關注頭條號或微信公眾號「降本設計」，獲取更多原創產品設計知識和理念！
加強筋是塑膠件設計中必不可少的一個特徵，用於提高零件強度、作為流道輔助塑膠熔料的流動，以及在產品中為其他零件提供導向、定位和支撐等功能。
1. 加強筋的尺寸參數
加強筋的設計參數包括加強筋的厚度、高度、脫模斜度、根部圓角以及加強筋與加強筋之間的間距等。
1.1 加強筋的厚度不應該超過塑膠件壁厚的50%~60%
加強筋的厚度太厚，容易造成零件表面縮水和帶來外觀質量問題。加強筋的厚度太薄，零件注塑困難，而且對零件的強度增加有限。為了防止零件表面縮水（特別是外觀要求較高的零件），常用塑膠材料加強筋厚度與壁厚比值不應該超過如表1所示的數值。
對產品內部零件或者外觀要求不高的零件，為了提高強度，加強筋的厚度可以大於表中數值甚至接近零件的壁厚，通過調整澆口的位置讓加強筋靠近澆口和調整注塑工藝參數能夠降低零件表面縮水程度。
對於薄壁塑膠件（零件厚度小於1.5毫米），加強筋的厚度可以超過表中比例、甚至等於零件壁厚。加強筋厚度越薄，表面縮水程度越小。
1.2 加強筋的高度不能超過塑膠件壁厚的3倍
為了提高零件的強度，加強筋的高度越高越好。但加強筋的高度太高，零件注塑困難，很難充滿，特別是當加強筋增加脫模斜度後，加強筋的頂部尺寸變得很小時。加強筋的高度一般不超過塑膠件壁厚的3倍，H≤ 3T。
1.3 加強筋根部圓角為塑膠件壁厚的0.25~0.5倍
加強筋的根部需要增加圓角避免應力集中以及增加塑膠熔料流動性，圓角的大小一般為零件壁厚的0.25~0.5倍，R= 0.25T~0.5T。
1.4 加強筋的脫模斜度一般為0.5°~1.5°
為了保證加強筋能從模具中順利脫出，加強筋需要一定的脫模斜度，一般為0.5°~1.5°，斜度太小，加強筋脫模困難，容易因此而變形或刮傷；斜度太大，加強筋的頂部尺寸太小，注塑困難，強度低。
1. 5 加強筋與加強筋之間的間距至少為塑膠件壁厚的2倍
加強筋與加強筋之間的間距至少為塑膠件壁厚的2倍以保證加強筋的充分冷卻，S≥ 2T。
2. 加強筋設計需要遵守均勻壁厚原則
加強筋設計需要遵守均勻壁厚原則。加強筋與加強筋連接處、加強筋與零件壁連接處添加圓角後，很容易造成零件壁厚局部過厚。
如圖所示，加強筋與加強筋連接處增加圓角後會造零件壁厚局部過厚，容易造成零件表面縮水，此時在局部壁厚處做挖空處理，保持零件均勻壁厚，避免零件表面縮水的發生。
這就是戴森在吸塵器中如此設計加強筋的原因。
3. 對於產品內部塑膠件，強度更重要
我們知道，當加強筋的厚度太厚時，就會造成塑膠件表面縮水。在戴森吸塵器中，塑膠件基本壁厚2.5mm，加強筋壁厚1.5mm，占基本壁厚的60%，那麼塑膠件一定會有很大的幾率發生縮水缺陷。
但是戴森似乎並不在意，這主要是因為該零件是在塑膠件內部，外觀並不重要；為了強度，可以容忍一定程度的縮水缺陷。
這給我們的啟示是：對於塑膠件加強筋的設計，不能片面的認為加強筋的厚度不能超過50~60%。對於內部塑膠件，當強度是第一考慮時，可以不必考慮表面縮水的缺陷。
4. 加強筋頂端增加斜角避免困氣
加強筋頂端避免直角的設計，在注塑過程中，直角的設計很容易造成頂端困氣，帶來注塑困難和產生注塑缺陷。可以在加強筋頂端增加斜角或圓角避免零件困氣問題的產生。
5. 加強筋方向與塑膠熔料流向一致
加強筋方向應與塑膠熔料流動方向一致，確保熔料的流動順暢，提高注塑效率，避免產生困氣等注塑缺陷，如圖3-32所示。
6. 加強筋的方向
加強筋的方向需要考慮載荷的方向，否則加強筋不會起著任何補強的作用。
對於承受扭曲載荷的塑膠件，使用對角型加強筋是一種最好的辦法：
7. 多個加強筋常比單個較厚或者較高的加強筋好
多個加強筋的設計對零件強度的提高比單個較厚或較高的加強筋效果好，同時避免了零件表面縮水或者加強筋頂端注射不滿等質量問題。因此，當單個加強筋的高度太高或者厚度太厚時，可以用兩個較小的不高不厚的加強筋來替代
8. 加強筋可以用於加強塑膠件的角落處、或側壁處
加強筋可以用於加強塑膠件的角落處、或側壁處。
9. 支柱需要添加加強筋
支柱需要添加加強筋，一方面是為了提高支柱的強度，另一方面是為了支柱的充填更加順利。
支柱添加加強筋時，相應的尺寸規範如下：
- 加強筋頂端寬度（尺寸A）不小於0.5mm；
- 加強筋根部寬度（尺寸B）是支柱高度的0.2~0.5倍；
- 加強筋的高度（尺寸C）應當比支柱低0.5mm以上；
10. 支撐面的設計
由於塑膠件在注塑加工時，不可避免的會產生翹曲變形，從而使得塑膠件的整面很難保證精密的平面度。一種選擇是把平面改成內凹的結構，另一種是增加局部的筋作為支撐面。
筋形式的支撐面的應當比平面至少高0.5mm，均勻分布在產品的四周。
11. 支撐面四周的加強筋設計
在有些情況，除了在塑膠件上增加支撐面之外，還需要額外添加加強筋以提高強度。在支撐面四周添加加強筋時，加強筋的高度應當至少低於支撐面0.5mm，這主要是為了避免塑膠件的變形翹曲或者加強筋的高度誤差而引起支撐基準的變化。請記住，加強筋在這裡的唯一目的是增加強度，千萬不要與支撐面、支撐基準等扯上關係。
參考書籍：《面向製造和裝配的產品設計指南》第二版 鍾元著 機械工業出版社出版 2016年
—END—
1. 免責聲明：部分圖片來源於網絡，僅供學習用，侵權刪。
2. 原創作品，歡迎轉載，抄襲必究。如需轉載，請聯繫作者，轉載要求不能修改內容和保留文末作者及公眾號信息。
關於作者：
鍾元，2011年出版書籍《面向製造和裝配的產品設計指南》（DFMA）。
2019年12月即將出版《面向成本的產品設計：降本設計之道》（DFC）。
歡迎關注「降本設計」公眾號或頭條號。「降本設計」專注於面向製造和裝配的產品設計(DFMA)、面向成本的產品設計(DFC)等產品設計知識和理念分享，幫助工程師成長和提高技能，幫助企業降低產品成本。如需加入微信討論群，請加鍾元微信3945996。
文章來源: https://twgreatdaily.com/Cw_DSW8BMH2_cNUgQlc_.html