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什么是加强筋,加强筋怎么表示(结构设计中加强筋的设计有何讲究)

10-07 互联网 未知 投稿

关于【什么是加强筋】:什么是加强筋,今天乾乾小编给您分享一下,如果对您有所帮助别忘了关注本站哦。

1、什么是加强筋

  在结构设计过程中,可能出现结构体悬出面过大,或跨度过大的情况,在这样的情况下,结构件本身的连接面能承受的负荷量有限,则在两结合体的公共垂直面上增加一块加强板,俗称加强筋,以增加结合面的强度。

  举例:

  例如厂房钢结构的立柱与横梁接合处,或是铸钢、铸铁件的两垂直浇铸面上通常都会设有加强肋。

  的结构上也有应用,使用加强筋能增加模具的使用寿命。

  再如混凝土结构,楼板的局部预留洞口,在洞口的四周增加一定量的钢筋,用来补强,这样用来补强的钢筋就称做加强筋。

2、结构设计中加强筋的设计有何讲究?

结构设计中加强筋的设计有没有讲究?

其实对于小型产品来说,真没什么讲究,只要你的胶厚符合成型要求即可,对于筋位的排布,模具加工,进胶走向,并没太大要求,都是随部分结构功能要求增加而增加?

问:什么是结构功能要求?

答:比如,面底壳中间有主板,需要做筋位顶住主板,这个就是功能性结构要求。

而对于大型产品,加强筋的设计是有讲究的,合理分布加强筋,对于产品的强度,外观,都是有所有帮助的。

当然你随便拉几条加强筋,也可以起到一定的效果,并不是说这种设计无效的。

但是,能在设计阶段将产品结构设计优化到最佳状态,将问题在结构设计阶段就规避掉,做出最优的设计方案,这样才能体现出一个结构设计师应有的价值。

OK,回归正题,以下为正文:


【一】

塑胶件加强筋结构设计要求

1,加强筋的设计用途?

加强筋主要用于加强产品的壳体强度,增加刚性,防止产品变形扭曲,而且不会因为增加了刚性而导致产品外观表面缩水等不良问题,是降低产品单价成本,增加产品强度的最佳方式。

2,加强筋的强度如何计算?

按照平面状的塑胶产品截面来计算,每增加10%的壁厚,产品的平面刚性就会增加33%左右,对于一个简单的塑胶面,厚度增加25%,就可以使壳体的刚度增加一倍。依次类推。

3,加强筋如何排布?

目前加强筋外形大部分以条形,井形居多,也有部分爻形,扇形,圆形,或者综合性的井形+圆形+爻形等。

问:在什么情况下采用条形?

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答:壳体上可以设计加强筋的面积小,且无需承受高强度的负重,只需增加单个壳子的强度即可,因为,加强筋做的太密会影响模具强度,而且出模容易粘后模。

那么条形加强筋的间距一般在多少最佳?

按照模具钢料强度来定,极限模具钢料最薄壁厚在0.6mm以上,高度不超过2mm,不计算模具尖角。

在规则的结构形态中大部分模具采用线切割做加工的,那么能要想保证很好的强度,就需要将模具壁厚设计在4mm以上,筋位高度不超过8mm,后续每增加1mm,模具壁厚则增加1-1.2倍。

问:在什么情况下采用井形或者爻形?

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什么是加强筋,加强筋怎么表示(结构设计中加强筋的设计有何讲究)

答:壳体上可以设计加强筋的面积大,且需要承受高强度的负重,比如:臂力支撑杆,台灯支架底盘,显示器支架底盘等,需要承受折弯负重的壳体上。

筋位的高度与间距设计要求同上。

问:在什么情况下采用扇形或者圆形?

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答:这个跟井形与爻形的空间要求一样,另外就是受力点不一样,圆形以中心为最强受力点,而井状则为均匀受力点,如果你的壳子中心部分需要很强的受力点,则设计成圆形加强筋是最佳方案。

问:综合性井形+圆形+爻形又是那种的呢?

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答:由于井形与爻形在十字交叉的部分在走胶流向时会有缩水风险,影响外观,而改成井+圆的方式可以改善这种缩水风险,让走胶更加流畅。

其次还有一个因素,那就是出模,由于井字的筋位太多,会让产品容易粘后模,设计成圆形,模具上可以用司筒的方式顶住,能够避免粘模情况。

而在这种情况下再增加爻形筋位,则也是为了让产品走胶多几条通道,让走胶更快,更顺畅,而且还能增加产品强度,见下图:

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虽然综合性筋位设计在强度,走胶流向上是最佳状态,但是对于模具加工就要复查很多,一般情况下还是越简单越好。

所以,加强筋到底怎么去排布,还是要根据壳体强度要求,功能设计要求,以及加工复查程度与成本去考虑,不能单方面去定义那个好,那个不好。

4,加强筋是不是越高越好?

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当然不是,在壳体强度满足的情况下,越低越好。

因为越高,会有几个问题:

A,成型问题,越高,越难走满胶,因为不可能将加强筋的壁厚做到跟壳体的壁厚一样厚。

B,出模问题,越高,越容易粘后模,因为高了以后跟后模的接触面就越大,越容易与后模拉扯住,容易造成产品变形。

C,强度问题,越高的地方,就会越薄,很容易一碰就断了。

那么,在设计的时候,有些产品很变态,就是需要很高的加强筋怎么办?

A,可以采用圆形加强筋,这样模具上可以做成司筒顶出,而且圆心面无需拔模,可以减少筋位根部的胶厚度,其次,根部还可以设计成火山口的方式,再增加筋位厚度的情况下,壳子表面不会产生缩水。

B,可以进行筋位倒角削切,减少成型胶量,防止走不满胶,导致有缩水缺陷。见下图:

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什么是司筒顶针?

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类似于打屁股针的推管,在出模的时候,当圆柱圆芯的顶针抽出来的时候,圆柱的台面上还有一个顶针套去顶住产品,这样就能够更好方便出模。

所以:对于塑胶件加强筋怎么设计,灵活性很强,并不能单一的去判断那种好那种不好。

【二】

五金压铸件加强筋结构设计要求

1,加强筋的设计用途是什么?

单单从一个平面体来判断五金的强度肯定要比塑胶强,但是为什么还需要设计加强筋?

因为除了能够增加本体的强度以外,还能够起到在后期表面处理的时候不会变形,要知道,金属变形以后是不会回弹的,除非是特殊的弹簧钢钣金。

2,加强筋的强度如何计算?

由于压铸金属的特殊性,刚性本来就很强,所以在结构设计的时候没有特别计算强度的必要,但是你一定要去计算的话,也可以参考塑胶的壁厚计算方式,比例上基本相差不大。

3,加强筋如何排布?

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对于五金压铸件加强筋排布基本以条状为准,而且越简单越好,而条状的壁厚并没有太多限制。需要注意的是,加强筋连接部分设计的时候尽量导角,这样在后期处理清毛刺要轻松很多。

【三】

钣金件加强筋结构设计要求

1,钣金件加强筋的设计用途是什么?

主要起到增加整体强度,防止成型,装配,使用或运输过程中造成产品变形。

2,钣金件加强筋的强度如何计算?

介个,一木也真的不晓得,而且去咨询了钣金厂商,给的回复也是无法计算,百度,知乎,也没有一个标准答案。

而影响计算的原因为材料特性,加强筋的位置与形状,都影响产品整体的强度。而我个人认为,应该是可以计算的,具体后期找到了再告诉大家,如果有知道的朋友,可以在下方留言或者后台告知。谢谢!

对于用软件模拟计算也好,还是计算公式也好,都可以告知。

3,加强筋如何排布?

由于钣金的特殊性,所以,加强筋一般以回字形,圆形,V字形等,当然也有些特殊结构造成的特殊形状。

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图上为回字形凸包拉伸结构加强筋的方式

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图上为钣金件做主体背板时设计的凹凸回形加强筋方式

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图上为钣金折弯拍死边的加强筋方式

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图上为钣金破口加强筋方式。

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