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注塑壁厚:最佳设计实践

发表于:2025-03-14

注塑件的壁厚通常在 1 至 5 毫米之间。正确的厚度选择取决于三个主要因素:塑料材料特性、功能要求和模具流动性能。零件性能要求您在整个区域内保持壁厚均匀。保持均匀的壁厚模式可提高结构质量和最佳零件操作。

所有壁都呈现自然的锥形图案。物体尺寸从底部到上部发生变化。应应用拔模角以确保操作成功。模具底部的厚度超过壁厚,壁厚至少平滑减小 1-2 度。没有拔模角会使零件从模具中弹出更加困难,并增加损坏的可能性。通常,必须在垂直壁和表面上添加拔模角以验证生产性制造操作。本指南将介绍注塑壁厚的完整细节。

 

为什么壁厚对您的产品设计很重要?

注塑成型壁厚示意图

注塑壁厚

在产品开发过程中,壁厚测量的意义远不止于数值。壁厚结构的厚度会影响材料效率、零件质量和生产速度等核心方面。

减少材料使用

产品设计师在选择最佳壁厚时,可以减少材料和产品重量。成本降低延伸到整个生产过程中出现的能源需求降低。薄壁零件的性能质量与厚壁零件相同。

提高零件质量

一个人拿着薄壁注塑产品的图片。它显示了具有一致质量和形状的零件

薄壁注塑产品

壁厚选择错误会导致注塑产品出现凹陷和短射。不一致的冷却和低于标准的材料流动通常会导致此类制造问题。冷却速度决定了零件是否会出现凹陷或不同厚度的零件之间是否会出现翘曲。此外,这些问题还会导致废品率增加、零件强度降低和总生产费用增加。

加快生产

零件厚度越大,生产冷却越多,从而影响注塑工艺的总体循环时间。冷却速度决定每个循环所需的时间和生产能力。最小化壁厚是实现最大产品强度和提高制造效率的核心要求。此外,在整个注塑过程中保持均匀的壁厚可以使冷却更加一致,并改善循环时间和零件质量。

 

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什么是均匀注塑壁厚?

图像显示了注塑成型中壁厚的均匀性。它展示了一致的零件设计

均匀壁厚注塑成型

注塑成型均匀壁厚设计意味着所有壁面不需要精确匹配的尺寸。可以允许一定量的厚度差异,但存在公差限度。肋条和角撑板应为相邻主壁厚的 40% 至 60%。壁厚由厚变薄的过渡会产生局部应力点,也会导致设计翘曲。不同壁厚之间的过渡应逐步进行,以防止部件 注塑缺陷。

肋条和支撑壁通常需要比零件主壁更小的厚度。这些特征可作为强度支撑元素。它们有助于避免破坏组件的结构平衡。如果肋条的厚度保持在周围或相邻壁厚的 40% 到 60% 之间,则可以防止凹痕缺陷和翘曲。模具流动需要为所有肋条元素确定最佳厚度。(阅读更多关于 注塑成型顶针)

 

如何设计均匀的壁厚?

以下是设计均匀壁厚注塑件的方法。

CAD 软件在设计中的重要性

薄壁 CAD 设计模型的特写图。它突出了细节特征和精度

薄壁 CAD 设计

设计注塑件很大程度上依赖于使用 CAD 软件。该工具可让您将想法变成现实。当今的 CAD 软件包含出色的功能,可简化您的设计工作流程,尤其有利于您在壁厚测量和拔模角度实施方面的工作。此外,它还为设计师提供了一种在实现注塑成型准备之前修改设计的有效方法。

CAD 的关键部分超越了软件操作。遵循 DFM 原则是验证您的设计是否符合制造要求的关键要求。Prolean Tech 是可靠的制造合作伙伴,可帮助客户满足其需求。通过我们积累的专业知识和行业洞察力,我们帮助客户完善设计并以合理的成本实现高质量的产品。

选择最佳壁厚

图示说明注塑成型的最佳壁厚,并附有正确和错误设计的示例

最佳壁厚

如何确定零件的合适壁厚?合适的厚度取决于您在应用中使用的塑料类型。建议的厚度通常以制造商以英寸或毫米为单位的间隔显示。给定的范围代表广泛的测量参数。

Resin

壁厚(英寸)

壁厚(mm)

Polypropylene

0.025-0.150

0.64-3.81

Polycarbonate

0.040-0.150

1.02-3.81

聚乙烯

0.030-0.200

0.76-5.08

聚苯乙烯

0.035-0.150

0.89-3.81

尼龙

0.030-0.115

0.76-2.92

聚苯硫醚(PPS)

0.020-0.180

0.51-4.57

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)

0.025-0.125

0.64-3.18

如果您需要帮助确定最适合您项目的壁厚并指导您的选择过程。Prolean Tech 随时为您提供帮助。我们的团队利用实践知识和现代技术专长为您的项目提供免费的 DFM 建议。您将通过功能设计避免猜测,它为成型做好准备,节省您的项目时间并降低成本。

常见塑料的推荐壁厚

以下是最常用的 注塑成型 具有合适壁厚范围的材料。这些指南适用于标准情况,因此请灵活使用,但请根据材料和设计要求验证其准确性。

常见塑料的壁厚

Resin

建议壁厚

ABS

0.045-0.140英寸(1.14-3.56毫米)

乙缩醛

0.030-0.120英寸(0.76-3.05毫米)

Acrylic

0.025-0.150英寸(0.64-3.81毫米)

液晶聚合物

0.030-0.120英寸(0.76-3.05毫米)

长纤维增强塑料

0.075-1.000英寸(1.91-25.4毫米)

所有塑料材料都有特定的尺寸,在这些尺寸下它们可以达到最佳性能水平。长纤维增强和 ABS注塑成型 塑料为厚壁创造了最佳条件,因为它们代表结构强度。对于生产需要轻质强度的部件,请考虑使用聚甲醛材料,因为它适合于创建薄壁特征。

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什么是 注塑成型最小壁厚?

一个人拿着最小壁厚零件的图片

注塑成型最小壁厚

现在让我们将讨论转移到最小可容忍壁厚。特定塑料需要最小壁厚才能达到可接受的厚度。正确的壁厚起着至关重要的作用。原因是厚度不足可能会损坏您的部件并产生变形。

设计从最薄的推荐材料厚度开始,评估从有限元分析 (FEA) 开始。Prolean Tech 通过有限元分析提供评估支持,以确定零件是否能承受实时条件或是否需要修改壁厚。零件制造的最小壁厚限制为 0.5 毫米,但特定材料可能允许稍薄的尺寸。我们将协助您实现完美的零件设计。

 

最大注塑壁厚

图中显示的是厚壁设计的部件。其厚度用游标卡尺以毫米为单位测量

注塑成型最大壁厚

最大壁厚是测量值的相反极限。它定义了在成型部件时可能出现问题的极限。壁厚必须合适,以避免填充不足、尺寸偏差和翘曲问题。这些结果不在您预期的参数范围内。

在需要支撑重载或隔热的情况下,成型工艺需要更厚的壁。您的部件设计将整合这些要求,同时保持产品卓越性。根据我们的建议,大多数设计的壁厚应为 5 毫米或更小。超过 5 毫米的额外壁厚可能会导致影响模具的部件问题。因此,请向我们寻求专家建议。我们的团队将提供帮助,帮助您实现设计平衡。

 

薄壁注塑成型的优点和缺点

薄壁防回火包装盒。该包装盒采用轻量化设计,边缘加固

薄壁耐冲击包装盒

优点

  • 使用薄壁需要减少塑料用量,从而降低材料成本。此外,该工艺有利于大批量生产,因为每一项材料支出都会带来可观的节约。
  • 薄部件的精加工过程所需的时间更少。因为它们冷却得很快。因此,以更快的速度生产部件可最大程度地提高效率。
  • 薄壁制造可以生产出重量更轻的产品,这对于依靠重量来提高性能和运输目的的车辆和电气设备至关重要。
  • 由于壁厚较薄,设计复杂性所需的材料数量减少。薄部件有利于塑造具有复杂和精致特征的设计,同时将结构强度的损失降至最低。

缺点

  • 由于冷却不均匀,薄壁往往会产生更高的翘曲风险。这会导致零件翘曲。如果仔细注意冷却协议,零件的质量就会保持较高水平。
  • 薄壁部件的模具完成具有挑战性。当这些部件呈现复杂设计时,正确的物料流管理将为制造周期的每个部分带来完美的输出。
  • 薄壁部件的弱点比厚壁部件更明显。优化的设计结构使薄壁部件能够提供所需的强度,而无需牺牲产品空间。
  • 用性能稍有变化的材料制成的部件将影响部件质量,因为它们具有敏感的薄壁结构。要保持一致性,需要对材料变化进行适当的控制和监控。

 

设计注塑壁厚的最佳实践

设计注塑成型的壁厚需要仔细评估材料和功能要求。本指南包含五种优化设计流程的基本方法。

保持均匀的壁厚

图示显示了注塑成型中的准确壁厚。图像突出显示了正确和不正确的壁厚

精确的壁厚

零件厚度的均匀性对于防止出现翘曲和凹痕至关重要。我们的模拟工具可帮助您通过先进的分析程序优化均匀性,从而使材料均匀地流过模具。

根据材料优化壁厚

如前所述,每种塑料材料在生产过程中都需要特定的最佳厚度范围。根据材料特性规划设计,以避免导致空洞和薄弱环节的问题。我们的技术专家会针对最适合您项目要求的材料和厚度提供个性化建议和推荐。

避免厚度突然变化

图示显示了模具设计中的壁厚变化。它突出了三种情况:较差、较好和最佳壁厚

模具设计中的壁厚变化

壁厚突然变化的工具会产生应力点。这可能会导致结构开裂和变形。Prolean Tech 可让您通过其过渡过程创建有序的转变。这提高了组件强度并延长了使用寿命。

使用肋条和角撑板进行支撑

图示展示了使用加强筋和角撑板来强化部件的注塑成型工艺

注塑成型:加强筋和角撑板 

应通过添加肋条或角撑板来增强部件强度,而不是增加壁厚。问题可能很严重,但不必担心。我们的团队提供专家指导,以确定肋条的放置位置和大小,以实现最大强度,同时减小整体壁厚。

优先考虑拔模角度以便于顶出

图示显示了模具设计中 2° 角度的拔模角度。它展示了微小角度如何帮助零件轻松脱模

模具设计中的拔模角

在垂直壁上应用拔模斜度将使部件更容易从模具中脱模。选择正确的拔模斜度往往会带来麻烦。但是,我们学院的拔模斜度分析系统从设计阶段开始,可让您的部件顺利脱模。

 

立即开始使用 Prolean 技术并优化您的设计

展示 Prolean Tech 注塑成型服务的插图。它突出了他们在金属注塑成型、快速模具和免费可制造性设计 (DFM) 分析方面的专业知识

Prolean Tech 注塑服务

选择注塑件合适的壁厚尺寸需要达到理想的平衡。经验是制造过程中做出正确壁厚决策的基础。

Prolean Tech 为客户提供的不仅仅是价格报价。我们的可制造性设计 (DFM) 反馈为您提供详细的见解。成型评估过程涉及的不仅仅是零件成型性,因为它提供了具体的生产和成本降低建议。现在,是时候将您的设计提升到下一个质量水平了。立即联系我们,获取薄壁方面的全面支持 注塑服务!

 

常见问题

Q1. 注塑成型的壁厚是多少?

壁厚是模具外表面与内腔之间的距离。通常,壁厚在 1 至 5 毫米之间,具体取决于您使用的材料和零件的实际配置。 

Q2. 不同注塑产品的理想壁厚是多少?

理想的壁厚通常在 1 毫米到 5 毫米之间。通常,它会根据您产品的需求而变化。您可以依靠零件的强度、功能和材料等因素。这些将有助于确定适合您项目的厚度。我们的团队始终与您密切合作,以找出最佳方法。

Q3. 薄壁注塑成型的优点有哪些?

薄壁注塑成型具有诸多优势。它有助于减少材料使用,从而降低成本。此外,壁厚较薄的部件冷却速度快,从而加快生产速度,让您在更短的时间内生产出更多部件。除此之外,它还允许您设计出最适合汽车行业的轻型部件。

Q4. 注塑成型时如何避免因壁厚不合适而产生的缺陷?

我们确保您的设计在整个部件中具有一致的壁厚。这有助于避免翘曲和凹痕等缺陷。厚度的突然变化可能会导致问题,因此我们会逐步过渡。此外,我们的操作员会优化冷却系统以控制冷却速度并防止成型过程中出现任何问题。

Q5. 哪些材料最适合薄壁注塑?

聚丙烯、聚苯乙烯和 ABS 是薄壁注塑的理想材料。这些热塑性塑料具有出色的流动性,而且重量轻。这使得它们非常适合大批量生产。

Q6. 注塑件的典型公差是多少?

通常,注塑件的公差在 ±0.1 毫米和 ±0.5 毫米之间。但是,我们的工程师可以针对更小、更复杂的部件实现更严格的公差,以满足您的特定要求。我们始终能够达到您的设计精度目标,以验证您的部件是否符合要求。

Q7. 薄壁注塑成型可以用于复杂几何形状吗?

是的,薄壁注塑成型最适合复杂的几何设计。但是,精心设计的模具设计很重要,以确保材料正常流动。我们确保模具得到优化,即使设计更复杂,也能为您提供最佳效果。

Q8. 壁厚如何影响 注塑成型公差?

壁厚在注塑成型公差中起着重要作用。较厚的壁可能导致冷却不均匀,从而导致翘曲或收缩。相反,薄壁对材料流动的变化更敏感。 

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