Plastic Part Design for Injection Molding

                        Session III

                  Designing Radii and Draft Angles

        

      第三部分論討的是塑膠零件在轉角時的壁厚應考慮到的設計因素. 這樣可以使一個簡單平滑化的零件變得比較復雜, 3D結構圖可以展現出各個形狀的多變性.

      一旦設計到轉角時, 設計師必須考慮到其它的因素, 例如應該如何使用最好的方法使一個平面過渡到下一個平面?如何在設計中獲得更好的強度, 較少的成本, 模具成型的簡易度,這些都是永無止盡的話題.

      脫模角度及拐彎處倒角對一個好的零件的3D圖面的設計都是非常關鍵的因素, 在此部分會將此兩部分結合在一起進行研究與學習.

 

Questions                                                                          

                              3-1

1.       如圖3-1之零件所示, 有三個基本設計之不足之處會影響到模具零件的成本及品質, 請在圖上進行修改.

 

2.     大部分的成型塑膠零件能夠達到比較好的成型效果, 其拔膜角度最小能夠達到多少?

a.      1°

b.     2°

c.      每邊1°

d.      每邊2°

e.      每邊3°

 

3. 模仁及模穴表層的紋理會增加塑件脫模的難度, 請問每0.001inch深的紋理單邊拔膜角度為多少?

a.      0.5°                        d. 2.5°

b.     1°                          e. 3°

c.      2°

 

4.參考塑件表面處理的石紋板, 下列哪一種表面處理能夠使肋骨對面的縮水狀況不太明顯?

a.      No.1

b.     No.2

c.      No.3

d.      No.4

e.      No.5

 

5.兩個塑膠零件間的其它條件都是相等的, 請問以下哪一種拔膜角度會使制造成本最低呢?

a.      最小的

b.     最大的

c.      拔膜角度不會影響到制造成本.

 

6. 倒角設計選擇題.

                      3-2

 

A)    如圖3-2所示, 為了使角度的應力減到最小, 內部倒角的最小尺度是多少?

a.      15% of W                        d. 75% of W

b.     25% of W                        e. 100% of W

c.      50% of W

 

B)     如圖3-2所示, 如果內部倒角是合適的, 那麼這個轉角將會:

a.      合適的

b.     有縮水現象

c.      將會增加模內應力

d.      出現裂縫

e.      同時會有縮水現象與模內應力的增加

 

C)     假設圖3-2中會出現縮水現象, 請試著畫出產生縮水現象之位置.

 

7. 一個射出成型模具零件之轉彎處倒角的兩個主要作用在於:

a.      改變已完成之零件的形狀.

b.     改善轉角處的流速

c.      將轉角處的壓力分散到其它更為寬廣的位置,

d.      減少開模的成本

e.      改善零件的脫膜

 

8.模具制造通常會標明模仁及模穴的表面處理, 請問是表面處理的標準是下列哪一個組織制定的?

a.  ASTM                       d. UL

b.      SPE                         e. SPI

c.      SPI/SPE                     f. AMBA

 

9. 模穴的表面紋理將會再一次在塑件的表面成型,使用不同的表面紋里的目的是:

a.      產生一個特有的表面紋理.

b.     改善零件成型

c.      改善脫模狀況

d.      減小成本

e.      以上皆是

 

10. 射出成型周期之冷卻段在整個周期中占了多少比率?

a.      10%                          d. 70%

b.     30%                          e. 90%

c.      50%

 

11. 倒角設計選擇題.

A)    如圖3-3所示, 在基準壁厚為0.100英寸的零件中, 轉角處正確的內倒角值是多少?

a.        .025〞                     d.  .100〞

b.       .050〞                     e.  .125〞

c.        .075〞

                               3-3

 

B)     如圖3-3所示, 以下哪一個是轉角處正確的外倒角值?

a.100〞                     d.  .175〞

b.125〞                     e.  .200〞

c.150〞

 

C)在圖3-3中用正確的方法標示出內倒角及外倒角.

 

12. 設計判斷.

                           3-4

A)   如圖3-4所示, 請畫出分模線的正確位置.

 

B)如圖3-4所示的兩個零件的設計, 哪一個會比較簡單, 成本較低呢?

a. A            b. B          C. 沒有區別

 

13.在3D零件中銳角處的塑膠之流速會受到阻礙, 主要是由以下哪兩個因素所造成?

a.      因為摩擦作用塑膠的溫度會增加

b.     轉角處的基準壁厚將會增加

c.      銳角處的冷卻速度較慢

d.      塑膠的流動方向突然改變

e.      需要增加頂針

 

14. 轉角設計

                                3-5

A)    如圖3-5所示, 以下哪一種是轉角處最好的內倒角值?

a.      20% of W                  d. 80% of W

b.     40% of W                  e. 100% of W

c.      50% of W

B)     如圖3-5所示, 以下哪一種是轉角處最好的外倒角值?

a.      100% of W                     d. 175% of W

b.     125% of W                     e. 200% of W

c.      150% of W

 

C)     在圖3-5中指出轉角處有可能產生縮水現象的位置.

 

 

15. 孔內倒角

              Design A                  Design B    

 

A)如圖3-7所示, 設計A與設計B哪一個的開模成本較高?

    a. A             b. B            c. 兩者一樣

 

B)在圖3-7中畫出兩個孔洞制造時所需的模芯.

 

16. 拔模角度

                             3-8

A)如圖3-8所示, A與B哪一部分會比較容易拔模?

    a. A             b. B            c. 兩者一樣

   

B)如圖3-8所示, A與B哪一部分的成型周期較長?

    a. A             b. B            c. 兩者一樣

 

    C)A,B哪一部分的會用到較多的塑膠材質?

    a. A             b. B            c. 兩者一樣

 

**True or False                                                       

請參考圖3-9, 回答17-20的問題.

 

3-9

17.倒角越大, 轉角處強度也更好.

 

18.一個好的倒角之平均尺寸應該為基準壁厚的50%.

 

19.銳角使零件不是那麼堅固.

 

20.內導角的大小在超過壁厚的75%之後仍然可以持續的顯著的增加轉角處的強度.

 

21.所有射出成型零件之內倒角的設計都應該是在基準壁厚的25%~75%之間.

 

22.在塑件上比較光滑的表面可以將其不完美之處隱藏, 例如流痕及縮水.

 

23.拔模角度的主要作用是使塑件從模穴及模仁中輕鬆拔出.

 

24.塑件之脫模角度可以被定義為:零件上平行於分模線的椎度.

 

25.在零件的所有轉角處標上倒角是不現實的, 因為模具制造技術並不能在所有的地方都做出倒角.

 

26.其它條件都是相等的, 如模具之模仁及模穴表面更光滑的話, 其冷卻周期的時間段就會更短.

 

27.”SPI/SPE NO.1”的表面處理是指拋光.

 

28. 一些塑膠零件的制作沒有拔膜角度是因為功能需要.