肋板和外型结构

如果需要提高塑料结构的承载能力或 刚度，则有必要增加这种结构的截面 性能或更换材料。有时，更换材料或 改变材料等级（如玻纤含量更高）是 可行的，但是这种方法通常不实用 （不同的收缩值）或不经济。

增加截面性能（即转动惯量）通常是 一种较好的方法。正如在其它部分讨 论的那样，尽管仅增加面壁部分是最 实用的方法，其也有自身不可避免的 弱点。

• 增加厚度相应地会增加制件的重量 和成本。

• 增加厚度的面积相应地会延长冷却 时间。

如果制件结构的负载要求制件厚度超 过4mm（0.16英寸），则建议使用肋板 或箱形截面来增强，以在可接受的壁 厚范围内获得所要求的强度。

肋板结构的效率可通过下例说明：

固体板和肋板的重量及刚度 。

尽管肋板具有结构上的优势，其存在 翘曲和外观问题。因此，应当遵循下 述指示：

如下图所示，肋板厚度不能超过标称壁厚的一半。

在某些结构比外观重要的区域，或 材料收缩率很低时，肋板厚度可以超 过壁厚的一半。这会在与肋板相反的 面壁表面产生凹陷。另外，厚的肋板 可能充当流动导流器，导致在注射中 发生偏向性流动，从而产生熔接线和 内部气泡。

肋板的最大高度不得超过标称壁厚 的3倍，因为厚度大的肋板很难被充填， 且在顶出过程中可能会粘在模具上。

典型的拔模角度是每侧1至1.5度 （最小值为0.5度）。一般而言，拔模角 度和厚度会限制肋板高度。

在肋板底部的交叉处和标称面壁上， 应当包含一个的25至50%标称面壁截面 的圆角（最小值为0.4mm）。该圆角可 以消除潜在的应力集中，并改善肋板 周围的流动和冷却特性。应用更大的 圆角改善不大，且会使面壁另一侧产 生凹陷的可能性增加。

推荐的肋板尺寸

平行肋板间最小间距为标称壁厚的两 倍，这有助于避免产生冷却问题，也 避免在模具结构出现薄片。

肋板的设计最好是平行于熔体流动的 方向，因为穿过肋板的流动会产生流 动分歧，从而导致困气或受阻流动。 受阻流动会增加内应力和短射风险。

肋板

肋板的排列必须沿弯曲的方向，以达 到最大的刚度。参考上 图，一个长而薄的平板只有两端有支撑。如果在平 板的长度方向上增加肋板，则会很大 程度地增加刚度。然而，如果在平板 宽度的方向上增加肋板，刚度增加不 大。

一般地，应用肋板会：

1. 增加弯曲刚度或较大平面区域的强 度

2. 增加开放截面的扭转刚度

在设计中，加入波纹可以增加波纹方 向平面的刚度（见下图）。波纹非常 有效，且无需更多的材料或延长冷却 时间。增加材料到制件中心轴的平均 距离可以增强刚度，如增加第二转动 惯量。

波纹

平的和开放截面

肋板和箱形截面可以增加刚度，因此 提高成型件的承载能力。这些增强型 方法可以减少壁厚，而仍能取得与更 大壁厚时同样的强度。

案例1-6的尺寸图表。

不同外型结构的扭转刚度和弯曲度比较

上述结果表明，使用对角肋板对截面 的扭转刚度最具效果。从“I”型截面 到“C”型截面的改变对横向弯曲方向 负荷有帮助而不是扭转方向。双交叉 肋板（选项6）会产生加工（冷 却）问题，推荐使用选项8的解决方案 可以获得最好的扭转性能。

视制件要求的不同，要特别考虑在肋 板与外壁的交叉部分是否允许存在凹 陷。为实现最好的性能和功能，肋板 和外壁中轴线必须相交于同一点。不 符合这项要求会降低结构的可靠性。 如果由于审美的要求而将对角肋板略 微往外移动，则刚度会随之降低35%。 如果在设计中增加一个短的垂直型肋 板，则扭转刚度会再降低5%见下图。

肋板连接至外型结构上的扭转刚度和抗扭转应力 。