塑膠件結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造（2天）

塑膠件結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造-實戰(zhàn)訓(xùn)練營
劉俊鋒（2天）
課程背景
隨著塑膠工業(yè)的發(fā)展和塑膠性能的提升，塑膠件在產(chǎn)品中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，
塑膠件正在不同領(lǐng)域代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬件，在簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、降低產(chǎn)品成本、節(jié)約制造費
用方面，發(fā)揮著越來越重要的作用。
塑膠件設(shè)計需要掌握哪些基礎(chǔ)知識？優(yōu)秀產(chǎn)品設(shè)計的評判標(biāo)準(zhǔn)是什么？常見的塑膠材
料有哪些性能、如何進行選用？塑膠件設(shè)計需要掌握塑膠模具知識？如何進行塑膠件的
可裝配性設(shè)計？如何進行塑膠件的可制造性設(shè)計？如何進行塑膠件提高強度和外觀的設(shè)
計？如何進行塑膠件的低成本設(shè)計？如何進行塑膠件的公差分析和設(shè)計檢查？如何進行
塑膠件的制造過程跟進？
上述種種問題，集中體現(xiàn)了塑膠件結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造的問題。這些問題的解決，將對企
業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)能力的提升，起到顯而易見良好效果。

課程目標(biāo)
塑膠件設(shè)計必備的基礎(chǔ)知識
常見塑膠材料的性能及應(yīng)用
塑膠模常見結(jié)構(gòu)及常用模材
塑膠零件的可裝配性設(shè)計方法
塑膠零件的可制造性設(shè)計方法
塑膠零件的其他性能設(shè)計方法
塑膠零件的公差分析與設(shè)計檢查
塑膠零件的制造過程及注意事項

課程對象：企業(yè)總經(jīng)理、副總經(jīng)理、市場總監(jiān)、財務(wù)總監(jiān)、財務(wù)骨干、產(chǎn)品企劃經(jīng)理、
產(chǎn)品經(jīng)理、研發(fā)總監(jiān)、項目經(jīng)理、研發(fā)骨干、采購總監(jiān)、品質(zhì)總監(jiān)等相關(guān)部門負(fù)責(zé)人

課程大綱
第一單元 產(chǎn)品設(shè)計必備的基礎(chǔ)知識
1.產(chǎn)品設(shè)計的重要性
2.產(chǎn)品設(shè)計的三大影響（設(shè)計對成本的影響、實際對質(zhì)量的影響、設(shè)計對開發(fā)周期的影
響）
3.低水平設(shè)計的四大問題
4.優(yōu)秀產(chǎn)品設(shè)計的十條標(biāo)準(zhǔn)
5.優(yōu)秀產(chǎn)品設(shè)計的指導(dǎo)原則DFX（DFA/DFM/DFMA/DFC/DFI/DFS/DFE/DFR）
6.面向制造和裝配的產(chǎn)品開發(fā)模式
6.1 DFMA的主要特征
6.2 DFMA的開發(fā)流程
6.3 企業(yè)實施DFMA的障礙
6.4 企業(yè)實施DFMA的關(guān)鍵
6.5企業(yè)實施DFMA的價值
（減少產(chǎn)品設(shè)計修改、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本）
【課題演練】優(yōu)秀設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)
【案例分析】企業(yè)實施DFMA的價值
【研發(fā)實戰(zhàn)技法】企業(yè)實施DFMA的關(guān)鍵

第二單元 常見塑膠材料的性能及應(yīng)用
1.塑膠的概念及優(yōu)缺點
2.塑膠件對金屬件的替代
3.塑膠材料選擇要考慮的要素
（載荷受力、使用環(huán)境、價格、裝配要求、尺寸穩(wěn)定性、外觀、安全規(guī)范）
4.常用塑膠材料的俗稱、性能及應(yīng)用
（PP/PC/PVC/POM/PA/PBT/PBT/PMMA/PPO/PPS/GPPS/IIIPS/PS/ABS/AS）
5.塑膠材料常見的性能參數(shù)
5.1塑料性能參數(shù)獲取的兩個途徑
5.2影響產(chǎn)品設(shè)計的塑膠材料物理性能參數(shù)（密度、熔流率、收縮率）
5.3影響產(chǎn)品設(shè)計的塑膠材料力學(xué)性能參數(shù)
（拉伸性能、彎曲性能、沖擊強度、蠕變性能、抗疲勞性能）
5.4影響產(chǎn)品設(shè)計的塑膠材料熱學(xué)性能參數(shù)（載荷熱變形溫度、熱膨脹系數(shù)、維卡軟化溫
度）
5.5影響產(chǎn)品設(shè)計的塑膠材料環(huán)境性能參數(shù)（吸水性、耐化學(xué)性、耐候性、阻燃性）
5.6影響產(chǎn)品設(shè)計的塑膠材料UL746性能參數(shù)（RTI/CTI/HVTR/HWI/HAI/室外實用性）
5.7影響產(chǎn)品設(shè)計的塑膠材料電性能參數(shù)（介電強度、體積電阻、表面電阻）
【課題演練】塑膠材料選擇考慮的要素
【案例分析】德豪潤達全塑面包機的市場成功
【研發(fā)實戰(zhàn)技法】常見塑膠材料的性能及應(yīng)用

第三單元 塑膠模常見結(jié)構(gòu)及常用模材
1.塑膠件的加工工藝
（注塑成型、擠出成型、壓延成型、手板加工、吸塑成型、吹塑成型、發(fā)泡成型）
2.注塑成型工藝簡介（注射成型的過程、注射成型機的5個單元）
3.注塑模具的組成部分
3.1澆注系統(tǒng)（主流道、分流道，澆口：標(biāo)準(zhǔn)澆口、直接澆口、扇形澆口、薄膜澆口、盤
形澆口、環(huán)形澆口、柄形澆口、潛澆口、點澆口）
3.2成型系統(tǒng)（模芯、模腔、分型面：分型面的選擇原則、鑲件、碰穿）
3.3抽芯系統(tǒng)（普通滑塊、內(nèi)滑塊、行位、斜頂）
3.4排氣系統(tǒng)（分型面排氣、頂針排氣、鑲件排氣、導(dǎo)套排氣、尼龍膠訂排氣）
3.5導(dǎo)向系統(tǒng)（止口和錐面定位）
3.6冷卻系統(tǒng)（運水、水井）
3.7頂出系統(tǒng)（頂出機構(gòu)、頂針、司筒、推板、倒勾處理）
4.注塑模具的分類（單分型面注塑模、雙分型面注塑模、側(cè)向分型及抽芯機構(gòu)的注塑模
、二次注塑模、多色注塑模等）
5.注塑模具的常見結(jié)構(gòu)（兩板注塑模結(jié)構(gòu)、三板注塑模結(jié)構(gòu)、四板注塑模結(jié)構(gòu)）
6.模具選材的一般原則
7.常見模具材料及應(yīng)用
（S136H﹑718H﹑GS-738﹑PAK90、8407﹑黃牌鋼﹑紅銅﹑青銅﹑鈹銅等）
【課題演練】注塑模具的組成部分
【案例分析】注塑模具的常見結(jié)構(gòu)
【研發(fā)實戰(zhàn)技法】澆口和分型面的選擇技巧

第四單元 塑膠零件的可裝配性設(shè)計方法
1.裝配的概念和三層含義
2.裝配工序的評價標(biāo)準(zhǔn)
3.可裝配性設(shè)計的歷史
4.可裝配性設(shè)計的目標(biāo)（簡化裝配工序、減少裝配時間和成本、減少設(shè)計修改和裝配錯
誤、提高裝配質(zhì)量和效率、提高現(xiàn)有設(shè)備利用率）
5.可裝配性設(shè)計的方法技巧
5.1簡化性設(shè)計（零件數(shù)量的減少、緊固件數(shù)量和類型的減少、裝配方向的減少）
5.2通用性設(shè)計（零件的標(biāo)準(zhǔn)化、部件的模塊化）
5.3易裝配設(shè)計（穩(wěn)定的基座、易抓取的零件、導(dǎo)向特征的設(shè)計、先定位后固定的設(shè)計、
工具空間的預(yù)留、裝配干涉的避免、過約束或欠約束的避免、適度寬松的裝配公差）
5.4防呆性設(shè)計（配止位的設(shè)計、零件本身的防錯裝、零件之間的防錯裝）
5.5其他可裝配性設(shè)計（合理的線纜布局、裝配中的人機工程）
6.塑膠零件的可裝配性設(shè)計
6.1卡扣的設(shè)計（卡扣的分類、卡扣設(shè)計的注意事項）
6.2自攻螺釘支柱的設(shè)計（自攻螺釘?shù)倪x擇、自攻螺釘支柱的設(shè)計技巧）
6.3螺絲柱的設(shè)計
（螺柱的分類、螺絲柱的設(shè)計技巧：根部圓角、火山口和小臺階、常用螺絲柱尺寸推薦
）
6.4裝飾止口和美工線的結(jié)構(gòu)設(shè)計（裝飾止口和美工線的作用、裝飾止口和美工線的設(shè)計
技巧）
6.5熱熔零件的設(shè)計（熱熔的概念和原理、熱熔的優(yōu)點和分類、熱熔的類型、各種熱熔的
設(shè)計）
6.6超聲波焊接的設(shè)計
（超聲波焊接的優(yōu)點、超聲波焊接的局限性、超聲波焊接的工藝、超聲波焊接的結(jié)構(gòu)設(shè)
計）
6.7虛位的設(shè)計
【課題演練】裝配工序的評價標(biāo)準(zhǔn)
【案例分析】上蓋裝飾片和上蓋間虛位設(shè)計
【研發(fā)實戰(zhàn)技法】塑膠零件的可裝配性設(shè)計方法技巧

第五單元 塑膠零件的可制造性設(shè)計方法
1.塑膠零件壁厚的設(shè)計
（零件壁厚必須適中、零件壁厚盡量減少、零件壁厚的盡量均勻、常見材料的合適壁厚
范圍）
2.尖角的避免和圓角的設(shè)計
（外部尖角的避免、熔料流動方向尖角的避免、零件壁連接處尖角的避免、圓角的設(shè)計
）
3.脫模斜度設(shè)計的十個原則
4.筋位的設(shè)計
（厚度、高度、根部圓角、脫模斜度、筋間距離、均勻壁厚、避免困氣、熔料方向一致
）
5.支柱的設(shè)計（外徑、內(nèi)徑、厚度、高度、根部圓角、根部厚度、脫模斜度、與壁的連
接、加強筋、均勻壁厚、支柱套的設(shè)計）
6.孔位的設(shè)計（深度、盲孔的底部厚度、孔間距及零件邊緣的距離、遠(yuǎn)離載荷位、孔的
凸緣、側(cè)向孔的避免、長形孔的方向、風(fēng)孔的設(shè)計）
7.叉骨的設(shè)計
8.絞位的設(shè)計
9.碰穿和插穿的設(shè)計
【課題演練】脫模斜度設(shè)計的原則
【案例分析】塑膠零件壁厚的設(shè)計
【研發(fā)實戰(zhàn)技法】叉骨和絞位的設(shè)計技巧

第六單元 塑膠零件的其他性能設(shè)計方法
1.提高塑膠零件強度的設(shè)計
1.1加強筋對強度的加強（加強筋的方向、多個加強筋）
1.2剖面形狀對強度的加強
1.3增加側(cè)壁對強度的加強
1.4避免應(yīng)力集中對強度的加強
1.5避免熔接痕區(qū)域受力的設(shè)計
1.6適量比例的玻纖增加對強度的加強
2.提高塑膠零件外觀的設(shè)計
2.1合適塑膠材料的翹曲的避免
2.2防止縮水的設(shè)計（遮蓋法：U型槽、斷差、表面咬花，火山口，合理的澆口）
2.3防止變形的設(shè)計
2.4熔接痕的避免
2.5斷差和披鋒的避免
2.6蝕紋和刻字
3.降低塑膠零件成本的設(shè)計（多功能零件的設(shè)計、降低零件材料的重量、簡化零件設(shè)計
、避免嚴(yán)格的零件公差、避免倒扣、加強軟件仿真、卡扣代替螺釘、合理的流道和模穴
數(shù)）
【課題演練】如何提高零件的強度
【案例分析】防止零件縮水的設(shè)計
【研發(fā)實戰(zhàn)技法】加強筋對零件翹曲的防止

第七單元 塑膠零件的公差分析與設(shè)計檢查
1.公差的概念
2.公差的產(chǎn)生及本質(zhì)
3.公差分析的概念及意義
4.公差分析的計算步驟
5.公差分析的計算模型
6.裝配偏移及公差分析通用方法
7.產(chǎn)品開發(fā)中常用的公差分析方法
8.如何利用Excell表格進行塑膠零件的公差分析
9.面向制造和裝配的設(shè)計檢查
9.1和諧設(shè)計的整體要求
9.2如何利用Excell表格進行塑膠零件的設(shè)計檢查
【課題演練】公差分析的通用方法
【案例分析】如何利用Excell表格進行塑膠零件的公差分析
【研發(fā)實戰(zhàn)技法】利用Excell表格進行塑膠零件設(shè)計檢查的技巧

第八單元 塑膠零件的制造過程及注意事項
1.塑膠粒子的配料和混料（配料的混料的作用、配料和混料的過程）
2.塑膠粒子的烘料（烘料的作用、常見需要烘料的材料及烘料參數(shù)）
3.塑膠件的注塑成型過程（填充階段、保壓階段、冷卻階段、脫模階段）
4.塑膠件的后處理（水口和披鋒的處理、熱定型、包裝）
5.塑膠零件制造過程跟進注意事項
5.1塑膠零件制造首件檢測（首件檢測的重要性、首件檢測的方法）
5.2塑膠零件制造的常見問題及其處理（縮水、氣紋、熔接痕、頂白、尺寸偏差、披鋒、
缺膠）
【課題演練】塑膠件的注塑成型及調(diào)試過程
【案例分析】注塑零件首件檢測未執(zhí)行的后果
【研發(fā)實戰(zhàn)技法】注塑零件制造的常見問題及處理

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