Plastic part design for injection molding

                      Session VI

                   Design of Bosses

 

      此部分描述的是射出成型零件的boss(凸點), 在此部分中, 我們離開設計的三個基本因素: 基準壁厚, 凸起物與凹孔, 去研究發現將這三個基本的設計因素組合成為更為復雜的形狀(如boss), 因為在設計的同時不止一個設計指導方針, 所以將兩個或三個設計因素聯系在一起對於設計師來說是一種挑戰. 在設計師不可能永遠滿足這些需求時, 他們往往會作出妥協, 在很大範圍內, 一個產品的成功或者失敗取決於設計師在這些變化的需求之間做出最好權衡的能力.

 

Questions                                                           

 

1.       如果boss的壁厚被限制在零件基準壁厚的50%, 那麼基準壁厚與boss之間將要增加其厚度值是多少?

a.      1.0w                    d. 1.3w

b.     1.1w                    e. 1.4w

c.      1.2w 

 

2.     Boss的設計

A) 判斷對與錯:

   如上圖所示之所有boss設計實際上都是凸起物, 應該要按照凸起物的設計原則進行設計.

 

B) 如上圖所示之boss, 哪兩種最容易在boss與基準壁厚的連接處產生縮水?

1. 設計A
2. 設計B
3. 設計C
4. 設計D

 

C) 如上圖所示之boss設計, 哪一種最不容易在boss與基準壁厚的連接位置產生縮水?

1. 設計A
2. 設計B
3. 設計C
4. 設計D

 

3.     如果中空凸臺僅僅是外徑尺寸為功能尺寸的話, 那為什麼設計師會將凸臺設計成這種中空的形狀呢?

a.      節省材料

b.     維持壁厚的均勻性

c.      縮短冷卻周期

d.      減少模內應力

e.      以上皆是

 

4.     Boss with Gussets

A)如上圖所示, 指出在零件上會出現縮水的位置.

 

B)角板的作用是為了加強中空凸臺與基準壁厚的連接, 角板將會放射狀的向外延伸, 那麼離開boss的距離至少為:

a.      基準壁厚的25%

b.     基準壁厚的50%

c.      基準壁厚的75%

d.      與基準壁厚一樣

e.      是基準壁厚的兩倍

 

C)從模具及成型的觀點來看, 如上圖所示之hollow reinforcing boss的最大限度的高度為:

a. 與基準壁厚相等

      b. 基準壁厚的兩倍

      c. 基準壁厚的2.5倍

      d. 基準壁厚的3倍

      e. 基準壁厚的3.5倍

 

D)如上圖所示中角板的理想角度為:

a.      1.25w

b.     1w

c.      .75w

d.      .50w

e.      .25w

 

5.     模芯設計

A)如上圖所示之三個模芯設計, 哪一個最容易被流動的熔膠而變形?

a.      設計A

b.     設計B

c.      設計C

d.      沒有分別

 

B) 如上圖所示之三個boss, 請選擇帶有最堅固的模芯的boss.

1. 設計A
2. 設計B
3. 設計C
4. 沒有區別

 

6.     Boss設計

A)    請畫出如上圖示之熔接痕的位置.

 

B)     如上圖所示, 如果零件上將會出現縮水現象的話, 請畫出它們的位置.

 

7.     如上圖所示, 如果一個hollow boss(中空凸臺)被合並與其相垂直的側壁, 在基準壁厚與boss的連接處會有什麼現象發生?

a.      減少基準壁厚的厚度

b.     反復模具的收縮

c.      較低的模內應力

d.      增加冷卻時間

e.      以上皆是

 

8.     為了更好的設計零件, 兩個boss之間的距離或一個boss和與其平行的獨立的側壁( 或其它凸起物 ), 其最小值應為多少?

a.      與基準壁厚相等

b.     是基準壁厚厚度的兩倍

c.      與boss的直徑相等

d.      是boss的直徑的兩倍

e.      至少是1平方英寸

 

 

9.     Boss 設計

A)    如上圖所示, 在boss與基準壁厚的連接處畫出合適的半徑值.

 

B)     如上圖所示, 如果零件之外觀很重要的話, 以下哪一個是boss的最大壁厚值?

a.      .5w                              d. 1.5w

b.     .75w                             e. 2.0w

c.      1.0w

 

10.  通常hollow boss被合並於零件的設計是為了提供:

a.      連接部分

b.     增加強度

c.      增加剛度

d.      較好的外觀

e.      以上皆是

 

11.   由於插入件( 嵌件 ), 自攻螺絲或者其它的緊固件對boss箍緊力的影響, 使得boss設計的厚度比其所附的基準壁厚的厚度要大, 這樣將會有:

a.      較好的零件外觀

b.     在與基準壁厚連接處的模內應力增加

c.      較短的冷卻周期

d.      增加與基準壁厚連接處的強度

e.      以上皆是

 

12.  在一個零件上boss與基準壁厚連接處的強度可以通過以下哪一項得到更好的加強?

a.      在boss與基準壁厚之間增加角板

b.     使用同一肋骨將兩個boss連接

c.      通過肋骨將boss就近的側壁連接

d.      boss與基準壁厚之間的圓角連接

e.      以上皆是

 

13.  空心凸臺設計

如上圖所示, 基準壁厚為w. , 請問正確的倒角值占了w的多少比例?

A)    凸臺開口端的倒角尺寸R1為多少?

 

B)     凸臺閉合端的倒角尺寸R2為多少?

 

14.  空心凸臺的截面尺寸的厚度應該可以承受:

a.      boss的彎曲力

b.     頂出力

c.      箍緊力

d.      以上皆是

 

 

15.  假設澆口位置如上圖所示, 請畫出在boss上的熔接痕的位置.

 

16.在boss與基準壁厚連接處的倒角是為了:

a.      加強連接處強度

b.     改善熔塑進入boss的條件

c.      將壓力集中於較厚的位置

d.      改善塑件之外形

e.      以上皆是

 

17.空心凸臺的長度應該控制在:

a.基準壁厚的2倍

b.基準壁厚的2.5倍

c. boss內徑的2倍

d. boss內徑的2.5倍

e.boss外徑的2倍

 

18.孔洞設計

                            設計A               設計B

 

A)如果減少芯型的彎曲是很重要的, 那麼以上兩種設計哪一種較好呢?

a.      設計A

b.     設計B

c.      沒有區別

 

B)    如上圖所示之兩個孔洞, 哪一個的模費較高?

a.      設計A

b.     設計B

c.      沒有區別

C)    如上圖所示之兩個孔洞設計, 哪一種更容易排氣與被填充?

a.      設計A

b.     設計B

c.      沒有區別

 

19. Boss的分布位置與設計.

A)    假設澆口位置在如上圖所示之位置, 請畫出在零件上有可能會產生的熔接痕的位置.

 

B)     如上圖所示, 如果零件之側壁會產生縮水的話, 請畫出它們的位置.

 

C)     在三個boss之間相互連接之肋骨的作用在於:

a.      改善排氣條件

b.     改善頂出

c.      改善剛性

d.      改善負臷的狀況

e.      以上皆是

 

***True or False                                                      

20. 實心的boss通常會產生熔接痕.

 

21. Boss的內外徑並不需要拔膜角度, 這樣對減少boss與基準壁厚連接處的厚度有好處.

 

22.不管什麼時候, 零件上的boss的位置應該直接作在與其相臨近的側壁上.

 

23. Boss的設計指導方針應該與加強肋相似, 這個規律是不會被推翻的.

 

24. 恰當的設計一個實心的boss可以作出任何想要的長度, 並不會造成困難.

 

25. 空心凸臺與實心凸臺都是凸臺, 因此可以用同一種方式去設計.

 

26. 空心凸臺通常都會有熔接痕.

 

27.如果boss上會有熔接痕的話, 這將會削減boss抵抗箍緊力的負臷.