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标题: 塑料产品结构设计公差与间隙问题的探究 [打印本页]

作者: 设计师龙套 时间: 2013-7-9 20:44
标题: 塑料产品结构设计公差与间隙问题的探究
本人结构设计新人，在北方做电子产品的结构设计，最近有一问题苦苦想不明白，遂发帖寻求网友帮助，请大家多多指教。
我上学时学的机械制造，知道加工一个零件，零件的尺寸要给定基本尺寸还有公差（上下偏差），两个件配合，每个件的尺寸都有一个偏差这样就产生了间隙。比如轴孔配合，如果选定的配合是间隙配合，那么就会有最大间隙和最小间隙。
现在初入结构设计行业，其实区别也就是传统机械加工和模塑，也就是生产工艺发生了变化。我现在所处的公司做东西的流程是这样的：三维图做好了之后发给模具中心，模具中心设计模具，再交给注塑部门，试模，量产。我同时出此零件的工程图，发给品质部，品质部拿工程图来检验产品，品质人员主要看一些标注公差的尺寸。
这样就出现了一个问题，我做的一个装配体，需要两个件配合的地方，我想给出的间隙是0.1mm。但是我查注塑件公差表的时候发现公差要比间隙大很多。两个件的公差各是0.2mm。这样在工程图表示出来就是最小间隙是0，最大间隙是0.4mm。要不就得提高单个件的制造精度，把公差降低。但是那样的话成本就上去了，而且没有必要制造的那么精确，我其实就是想要个0.1的间隙，而且让品质检验的时候这个间隙也是0.1左右，偏个0.0几mm就行。我不知道对不对，也许可以在装配图里面限制这个间隙的尺寸，但是我们公司不下发装配图，只下发爆炸图（就是把零件都炸开，反映物料的一个意思）和零件图。我们公司以前做的东西都很不规范，出的工程图只有基本尺寸没有任何公差。当时也没有什么检验部门，东西做出来了，老板觉得可以，能够接受，就开始量产。不能够接受，就修模，直到可以接受为之。公司现在壮大起来之后，做东西开始标准化和问责制，而且成立了品质部。所以现在很困惑这个问题，如何表述呢？

第二个问题就是，模塑件的公差发现两个标准，一个是SJ/T 10628-1995(电子行业标准)，一个是GB/T 14486-2008（国标），都是说模塑件的公差的，电子行业那个要比国标的公差值小。对于莫素建哪个标准更适用呢？
再一个，前面说的两个标准都是注塑件的。如果注塑出来的件再机加工呢？塑料件机加工的尺寸公差是和金属件机加工一样吗？还是和模塑件的尺寸公差一样？还是别的什么标准。

作者: 设计师龙套 时间: 2013-7-9 20:50
自己先顶一下

作者: iDFMA 时间: 2013-7-10 11:22
1. 装配间隙0.1mm的如何定义出来的？为什么是0.1，不是0.2,0.3.。。等？这个间隙对产品的功能、外观、装配和可靠性等有影响吗？如果有影响，就要定义清楚，具体是多少。如果没有影响，那么这个间隙的公差我们就可能做的大些，这样就不必对零部件做严格的公差要求，降低成本。
2. 零件的公差决定于制造工艺的制程能力。机械加工、注塑加工、冲压等等，其制程能力不同，其公差一般也不同。SJ/T 10628-1995似乎与实际比较接近。

作者: guoguoone 时间: 2013-7-10 11:59
也有类似的问题，希望高手给解决下

作者: 设计师龙套 时间: 2013-7-10 18:08

guoguoone 发表于 2013-7-10 11:59
也有类似的问题，希望高手给解决下

好多人只是看看，除了能下载资料的，一般没人回帖

作者: zmdcy 时间: 2013-7-10 20:58

iDFMA 发表于 2013-7-10 11:22
1. 装配间隙0.1mm的如何定义出来的？为什么是0.1，不是0.2,0.3.。。等？这个间隙对产品的功能、外观、装配和 ...

说的太对了，注塑件制程能力本来就差，公差和注塑参数有很大关系，用极限公差分配，一般配合0.2-0.3，大点没事。运动配合0.3-0.4

作者: 设计师龙套 时间: 2013-7-10 21:05

iDFMA 发表于 2013-7-10 11:22
1. 装配间隙0.1mm的如何定义出来的？为什么是0.1，不是0.2,0.3.。。等？这个间隙对产品的功能、外观、装配和 ...

多谢高手指教。
1、0.1是装配和外观上要求的。比如把产品的护屏装到壳上，壳肯定要挖一个固定护屏的槽。只要满足间隙大于0就能保证把护屏放进去，护屏底下用双面胶粘住就固定住了。但是间隙为0的话不太好装配，单边间隙为0.2的话配合处的缝隙就比较大了，外观通不过。所以并不需要严格要求护屏的尺寸或上壳挖的槽的尺寸，而且就要求他们之间的间隙。
2.1995那个标准，只是说的塑料件注塑公差，并没有指明各种塑料材质。不同材质的塑料，只要是注塑出来的，都满足1995标准？
3.我知道对于机械加工、注塑加工、冲压的精度等级范围不同。但是塑料件的机加工和金属件的机加工精度等级范围相同吗？

作者: 设计师龙套 时间: 2013-7-10 21:10

zmdcy 发表于 2013-7-10 20:58
说的太对了，注塑件制程能力本来就差，公差和注塑参数有很大关系，用极限公差分配，一般配合0.2-0.3，大点 ...

不太懂。比如两个件配合，基本尺寸都是33mm，公差是0.18mm。那么间隙配合的话，间隙就是0-0.36mm了。如何能保证让它是0.2-0.3呢？

作者: iDFMA 时间: 2013-7-11 16:42

设计师龙套发表于 2013-7-10 21:05
多谢高手指教。
1、0.1是装配和外观上要求的。比如把产品的护屏装到壳上，壳肯定要挖一个固定护屏的槽。 ...

1. 既然0.1mm间隙是外观要求，很重要，那么首先我们需要通过一系列的设计优化方法，例如使用定位特征、缩短尺寸链等，来确保0.1mm满足要求。然后我们可以用公差分析来判断产品设计是否以满足0.1mm，如果零件尺寸精度已经很高，但还是不能满足0.1mm，这时我们需要衡量0.1mm的要求是否合理。正如我之前所说，0.1mm的值不是随便定义的。
"所以并不需要严格要求护屏的尺寸或上壳挖的槽的尺寸，而且就要求他们之间的间隙。" 不太明白这句话的意思。间隙是装配出来的，我们没办法要求。我们能够要求的是零件的尺寸公差。
2.塑胶材料不同，其公差也不同。例如有的材料收缩率大、易吸水，其公差相应就大。
3.完全不同的制造工艺，放在一起比较没有意义。

作者: as3750 时间: 2013-7-12 19:47

iDFMA 发表于 2013-7-10 11:22
1. 装配间隙0.1mm的如何定义出来的？为什么是0.1，不是0.2,0.3.。。等？这个间隙对产品的功能、外观、装配和 ...

不同工艺公差是不一样的
功能不同，留的间隙也不一样
我们原来也不怎么重视公差的。公差留的比较大
主要在试模是实配，出问题时才尺寸管控的。呵呵

作者: WXYF 时间: 2013-7-13 10:23
一般都是根据实际的要求来预留间隙，没有绝对的间隙值，制造误差及材料都是影响因素

作者: 新水调歌头 时间: 2013-7-14 21:59
不懂啊

作者: 凯了个撒 时间: 2013-7-16 08:43
公差计算一般就两种方法，一种是极限公差，一种是均方根公差（百度一下就知道怎么算了），你例子中的情况采用均方根公差计算的话为0.2。所以采用0.1的间隙不良率会比较高。

作者: Faraway.Lu 时间: 2013-7-16 09:50
结构件的设计最主要的就是多个零部件接触面的和谐以达到功能要求。每两个接触面间就要考虑最终的配合配合关系。设计时要预料到工艺的要求。很简单，塑胶件的尺寸会受收缩的影响，而影响收缩的因素是很多的。那么就要在设计时考虑间隙的大小，给产品收缩留有余地，并且容忍最差状况下的尺寸仍然能够满足公能要求。就这些吧。

作者: believer2599 时间: 2013-7-16 10:01
机械类的是可以选择国标的；但是塑胶，电子产品因为不确定因素太多了，所以选择自由公差或者公司自己内部订好的公差，你算你订好了公差，加工水平达不到也没有用啊

作者: dutpx 时间: 2013-7-16 15:14
对于楼主的问题，我给你一个建议：
1. 注塑零件配合时可以要求严格的公差的，但是要建立在你合理的结构设计。
2. 相互配合的零件，最好在一个供应商开模和注塑（最好同一台注塑机），让供应商提前知道你的配合公差要求。
3. 合理的结构设计，是不需要那么高精度的配合的。
4. 大尺寸的零件，公差才会做到0.3以上，小尺寸的零件，公差都在0.15以下。
5. 大尺寸的零件，不要设计太精细，用一些特别的设计就能解决配合的问题（比如美工缝）。

作者: alinkin 时间: 2013-7-16 20:11
公差其实是结构里面的难点咯。在出图时确实很纠结，但是，产品不复杂的话，主要控制几个装配公差还是比较容易的。不会有太多的计算

作者: zx450 时间: 2013-7-17 12:25
配合公差是一个范围，不能用0.1mm来表示，应该是一个范围比如0.1-0.2mm,不可能做到标准0.1mmd的。

作者: 278490506 时间: 2013-7-17 22:28
那就要看做货的时候了，看你的注塑供应商能否做到

作者: Caven_msis 时间: 2013-7-18 09:04

设计师龙套发表于 2013-7-10 21:10
不太懂。比如两个件配合，基本尺寸都是33mm，公差是0.18mm。那么间隙配合的话，间隙就是0-0.36mm了。如何 ...

其實公差不是你這樣算的，你這樣算的只是理論值。其實在實際生產過程中，因為注塑條件基本是不變化的，所以注塑出來的尺寸也會相對穩定（就如你說的，基本尺寸33，公差是0.18mm，有可能注塑出來的尺寸基本都是33.1mm，基本不會出現上一個啤出來的產品是33.00mm，下一個是33.18mm這種情況），這就涉及到CPK了~~~

作者: fantasy健 时间: 2013-7-19 09:44
1、制定出合理的公差后如果公差表的公差無法滿足可以在图面上直接show出公差，病加注重点管控尺寸或者cpk尺寸。
2、关于注塑件的公差标准我们公司是使用自己的标准。
注塑件的误差主要来源：（1）模具制造误差，（2）缩水率误差，（3）成型条件影响。
模具是机加工出来的，本身就有其公差配合标准，
虽然各个材料可能缩水率不尽相同，但是在模具设计时型腔大小也是要根据缩水率与产品实际大小估算得出。
成型条件在各项参数调试ok之后，也会趋向稳定，只要不更换机台，参数不需要改动
综上，注塑工艺虽然制程能力较差，但是也可以有个标准。选择哪个标准就看哪个标准更加符合实际情况

作者: 设计师龙套 时间: 2013-7-20 17:10

fantasy健发表于 2013-7-19 09:44
1、制定出合理的公差后如果公差表的公差無法滿足可以在图面上直接show出公差，病加注重点管控尺寸或者cpk尺 ...

谢谢~~

作者: Defence_ota 时间: 2013-7-29 15:43
可以先开模打样品，根据实际的组装情况，以及产品的CPK,在不影响客户要求的情况下改动公差，比如说将对称公差改为正公差或者负公差

作者: kekexi998 时间: 2013-8-19 14:41

as3750 发表于 2013-7-12 19:47
不同工艺公差是不一样的
功能不同，留的间隙也不一样
我们原来也不怎么重视公差的。公差留的比较大

一样的。

作者: tangjitj 时间: 2013-8-19 16:09

设计师龙套发表于 2013-7-10 21:05
多谢高手指教。
1、0.1是装配和外观上要求的。比如把产品的护屏装到壳上，壳肯定要挖一个固定护屏的槽。 ...

明白你要求的是间隙，但是你在装配时不能要求机器或者工人帮你挑选吧，这个外壳和屏幕不配就换个屏幕？必须要保证产品的通配性，
0.1的间隙如果是如你所说的外观与装配的要求，可以通过更改设计方案来降低要求，或者使用更好的注塑机来提高加工精度，或者其他后续加工步骤

作者: bryanlee1975 时间: 2014-3-7 15:47

fantasy健发表于 2013-7-19 09:44
1、制定出合理的公差后如果公差表的公差無法滿足可以在图面上直接show出公差，病加注重点管控尺寸或者cpk尺 ...

讚同樓上的看法

作者: 徐志摩 时间: 2014-3-10 14:20
好多人只是看看，除了能下载资料的，一般没人回帖

作者: tian8538 时间: 2014-5-31 12:48
谢谢楼主分享

作者: maomao234 时间: 2014-5-31 14:58
公差确实是一个入门级的知识点，但是我见过很多搞结构的，对公差的认识并不深刻！
基础要打牢固，上层建筑才会稳固！

作者: clsj 时间: 2014-6-7 10:51
0.1太小了，基本上很难保证，要知这是注塑件呀，所以是你间隙定的不合理，建议改大点吧

作者: xiong0314 时间: 2014-6-11 17:44
挺好的帖子，虽然还是不太懂。

作者: xmhwt 时间: 2014-7-31 17:51
这么好贴子没有讨论, 你们开模前出平面图吗? 标公差没有?.
间隙0.1mm 假设是最小间隙, 哪么加上两个配合件的公差,哪大间隙是就可能0.3mm
如果是最好大间隙,分配给两个零件的公差就非常小.

作者: tcqaiyu 时间: 2015-1-2 10:06
学习中，

作者: lsax 时间: 2015-9-21 10:21
楼主把产品3D发上来大家看看。

作者: 风之体 时间: 2015-9-22 12:19
其实我也有遇到类似的疑问，正好看看大家的想法

作者: yaowu 时间: 2015-9-22 13:13
塑胶件没有什么公差标准，主要是凭经验

作者: 可木 时间: 2015-9-22 22:11
试着回答一下。1.如果是一个背胶label放入一个沉槽，单边留0.1间隙合理。2.装配累积公差要按方和根法计算。3. 单个零件的公差是要正态分布的，不能都落在极限附近。cpk大于1.33。4.塑胶件尺寸不大，公差定义在正负0.1就好

作者: 可木 时间: 2015-9-22 22:14
5.外观间隙和断差有时要用骨位筋和止口及美工缝

作者: 可木 时间: 2015-9-22 22:15
来控制。擦，这里打个字真累

作者: jiandanhao123 时间: 2016-3-21 02:26
本帖最后由 jiandanhao123 于 2016-3-21 02:27 编辑

可木发表于 2015-9-22 22:11
试着回答一下。1.如果是一个背胶label放入一个沉槽，单边留0.1间隙合理。2.装配累积公差要按方和根法计算。 ...

这楼的兄弟说的，，我看懂了一部分，又不是很懂。。希望解释一下

作者: PJ28 时间: 2016-3-22 22:05
学习学习

作者: a623889121 时间: 2016-3-23 15:44
楼主说的情况跟我以前那个公司的一样啊，都是直接给3D图，然后有问题就改；现在的公司，都需要出CAD图给品质检验，分了重点和非重点尺寸，如果需要装配的部件，公差要求都是比较小，一般来说，还是会跟模具厂确认图纸。

作者: 依然饭特稀 时间: 2017-6-13 15:59
楼主你现在应该已经是结构设计大神了，我是刚入行的小弟，有你当年的顾虑，可以分享一下你相关的经验吗。

作者: 木和水 时间: 2018-6-29 11:51
本帖最后由木和水于 2018-6-29 12:24 编辑

我在想，要达到这个配合公差。
1.如果供应商为两家，则要到供应商那里现场确认工艺和机台，后续不允许变化，同时给个配合件给他们生产检查；然后打个30穴，回去做下CPK，重新定义一个与生产实际相符合的实配公差；然后把最大的间隙给老板看下，接不接受？
2.放在同一家供应商注塑，跟供应商说明间隙要求，这两个零件都在你家，工艺你看着调整。楼主现在怎么处理这个公差问题的？

作者: wyfc20096 时间: 2018-8-3 10:42
非常感谢

作者: sunhorse8 时间: 2018-8-20 16:01
又是好东西，学习了

作者: chenAaron 时间: 2019-3-15 00:28
谢谢分享

作者: a8012024 时间: 2019-3-15 06:31
好好学习

作者: yiweipai 时间: 2019-6-6 14:07
想了解一下，楼主现在的感想

作者: ldf20 时间: 2021-12-28 08:31
感谢分享

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