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(jìn)行選用？塑膠件設(shè)計需要掌握塑膠模具知識？如何進(jìn)行塑膠件的
可裝配性設(shè)計？如何進(jìn)行塑膠件的可制造性設(shè)計？如何進(jìn)行塑膠件提高強度和外觀的設(shè)
計？如何進(jìn)行塑膠件的低成本設(shè)計？如何進(jìn)行塑膠件的公差分析和設(shè)計檢查？如何進(jìn)行
塑膠件的制造過程跟進(jìn)？
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(dá)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行塑膠零件的公差分析
【研發(fā)實戰(zhàn)技法】利用Excell表格進(jìn)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(jìn)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

劉俊鋒老師的其它課程