《家电产品注塑外壳结构设计分析》
该文是注塑和家用电器毕业论文格式范文跟设计分析类毕业论文格式范文.
摘 要：家电产品外壳生产中,主要包括注塑外壳、金属外壳两个大类,其中注塑外壳具有成本低、质量轻、工艺简单等优势,因此在家电产品领域中应用得十分广泛.基于此,文章首先提出家电产品注塑外壳结构设计要点,进而通过分享设计案例,来阐述结构设计的分析方法和成型工艺的选择,最后列举了常见的注塑问题及其解决方法.
关键词：家电产品;注塑外壳;结构设计;要点
中图分类号：TQ320.52 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）20-0069-02
Abstract： The shell production of home appliances mainly includes two categories： injection molding shell and metal shell, in which injection molding shell has the advantages of low cost, light weight and simple process, so it is widely used in the field of home appliances. Based on this, this paper first puts forward the key points of structural design of injection molding shell of household appliances, and then expounds the analysis method of structural design and the choice of molding process by sharing design cases, and finally enumerates the common injection molding problems and their solutions.
Keywords： household appliances; injection molding shell; structural design; key points
引言
隨着我国科学技术地不断发展,在信息化时代下,家电产品也变得更加多元化,同时朝向集成化、微型化、智能化方向发展.在家电市场愈加成熟且性能过剩的背景下,消费者已经不仅仅关注家电产品性能,同时也对产品的外观结构设计提出了更高要求.家电产品的外壳主要分为塑料材质和金属材质两大类,而塑料材质由于可塑性好、熔融流动性强、制造工艺简单、成本较低等优势,所以家电产品的零部件的材料绝大部分为塑料.常见的注塑材料包括聚丙烯PP、聚碳酸脂PC、聚苯乙烯PS、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚树脂ABS.塑料件的成型工艺包括吹塑、挤出、注塑等,其中注塑是应用最为广泛的成型技术.
1 家电产品注塑外壳设计要点
1.1 壁厚设计
塑料件的壁厚主要由它的外形尺寸和材料决定,但在设计塑料制品时,壁厚均匀为首要原则.壁厚不均匀会导致塑料件外观有缺陷,如外观出现缩水凹陷、变形,甚至出现内应力,导致外观龟裂等等.
壁厚过薄,会增加熔融塑料的流动阻力,阻碍材料在模腔里面流动,最终导致材料难填充,塑料件出现填充不满、强度差等不良的后果.
当然,壁厚并不是越厚越好,壁厚越厚,成型时制品内部容易出现气泡,外观会出现收缩凹陷、变形等外观不良,而且制品越厚,它的重量就越重,从而导致整个制品的成本增加.此外,壁厚越厚的制品的成型时间会越长,主要是成型时保压和冷却的时间变长,从而导致生产效率低.但有时候因产品强度需要,会出现局部壁厚较厚的情况,这时候就要在厚和薄两者之间做渐变过渡,避免厚度出现急剧变化或者突变.
1.2 圆角与拔模角设计
注塑外壳的尖角部位的应力较为集中,在塑料尖角转角部位很容易产生脆性破坏.而消除产品存在的尖角部位可以降低应力集中,可以提高塑料制品的加强筋的强度,从而增强制品抵御外来的冲击力的能力.
因此,在家电产品外观结构设计中,尽可能增加外侧圆弧转角.当然,过大的圆角过渡会产生缩水效应,特别是凸起柱根部、肋部转角部位的圆弧.通常情况下,将圆弧大小范围控制在0.3mm-0.8mm之间较为合理[1].
拔模是为了模具生产中塑料件可以更加顺畅地脱模.通常塑料件的拔模角要根据塑料件尺寸、壁厚、收缩率、模腔表面粗糙度等多个因素决定.由于模腔内塑料件会不断的收缩,如果拔模角存在设计缺陷会难以取出塑料件,强行取出还会增加损坏率,如拉毛、擦伤等.根据不同塑料品种、塑件结构要将脱模斜度控制在20′～1°30′之间.
1.3 加强筋设计
加强筋可以在不提升塑件壁厚的情况下,提升塑件结构强度,减少生产过程中的翘曲变形几率、塑料用量、产品重量、成本.在加强筋设计中,要严格控制加筋位置,不能过高、不能过少,尽可能保持均匀分布,避免厚筋底冷缩出现凹陷情况.尽可能保持加强筋分布走向与熔料填充方向的一致性,这样更有助于注塑的开合模.加强筋根据采用圆弧过渡方式,加强筋上不能设置零件,从而避免应力过于集中.加强筋条通常为塑件壁厚的50%～70%左右.为此我们通常在筋的底部倒圆角,目的是改善熔胶的流动性,改善应力集中等问题,R角数值一般为1/8的壁厚.
2 家电产品注塑外壳设计案例
下文以豆浆机的机头外壳作为案例,如图1所示.
2.1 设计方法分析
（1）材料选择.豆浆机外壳的常用材料一般为PP或者ABS.ABS具有流动性好、收缩率低、耐冲击性、耐热性等优点,而且它的制品表面具有较高的光泽度和耐磨性.PP材料虽然有较好的注塑性能,但是它的收缩率非常大、制品尺寸精度差、钢性差易变形,它所制成的制品表面容易产生缩水、光泽度较差而且容易刮花,但PP的会比ABS便宜.豆浆机的外壳表面的光泽度要求较高,而且有耐温的要求,综合考虑,建议优先选择ABS作为外壳的材料.（2）螺丝柱和加强筋.因装配需要,豆浆机的机头外壳有若干个螺丝柱,螺丝柱的底部要做火山口的处理,这样能避免外观面出现缩水的痕迹.每个螺丝柱可以增加一些加强筋来增强螺丝柱的强度,但加强筋的厚度不宜过厚,同时加强筋的根部需要增加小R角,目的是改善熔胶的流动性.（3）浇口流道.豆浆机的机头外壳表面要求足够光洁,所以浇口不宜过大,脱模后塑件浇口残痕不能太明显,所以采用点进胶的方式,浇口可自行脱落,留痕小.为了更好的进行零件后续清理,使用点浇口、直流道、平衡式分流道方案,留到截面采用圆形设计,这样流道的表面积、体积最小,降低了注塑时间,有助于提升生产率.
该文结论:本文是一篇大学硕士与注塑和家用电器本科注塑和家用电器毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料，关于免费教你怎么写设计分析方面论文范文.
注塑和家用电器引用文献:
[1] 注塑和家用电器论文范文 注塑和家用电器毕业论文格式范文2万字
[2] 注塑模具论文范文 注塑模具相关开题报告范文2万字
[3] 注塑模具论文范文 注塑模具方面有关论文写作参考范文10000字
