塑胶的结构设计：加强筋篇（下）

前两篇：塑胶的结构设计：加强筋篇（上），塑胶的结构设计：加强筋篇（中）介绍了加强筋设计的原则中的“基于刚度原则”和“基于外观质量原则”，本篇接着介绍：“基于加工工艺原则”。

加强筋设计的原则：

03 基于加工工艺原则

加强筋的设计在满足刚度、外观质量要求的前提下，还应满足加工工艺要求，由于塑胶件上的加强筋是通过模具去成型，因此此处所指的加工工艺主要是指加强筋对应的模具加工工艺以及成型工艺。

模具加工工艺

加强筋的设计应有利于模具加工，并保证模具强度要求。

成型工艺

加强筋的设计应有利于塑胶的成型，并保证顺利出模。

一、加强筋的拔模斜度

由刚度理论可知，加强筋的高度越高，其刚度越大，那么把加强筋设计得越高是否越好呢？

显然，对于注塑成型来说，并不是这样的，按注塑成型原理，塑件最后需要从模具中被顶出，为了让塑件能被顺利顶出，塑件需在开模方向上设计一定的拔模斜度。

所以，加强筋也是需要设计拔模斜度，拔模斜度理论上越大，塑件就更容易被顶出，但是拔模斜度α越大，加强筋的顶部厚度c就越小，或者说同样的拔模斜度，加强筋高度H越高，顶部厚度c就越小；加强筋高度H太高，顶部厚度c值太小有以下坏处：

1）加强筋的本身的强度被削弱，进而影响整个塑胶件的刚度或强度。

2）需要更高的注射压力，甚至会引起短射而缺胶。

3）增加了与模具型芯的接触面积，加强筋与模具型芯的摩擦力增大，需要更大的顶出力，塑件容易顶变形。

4）加强筋在模具上是一条条细窄的槽，采用常规的铣削方法很难加工，一般采用电火花放电加工。

电火花加工的优势主要反映在深槽窄缝的加工，内清角的加工，棱边清晰的加工，细微、复杂、精密加工，深型腔的加工等，还有超硬材料的加工，这些都是常规的铣削加工能力欠缺之处。

但是电火花加工的速度慢，特别是精加工，耗时长。所以，在保证塑胶件刚度强度的情况下，应尽量降低加强筋的高度以及数量。

加强筋的拔模斜度α，其取值没有确切的值，需要根据加强筋的高度H而定，高度H越低，拔模斜度α可取大些，高度H越高，拔模斜度α可取小些，但要考虑加强筋的顶部宽度c不能太小，根据经验，为了避免发生短射现象，一般拔模后加强筋顶部宽度c不能小于 0.6mm，上下段差X值应至少有0.2mm。

注意：当加强筋的高度H比较高，面积又比较大时，在保证强度情况下，应设法降低加强筋的面积，可采用以下方式：

如果无法避免，加强筋在模具的设计应采用镶拼结构实现，即拆镶件，方便采用常规铣削方法对镶件单独加工，降低加工成本，并且有利于抛光，减小顶出力。

同时，为了提高加强筋处的熔融树脂的流动，可在加强筋上添加适当的引流柱，引流柱还在一定程度上增加加强筋的强度，也利于顶出，但背面要注意防缩痕。

二、加强筋的间距

加强筋的数量应根据刚度（强度）原则设计，如无必要，应减少加强筋的数量，在设计多条平行排列的加强筋时，加强筋之间的最小间距S的取值与加强筋的高度相关，高度越高，间距取大值，高度越低，间距可取小值（一般最小2mm），一般情况，建议最小间距为标称壁厚的两倍，这有助于避免产生冷却问题，也避免在模具结构出现薄片钢。

注意：加强筋的设计最好是平行于熔体流动的方向，因为穿过加强筋的流动会产生流动分歧，从而导致困气或受阻流动，受阻流动会增加内应力和短射风险。

如果加强筋没有连接到内壁，加强筋顶端应避免直角的设计,在注射过程中,直角的设计很容易造成顶端困气，应导圆角或斜角缓和过渡，利于充填。

尖钢处理：加强筋与内壁连接处改成直角；在斜面上封闭的加强筋移到平面，或把封闭加强筋改为开放加强筋。

如果加强筋主要起加强作用，为了降低加强筋在模具上的加工精度，同时保证塑件装配面的尺寸精度，加强筋的端面不应与塑件的装配面平齐，应低于装配面知识0.5mm。

加强筋篇暂到此完结，以后想到漏写的再另外做补充吧。

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