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波纹、肋骨和角撑板
通过将波纹、肋条或角撑板应用于零件的功能几何体，可以提高其结构性能。
波纹、肋骨和角撑板
功能
如果需要提高塑料零件的承载能力或刚度，则必须增加其截面特性或改变材料。有时，更改材料牌号可能就足够了，例如使用更高的玻璃纤维含量。如果这还不够或由于其他原因而不需要，则增加截面特性通常是解决方案。
在许多情况下，改善截面特性的最简单方法是增加零件的壁厚厚度。但是，正如这里提到的，这有其局限性。可以通过添加波纹或垂直于零件壁放置加强筋来获得额外的加固。添加波纹通常对零件重量和牵引装置时间的冲击较小，但添加加强筋在增加刚度方面具有更大的潜力。此外，加强筋使零件的表面或配合表面光滑，这在美学或功能方面是有益的。
波纹
在设计中添加波纹可以使波纹方向上的平面变硬（见图 1）。它们非常高效，不会添加大量额外的材料或延长牵引装置时间。额外的刚度是增加材料与零件中性轴的平均距离的结果，即增加第二惯性矩。
图 1 - 波纹
加强筋尺寸标注
添加加强筋时，应应用以下尺寸标注准则（见图 2）：
- 加强筋的厚度应约为零件一般壁厚度的 50% 至 60%。超过此值可能会导致与肋相对的表面上出现缩痕。此外，它会对注射过程中的材料流动产生负面影响，可能导致熔接线和空隙。
- 加强筋高度不应超过一般壁厚度的三倍，因为较深的加强筋变得难以填充，并且在顶出过程中可能会粘在模具中。
- 在肋条的侧面，应应用 1 - 1.5 度的拔模角。这意味着肋骨略微变细，向顶部略微更薄。这使得零件更容易从模具中顶出。在低肋上，在特殊情况下，更小甚至没有拔模角是可以接受的。但应该注意的是，这可能会导致磨损痕迹等外观缺陷或成型后弹出零件的问题。
- 在肋的底部，它与标称壁相交的地方，应包括一般壁厚度的 25 - 50% 的半径。建议最小半径为 0.4 mm。这将消除潜在的应力集中并改善肋周围的流动和牵引装置特性。当超过 50% 的值时，会产生材料质量，从而增加模内残余应力、空隙或缩痕的风险。
- 两个平行肋之间的间距应至少为一般壁厚度的两倍。这可以防止模具产生易碎且具有牵引装置问题的热刀片。
图 2 - 加强筋尺寸的建议
肋骨放置
放置肋骨时，应遵循以下放置准则（见图 3）：
- 加强筋最好与熔体流动平行设计，因为穿过加强筋的流动会导致分流，从而导致气体滞留或犹豫。犹豫会增加内应力和短射。
- 平行肋条的最小间距应为标称壁厚度的两倍;这有助于防止牵引装置问题和在模具结构中使用薄刀片。
- 肋条应沿弯曲轴定向，以提供最大的刚度。考虑图 3 中的示例，其中一根长薄板的末端只是支撑着。如果在长度方向上添加肋，则板会明显变硬。然而，如果在板的宽度上添加肋条，则几乎没有改善。
- 将加强筋添加到轮廓或盒装截面时，它们的放置和方向会对获得的附加刚度产生很大的冲击。这在图 4 中可视化。
- 为了获得最佳性能和功能，肋条和型材墙的中性线应在同一点相交。但是，根据选择的特定尺寸和材料，可能会出现缩痕。这是可以避免的，但会导致几何体变弱：
- 如果对角肋稍微分开，刚度会降低 35%。
- 如果在设计中增加一个短的垂直肋，扭转刚度将额外降低 5%（见图 5）。
图 3 - 加强筋方向。
图 4 - 截面在扭转刚度和弯曲方面的比较。
图 5 - 扭转刚度和对扭转应力的耐是加强筋连接到型材的方式的函数。
角撑板
角撑板可用于加固角落、侧壁和凸台。它们可以被视为加强筋的子集，这意味着加强筋尺寸和放置的准则也适用于角撑板（参见图 6 和图 7）。
图 6 - 角撑板指南。
图 7 - 角撑板的高度。