个人：产品结构设计中各类的选用参考及具体事例教材.doc

设计者绘出零件图后，要对零部件列出使用条件和重要选材因素、然后合理地选材。括以下三个步骤： (1)跟据应用目的，列出部件的全部功能要求(并不是材料的性能)，并尽可能定量化。例如： ? ? ?①在额定的连续载荷下允许的最大变形量； ? ? ?②使用和运输过程中所受的应力种类和大小；是否长期受力，是动态或是静态应力； ? ? ?③最高工作温度； ? ? ?④在工作温度下允许的尺寸变化； ? ? ?⑤零部件允许的尺寸公差； ? ? ?⑥零部件的使用性能要求； ? ? ?⑦部件是否要求着色、粘接、电镀等； ? ? ?⑧要求贮存期多长，是否在户外使用； ? ? ?⑨有无耐燃性要求，等等。 ? (2)根据部件的功能要求，考虑使用性能数值(工程性能)和设计数据，提出目标材料(部件材料)的性能数值，并通过这些性能要求来选定材料，即使这些性能估计是粗略的，也会大大方便候选材料的筛选，为最终材料的选定提供有益的依据。选择恰当材料性能是很关键而又复杂的，因为零部件的某一功能常常包含几种性能，例如在尺寸稳定性的要求中除尺寸精度外，还要考虑线胀系数、模塑收缩率、吸水性、蠕变性等等。零件的强度和刚度，除了从材料性能上考虑以外，还要从制品结构设计上(如厚度和加强筋等)加以考虑。材料的成型工艺性、耐久性、经济性等也都是选材时应考虑的因素。有时候，某些使用要求不一定能明确对材料性能的定量要求，如电镀性往往要通过实际试验或已有的经验来筛选。又如塑料炮弹弹带，要求材料经受高速冲击、压缩、扭拧、剪切等复杂的外力作用和高速高温高压气流的影响，很难直接提出材料的定量性能要求，因此，除了通过力学计算外，还可通过模拟试验和探索试验来推算受力情况，提出粗略的性能要求。 ? (3)最后通过部件工程性能要求与材料性能的比较来确定候选材料。 选择塑料时应注意下面几个问题： ? ?①必须对选用塑料的性能有较全面的了解，然后根据使用条件去考虑配方、工艺和制品设计等。 ? ?②塑料一般导热性低，选用和设计时要充分注意。 ? ?③塑料的线胀系数一般比金属大，有的易吸水，因此尺寸变化较大，选用和设计时要考虑恰当的配合间隙和公差范围。 ? ?④有的塑料有应力开裂倾向，设计时要尽量减少应力，制品设计要避免应力集中，或作适当的后处理并要严格控制加工工艺。 ? ?⑤有的塑料有蠕变和后收缩或变形的倾向，选用和设计时应充分注意。 ? ?⑥各种塑料有-一定的使用强度范围和允许接触的介质以及能承受的压力和速度极限，选用和设计时应该考虑 1.掌握材料的感性知识便于材料的识别； 2.了解材料的详细牌号是选准材料的基本条件； 3.材料元素成分的特性了解是分析材料特性的一个途径； 4.通过了解国际、国内和行业标准是掌握材料特性的捷径之一； 5.通过一流材料制造商的规格书也是掌握材料特性的捷径之一； 6.比较各厂家的规格书可以了解同一种材料，不同厂商制造的差异； 7.材料的测试是材料故障处理和分析的必须手段； 8.了解相关的材料电性能可以更全面的选择材料； 9.不一定要用最好的材料，但一定要知道什么是最好的材料； 10.材料的性能价格比是材料选择的重要权衡因素。 产品结构设计中塑胶材料的选用参考 我们在产品结构设计的过程中，对产品的材料进行选型的时候，往往不知道选择什么，下述表格给出一些参考，都是以前公司总结的，具有较高的实用价值。希望对产品结构设计的初学者有用。我个人理解就是选择材料要对应产品的定位和产品的性能和安全要求。 ? 1.产品的使用环境。如果长期暴晒，就要选用抗紫外线的塑胶，因为普通ABS是不抗紫外线的。如果是接触食品的或者人食用的，就要采用食品级的材料等等。 ? 2.产品的性能特征。这个性能，就包含耐热、抗冲击能力、抗压、耐磨、阻燃等等。比如长期在高温下使用的塑料就要选择热变形温度高一些的材料。 ? 3.安全性能.有的产品需要国家3c认证需求、国家CQC认证需求。这些材料都是需要选择慎重的。常见的PBT是阻燃材料，还有阻燃级的ABS和PC。 ? 4.外观，外观的材料很常见，一般都是ABS或者ABS+PC，再就是PP、PC。只是价格不一样，比如PP丝印就容易脱落，价格虽然便宜，但容易缩水，尺寸收缩较大，尺寸和质量都较难管控。ABS是最常用的，性价比较高。PC最贵，其次是ABS+PC。这些就要根据产品的定位来看了，如果不考虑耐温的画。 ? 5.最后就是要考虑可以更换材料。因为涉及到降低成本。这个是要考虑的，考虑这个就要考虑收缩率差不多的材料。 ? 下面是一个产品小家电豆浆机的所有配件的选择参考，其实相通性较高，都差不多，要理解深刻一些。说穿了就是两个字-类比 序号 部位? 材料名称 牌号\厂家 备注 1 杯体 PP(不透明) PP04-034/道恩 透明食品级PC及透明PP推荐材料 2 透明PP HI