Plastic part design for injection molding

Session IV

Designing projections

 

      這一部分講述的是Projection凸出物的特性以及如何正確的設計它.凸出物屬於設計中的三大主要要素之一,它們是非常普通的設計細節,但是卻是很重要的.可能在零件的設計中凸出物看起來是比較簡單的, 但是卻需要掌握相關知識及擁有經驗, 本章節將會給給大家講述有關如何設計好的凸出物的相關原理.

 

Questions                                                             

1.       在以下的設計細節中哪一個不是從零件基準壁厚上的凸出物?

a.      外部螺紋                d. 凸點

b.     角撐板(gusset plates)    e. 增強肋

c.      孔洞

 

2.     在設計角撐板(gusset plates)中截面設計時應該注意到的原則與以下哪種類型一樣?

a.      基準壁厚                 d. 孔洞

b.     增強肋                   e. 凸點

c.      其它的角度加固物

 

3.     角撐板(gusset plates)的設計

 

A) 角撐板上壁厚 (如圖4-1中A所示之尺寸)的正確範圍是多少?

a.      .25W to .50W            d. .60W to .80W

b.     .40W to .60W            e. .8W to 1.0W

c.      .50W to .75W

 

B) 如圖B所示之尺寸, 在兩塊角板之間最小的距離是多少?

a.      1.0w                      d. 2.5w

b.     1.5w                      e. 3.0w

c.      2.0w

 

4.     肋骨設計.

A)    如上圖A.B兩種加強肋之設計, 請問哪一種設計對於射出成型零件會較好?

 

B)     以上哪一種設計會使肋骨與基準壁厚的連接處產生最厚的部分?

 

C)     以上哪種設計會比較容易產生縮水?

 

D)    請畫出縮水的位置.

 

E)     A與B的設計中哪一種的冷卻周期較短?

 

F)     A.B設計中, 在肋骨與基準壁厚的連接處的壁厚將會增加多少?

A.                                                                                (10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%)

B.                                                                                 (10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%)

 

5.     法兰( flange)常被設計為塑件的邊緣是為了:

a.      當零件壁厚減小時增加其剛性.

b.     增大其冷卻的區域以減短冷卻時間.

c.      提供一個較大的表面以方便夾具固定.

d.      消除毛邊

e.      以上皆是

 

6.     射出成型之模中的法兰在設計時應該要注意到:

a.      同其它增強肋一樣

b.     同一個延續的基準壁厚

c.      與角撐板相似

d.      需要符合法兰的特定設計準則

e.      沒有孔洞

 

7.     肋骨設計.

A)    如上圖所示A.B兩種設計, 哪一種中會在塑件中有較好的剛度?

a. 設計A        b. 設計B      c. 兩種都是

 

B)     兩種設計中哪一種展現了較好的整個肋部之設計?

        a. 設計A        b. 設計B      c. 兩種都是

       

C) 哪一種設計會需要更多的塑膠材料?

        a. 設計A        b. 設計B      c. 兩種都是    

 

D)哪一種設計將會有較長的冷卻周期?

a. 設計A        b. 設計B      c. 沒有區別 

E) 哪種肋部設計容易導致零件的翹曲?

a. 設計A        b. 設計B      c. 沒有區別

 

F) 哪種肋部設計會容納較高程度的模內應力?

a. 設計A        b. 設計B      c. 沒有區別

 

G) 與B相比較, 肋部設計A冷卻的時間是B的多少倍?

a.      三倍                     d. 六倍

b.     四倍                     e. 六倍以上

c.      五倍

 

        H) 哪一種設計的收縮率較高?

        a. 設計A        b. 設計B      c. 沒有區別

 

8.     對比塑膠材質ABS與pp在零件設計中, 哪種材質的縮水會更明顯?

a.      Gray ABS

b.     Blue polypropylene

c.      No difference

 

9.     角撐板可以被定義為:

a.      基準壁厚的延伸

b.     基準壁厚上的凸物

c.      加強邊

d.      三角形凸臺

e.      以上全不是

 

10. 肋骨與倒角設計.

A)    在上圖A空白劃線處填上Polypropylene與polystyrene的最大限度之肋部壁厚.

 

B)     在B處空白劃地方填上加強肋的最大高度.

 

C)     在C處空白地方填上肋部與基準壁厚連接處的最小倒角值.

 

11.肋骨間距設計

A) 如上圖所示封閉空間中的肋骨的壁厚應為:

a. 1.0w           b. .75w         c. .50w        d. .25w

 

B) 如上圖所示之肋骨構造, 請問可以被允許的封閉空間中的肋骨的間距離應該是多少?

a. 1.0w           b. 1.5w          c. 2.0w        d. 3.0w

 

C) 如上圖所示之肋骨構造, 請問理想的高度應該是多少?

a. 2 to 3w        b. 4 to 5w       c. 6 to 8w      d. 8 to 10w

 

D) 判斷對錯.

Rib#1 會比Rib # 2較容易填充, 排氣以及射出.

 

 

12.螺杆的兩個作用是什麼? (兩個答案)

a.      自動操作

b.     將零件從模具中頂出

c.      儲存塑膠粒

d.      幫助熔化塑膠粒

e.      將塑膠從炮筒中壓入模穴

 

13. 以下哪一項是所有射出成型之熱塑性零件設計中最基本且重要的點?

a.      提供足夠的拔膜角度

b.     不要超過特定的表面處理

c.      保持一個一致的壁厚

d.      所有轉角的倒角

e.      保持短的肋部

 

14. 增強肋的主要作用在於:

a.      增加塑件的剛性

b.     控制塑膠的流動

c.      隱藏縮水

d.      a.b皆是

e.      a.c皆是

 

 

True or False                                                         

15. 增強肋的排氣性很好.

 

16. 與基準壁厚相比, 肋部比較容易被熔溶塑膠填滿.

 

17. 肋部增加了零件頂出時的難度.

 

18. 模具被填滿時, 肋部經常是最後被填滿的.

 

19.內部轉角的倒角如果小於基準壁厚的25%, 在設計時就必須要考慮到有可能會產生較高的應力問題.

 

20. 建立起定義一個零件的基本形狀的基準壁厚設計零件的第一個步驟.

 

21. 所有熱塑件塑膠的收縮率都很相似, 所以在一個模具中用不同的塑膠材料生產零件都不會有很大的尺寸變化.

22. 制造三個肋骨(為基準壁厚的2~3倍)比只制造一個肋骨 (為基準壁厚的10倍) 更容易, 成本更低.

 

23. 壁厚處突然的改變會比逐漸改變要好, 因為壁厚突然改變比逐漸改變所要用到的原料要少, 所以可以有更少的材料來縮水.

 

24. 在較好的設計中, 加強肋總是會比基準壁厚要薄, 所以熔融塑膠總是會先通過基準壁厚再到達加強肋.

 

25. 獨立的肋骨會比較難填充及較差的排氣性.

 

26. 角撐板是十分有效的加強肋, 它可以使用很少的材料達到較好的加強效果.

 

27. 頂針位通常加在加強肋上, 用以方便頂出和增強加強肋的排氣.

 

28. 較硬塑膠材質(例如Polystyrene or acrylic) 總是會比其它一些較軟的塑膠(例如polyethylene or polypropylene)更難從有咬花的模穴中脫模.

 

29. 增強肋的側壁不應有拔膜角度, 因為它會在肋骨與基準壁厚的連接處增加壁厚, 同時還會在肋骨對面產生縮水.