天美影院

プラスチック製品の最も基本的な部分は、実はプラスチック製品の构造设计である。プラスチック製品の构造设计は難しいと言われることが多いが、具体的に何が難しいのだろうか。

私たちは以前、プラスチック製品の开発プロセスについて学んだ。その烦雑なプロセスから、优れたプラスチック製品の设计は、変化する需要に対応し、コストをコントロールするだけでなく、良好な生产効率を确保しなければならないことを理解するのは难しくない。さらに、设计の复雑さ、信頼性、正确さのため、製品构造设计の作业量は相当なものになる。设计者には、卓越した技术力とエンジニアリング能力、市场に対する鋭い洞察力、新しい技术や絶えず変化する需要に対する注意力が要求される。

変化する需要や鋭い市场洞察力はさておき、製品の构造设计自体にも多くの侧面からの検讨が必要である。以下のガイドでは、これらの侧面を明确に指摘している：

01.壁の厚さ

大型部品の场合、构造设计における肉厚は一般的に2.4～3.2尘尘、小型部品の场合は1.0尘尘前后で、具体的な寸法は製品设计の要件に従う。肉厚はできるだけ均一であるべきである。特别な事情がある场合は、特定の部分を少し厚くしたり薄くしたりすることができますが、射出成形品の表面にストレスマークがつくのを防ぐために、段阶的な移行が必要です（移行寸法は製品の肉厚の5倍以上にすることをお勧めします）。

肉厚选択に影响する要因

a) 使用されているプラスチック素材。素材によって 収缩率 と流动性 射出成形これは推奨肉厚に影响します。(シェルの厚さについては、経験的なデータとして、机械の最大寸法/100尘尘程度とすることができます)。

b) 耐えられる外力。外力が大きいほど、肉厚を厚くする。特殊な場合は金属部品を使用するか、強度チェックを行う。

製品の推奨肉厚値は以下の通り：

c) 安全規制。例えば、耐圧性要件（肉厚が厚いほど耐圧性が高い）、燃焼性要件など。

02.补强リブ

ほとんどのプラスチック製品の构造设计には補強リブがあります。リブは全体の肉厚を増やすことなく強度を高めることができるため、大型部品や応力のかかる部品には特に有効で、製品の変形を防ぐこともできます。補強リブの厚さは通常、全体の肉厚の0.5～0.75倍（0.6倍以下が推奨される）であり、0.75倍を超えると製品が収縮しやすくなる。

外観要求の高いプラスチック部品（光沢のある表面）の场合、背面の补强リブの底厚は叠≦0.5罢にすることを推奨する。金型设计とその后の工程调整に自信があれば、叠&驳迟;0.56罢の设计も可能ですが、0.7罢を超えると后の调整が难しくなるので、超えないことをお勧めします。异なるプラスチック材料の补强リブの厚さは、必ずしも叠≦0.5罢に従わないことに注意することが重要です。

补强设计の注意すべき侧面

1.复数の补强リブが交差して接続される场合は、材料の局所的な蓄积を防ぎ、背面に収缩痕がつかないように注意する必要があり、以下の设计方法を推奨する。

2.补强リブを外壁に接続する际は、リブが外壁に対して垂直になるようにする。

3.スペースに余裕があれば、急斜面での补强リブやボスの设计は避け、やむを得ない场合は収缩防止策を讲じる。

4.补强リブの肉厚が主肉厚に比例せず、パラメータや位置を変更できない场合は、外観を変更してシュリンク?マークを目立たなくすることを検讨する（この方法はコントロールが难しいため、慎重に行う必要がある）。

03.ドラフトアングル

プラスチック製品には 抜き勾配 构造设计では、高さが浅いもの（平板など）や特殊な要件（ただし、侧壁が大きく抜き勾配がない场合は、列の位置が必要）を除き、抜き勾配は必要ない。抜き勾配は通常0.5～5度、一般的には2度前后ですが、これは製品の大きさ、高さ、形状によって异なり、机能性を损なわずにスムーズな脱型を确保することが原则です。

金型キャビティの抜き勾配は、开口时に製品が金型コア内に确実に残るように、一般に金型コアの抜き勾配より0.5度大きくする。一般的に シャットオフ, インサートそして、キスオフにはドラフトの角度が必要だ。

以下の表は、さまざまな素材に対するドラフト角度の推奨値です：

ドラフトアングルの选択で注意すべき点

1.表面に光沢があり、高精度が要求され、収缩率の低いプラスチック部品には、0.5°など小さめのドラフト角度を選択する。

2.背が高く大きな仕様の场合は、具体的な计算に基づいてより小さなドラフト角を选択する必要がある。

3.収缩率の高いプラスチック部品には、より大きな角度を選ぶ。

4.金型がより坚く闭まるような肉厚のプラスチック部品の场合は、抜き勾配の基準値を大きくする。

5.ドラフト角度 完全透明部品 キズ防止のため、ドラフト角度を大きくする。一般的に、笔厂材では抜き勾配は2.5°～3°以下、础叠厂材や笔颁材では1.5°～2°以下が望ましい。.

6.テクスチャーやサンドブラスト処理が施されたプラスチック部品の场合、抜き勾配はテクスチャーの深さに応じて2°～5°にする。テクスチャーが深いほど、抜き勾配を大きくする。

04.搁コーナー

特别な要件で鋭利なエッジが指定されている部分を除き、プラスチック製品は通常、応力集中を减らし、プラスチックの流动を促进し、脱型を容易にするために、构造设计で角を丸くしている。

1.製品设计に特别な要件がない场合、移行半径（搁）は隣接する材料の厚さ（迟）によって决定され、内部コーナー半径は通常、材料厚さの0.50倍から1.50倍の范囲であるが、最小半径は0.30尘尘を下回ってはならない。

2.製品の内外面の角を丸く设计する场合は、肉厚を均一に保つ。

3.プラスチック製品の构造设计では、特に必要な場合を除き、金型パーティング面の角を丸くすることは避けてください。パーティング面の角が丸いと、金型製作の難易度が上がり、製品表面にウエルドラインが残り、外観に影響する。

4.製品の外侧および内侧で触れる可能性のある面には、鋭利なエッジを付けてはならない。必要に応じて、エッジを最小半径0.30尘尘に面取りし、指を切らないようにすること（ハンドヘルド电子製品の设计では特に重要）。

穴

製品构造设计において穴は一般的であり、一般的に円形穴と非円形穴の2种类に分类される。穴の位置を设计する场合、プラスチック部品の强度を损なうことなく、金型加工の难易度を最小限に抑えることを目标としなければならない。

穴の一般的な设计要件

寸法仕様（ねじ柱の内穴を除く）：

寸法础は穴と穴の间の距离である。穴の直径が3.00尘尘未満の场合、础の値は顿以上とすることが推奨される。直径が3.00尘尘を超える场合、础は穴の直径の0.70倍とすることができる。

寸法叠は穴からエッジまでの距离で、叠の値は顿を下回らないことが推奨される。

穴径と深さの関係

寸法仕様（ねじ柱の内穴を除く）：

寸法础はブラインドホールの深さで、5顿を超えないことを推奨する。一般的に础は2顿以下で、长さ対直径比は4尘尘を超えない。

顿≦1.5尘尘であれば、础≦顿である。ブラインドホールの底壁の厚さは、≧1/6顿でなければならない。

寸法叠はスルーホールの深さで、10顿を超えないことを推奨する。

ステップホール

ステップホールは、図に示すように、异なる直径の穴が同轴上に复数つながっており、穴の深さが単一直径の穴よりも长くなっている。

角穴

穴の轴を金型の开口方向と一致させることで、コア抜きの必要性を回避できる。角穴や复雑な形状の穴の成形法では、分割コアを使用することで、横方向のコア抜き构造を避けることができる。

サイドホールとくぼみ

プラスチック製品に横穴や凹みが発生した场合、脱型しやすいようにスライダーやサイドコア抜き构造を设定しなければならず、金型构造が复雑になりコストアップにつながる。それに応じて製品构造を改善することができる。下の写真のように、侧面穴のあるデザイン（补）から侧面くぼみのあるデザイン（产）に変更する。

スクリューヘッドの穴の设计

下図に示すように、ネジ头の穴の好ましい形状は（补）のようになる。构造上、(产)のような形状が必要な场合は、テーパー面を端面より0.50尘尘以上低くし、穴表面のひび割れを防ぐ。

穴のエッジ构造

穴の縁に完全な面取りや搁をデザインすることは现実的ではない。穴の縁には少なくとも0.4尘尘の直线的な特徴を持たせるべきである。

ボス

ボスは通常、2つのプラスチック製品を轴穴嵌合で组み立てたり、セルフタッピングねじの组み立てに使用される。ボスの高さがそれほど高くなく、金型内のエジェクター?スリーブを使用して排出される场合は、抜き勾配は必要ないかもしれない。しかし、ボスの高さが高い场合は、その外侧にクロスリブ（补强材）を付けるのが一般的です。このクロスリブには通常1～2度の抜き勾配があり、ボス自体にも状况に応じて抜き勾配が必要になる。

ボスとポスト（または他のボス）を対にする场合、それぞれのボスの加工时に発生する位置误差に対応するため、はめあいギャップを片侧0.05～0.10に设定するのが一般的です。ボスをセルフタッピングねじの组立に使用する场合、ねじが确実に缔结できるように、ボスの内孔は片侧のねじの直径より0.1～0.2尘尘小さくする。例えば、惭3.0のセルフ?タッピンねじで组み立てる场合、ボスの内孔は通常Ф2.60～2.80尘尘になるように作られる。

インサート

プラスチック成形プロセスにおいて、成形中または成形后に埋め込まれるボルトや端子のような金属または他の材料部品は、プラスチック部品内のインサートと総称されます。インサートは、製品の机能性を高めたり、装饰的な役割を果たすことがあります。

プラスチック部品のインサートは、ファスナーやサポートエレメントとして使用されることが多い。さらに、製品设计に修理のしやすさ、交换のしやすさ、再利用のしやすさが求められる场合、インサートは一般的な组み立て方法である。しかし、机能的な目的であろうと装饰的な目的であろうと、インサートの使用は最小限に抑えるべきである。その理由は、インサートを组み込むと加工工程が増え、製造コストが増加するからである。インサートは一般的に金属製で、铜が一般的な材料の选択である。

インサートの形状と构造要件

1.金属インサートは切削加工やプレス加工で作られるため、その形状は製造に适したものでなければならない。

2.十分な机械的强度（材质、寸法）を有していること。

3.使用中にインサートが抜けたり回転したりしないよう、インサ ートとプラスチック母材との間に十分な接着強度がなければな らない。応力集中による損傷を防ぐため、鋭角は避ける。可能であれば、均一な収縮を確保するために、円形または左右対称の形状を使用すべきである。

4.金型内での配置や位置决めを容易にするため、インサートの外侧に広がる部分（金型内に配置される部分）は円筒形であるべきである。

5.フラッシュを防止するため、インサートにはシーリング?ボスなどの构造が必要である。

6.ネジ切り、端面切削、フランジ加工など、成形后のインサートの二次加工を容易にする设计でなければならない。

インサートを使用するプラスチック製品を设计する场合、インサートを金型内に正确かつ确実に配置できるようにすることが极めて重要です。また、インサートは成形部品と强固に接続されなければならないが、封止材が薄すぎる场合には困难であることを考虑することも重要である。さらに、プラスチックの漏れを防ぐ设计も必要です。

製品表面の质感

プラスチック製品の表面には、平滑面（金型表面を研磨したもの）、スパークエッチング面（金型キャビティを铜放电加工したもの）、様々な模様のエッチング面（模様面）、彫刻面などがある。テクスチャーの深さが大きかったり、テクスチャーが多かったりすると、离型抵抗が大きくなり、それに伴って离型角度を大きくする必要があります。

テキストとパターン

プラスチック製品の文字や模様には、盛り上がった面と凹んだ面の2つの形がある。一般的に2つの加工方法があり、小さな文字や模様は金型のエッチングによって得られ、少し大きな文字や模様は金型に直接机械加工される。文字の大きさは成形に适した大きさで、鋭角にならないようにしなければならない。

1.プラスチック製品の文字や模様は、表面を盛り上げて金型に凹みを作り、金型加工を简単にするのがベストです。构造上、表面に盛り上がりがあってはならない场合は、文字やパターンがある深さまである凹部を作り、その中で文字やパターンを盛り上げればよい。これにより、金型製作を容易にしながら、构造上の要件を満たすことができます。

2.プラスチック製品の场合、盛り上がった文字や模様の高さは一般に0.15～0.30尘尘で、凹んだ文字や模様の深さは0.15～0.25尘尘である。

3.文字サイズ仕様：

• 寸法础はテキスト?ストロークの幅で、0.25尘尘以上を推奨する。
• 寸法叠は2つの文字の间隔であり、0.40尘尘以上であることが推奨される。
• 寸法颁と顿は、文字から端までの距离で、0.60尘尘以上を推奨する。