个人总结：产品结构设计中各类材料的选用参考及具体事例(DOC)

发布时间：2020-09-29 02:29:22 来源：文档文库

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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-580/三星道达尔
3		PC	陶氏201-10
4			拜耳Makrolon 2858/Bayer
5			三菱lupilon S-2001R/Mitsubish
6		透明尼龙 (PA)	EMS TR55
7		PCTG-伊士曼（tritan)	PCTG-伊士曼（tritan) TX2001
8	下盖	PP（道恩)	道恩03-147(优选)	不透明耐高温PP推荐材料
9		PP（道恩)	宁波福天（待定型)
		上海石化	M300HS/M500HS/M800HS/M1200HS/2600HS,+色母待验证
		PP-1080宁波台塑	PP-1080宁波台塑(加色母)待验证
10		双层下盖	外层：HJ730/三星道达尔
11		双层下盖	内层–三星FB51/三星道达尔(阻燃)
12	上盖	ABS(耐热)	道恩耐热ABS-CR	外观级别ABS材料推荐
13			杰事杰527B(JY)–改性
15			普立特3450DH–改性
16		ABS(普通)	普通:Poly 757,747K/奇美	不再推荐使用
17		ABS(普通)	普通:AG15G1(台化)	不再推荐使用
18		PP	PP\F401\兰州石化(优选)	外观级别PP材料推荐（需耐温）
19			PP-1080宁波台塑
			M300HS/M500HS/M800HS/M1200HS/2600HS,+色母待验证上海石化
20			PP-1040宁波台塑
21			道恩填充改性PP—PP-T15-01(高光填充外观件专用料）
22			福天改性PP(待定)

23	普通底座	ABS	ABS747/ABS757/镇江奇美ABS 757K	不再推荐使用
24		ABS	普通:AG15G1(台化)	不再推荐使用
25		PP	PP\F401\兰州石化(优选)	普通PP材料推荐
26		PP	道恩PP04-034 (与杯体通用)	普通PP材料推荐
27	耐热底座	玻纤增强PP	金发PP+GF30% ?	耐高温PP材料推荐
28			道恩PP-T30-01(高光耐热底座专用料，PP+耐热改性，开模收缩率 1.2%)
29			PP-T15-02（改性黑PP-玻纤增强)–道恩
30			慈溪福天/华通–待研发
31			余姚海港 PP+30%玻纤 ?
32	提手	普通ABS	ABS747/ABS757/ABS 757K	外观级别ABS材料推荐
33		普通ABS	普通:AG15G1(台化)
34		耐热ABS(不推荐使用)	杰事杰527B(JY)–改性
35			道恩-耐热ABS-CR
36			普立特3450DH–改性
38		PP	PP\F401\兰州石化(优选)	外观级别PP材料推荐（不需耐温）
39			道恩填充改性PP—PP-T15-01(高光填充外观件专用料）
40			道恩PP04-034
41			福天改性PP
42			PP-1080宁波台塑
43	提手盖	普通ABS	奇美ABS747/ABS757/ABS 757K	外观级别ABS材料推荐
44		耐热ABS(不推荐使用)	道恩-耐热ABS-CR
45			杰事杰527B(JY)–改性
47			普立特3450DH–改性
48		PP	PP\F401\兰州石化(优选)	外观级别PP材料推荐（不需耐温）
49			道恩填充改性PP—PP-T15-01(高光填充外观件专用料）
50			道恩PP04-034
51			福天改性PP
52			PP-1080宁波台塑

53	插座	PBT+玻纤	PBT-G30—江苏三房巷	阻燃耐温级别材料推荐
54		PPO/PPE(聚苯醚)	PX 9406/ Sabic(GE)
55		PPO/PPE(聚苯醚)	Xyron 540Z/旭化成
56	耦合器上/下壳	PBT+玻纤	PBT-G30—江苏三房巷	阻燃耐温级别材料推荐，价格较高。
57		PPO/PPE(聚苯醚)	PX 9406/ Sabic(正在使用)
58		PPO/PPE(聚苯醚)	Xyron 540Z/旭化成(正在使用)
59	电镀装饰件	ABS电镀级	奇美ABS727	电镀级材料推荐
60	电镀装饰件	电镀级PP	待开发	电镀级材料推荐
61	电机座	尼龙+玻纤	尼龙+玻纤(煮的尼龙降噪)南京德尔隆PA6 B706–正在使用	阻燃耐温级别材料推荐，价格稍便宜。
62	电机座	PP+玻纤	待定(与底座同)推荐使用PP+玻纤	阻燃耐温级别材料推荐，价格稍便宜。
63	控制板盖	ABS	镇江奇美757K–不推荐,可以使用回料
64		PP+玻纤(或填充)	待定(可以与底座同);或价格更低,与ABS收缩一致,开发
65		PS+玻纤；	收缩率与ABS一致;待开发
66	塑胶按键板	透明ABS	920/日本东丽(统一)优选
67			奇美758 (次选)
68			日本油墨TI-500A
69	手柄盖(与提手\提手盖通用)	普通	ABS747/ABS 757K	不再推荐使用
70		耐热	道恩耐热ABS-CR
71			杰事杰527B(JY)–改性
72			普立特3450DH–改性
73
74		PP	PP\F401\兰州石化(优选)
75			道恩填充改性PP—牌号待定
76			道恩PP04-034
77			福天改性PP
78			PP-1080宁波台塑

79	外杯(双层杯体)	普通	奇美ABS747/ABS 757K	不再推荐使用
80		耐热ABS(不推荐使用)	道恩耐热ABS
81			杰事杰527B(JY)–改性
82			道恩-耐热ABS
83			普立特3450DH–改性
84		HIPS-1180	HIPS-1180/陶氏(食品级)+抗划痕剂	不再推荐使用
85		PP	PP-1080宁波台塑(优选)
86			PP-1040宁波台塑
87			PP\F401\兰州石化
88	档环	PPA高温尼龙；HTV-5H1/EMS grivory	PPA高温尼龙；HTV-5H1/EMS grivory；FWA/瑞士
89	档环	聚砜	P1700/美国—不推荐
90	轴承座	聚苯硫醚PPS	四川得阳-H-4
	过滤杯\干豆量杯	PP	M300HS/M500HS/M800HS/M1200HS/2600HS,+色母待验证–上海石化
91			PP-1080宁波台塑(优选)
92			PP-1040宁波台塑
93	过滤杯把手		PP\F401\兰州石化
94			PP\T30S\大庆石化
95			PP-1080宁波台塑(优选)
96			PP-1040宁波台塑
97			上海赛科S1003

98	电机护罩	PP	用最便宜的PP/一级回料控制阻燃?
99	过滤杯\干豆量杯	PC	陶氏201-10
100			拜耳Makrolon 2858/Bayer
101			三菱lupilon S-2001R/Mitsubish
102	内包装提手	PE	PE 2426K( 扬子石化 )优选
103	内包装提手	PE	PE 2426K大庆石化
104	包装袋(整机袋/说明书袋/附件袋)	PE	济南：上海赛科0220/中石化LD105
105			济南：上海赛科0220/中石化LD105
106			济南：上海赛科0220/中石化LD105
107	提手软胶/底座软胶	TPE(TPR)	TPR5000N-EE
108	提手软胶/底座软胶	TPE(TPR)	道恩 5502-AB（济南）(ABS用)
109	杠杆	POM(聚甲醛)	美国杜邦500P
110			韩国F20-02NAT
111			Ultraform H2320/BASF
112			巴斯夫N2320/(S2320)
113	薄膜开关/面膜	PET	PET面膜0.188厚(加背面印刷)( 日本东丽/日本东山/日本东井)+底胶+PET面膜0.188厚)(+银油层加按键)底胶+PET面膜0.188厚+(3M-468/综研-217HⅡ)+线束(2层PET中间夹银油层),根部加强片0.3厚的PET(根部和线束面膜交接处的银油层背面加碳油层)	薄膜开关材料
114		PET	PET面膜0.188厚( 日本东丽/日本东山/日本东井)+底胶
115		PVC	PVC面膜—待开发(采购开发)
116	背胶	综研胶-217HⅡ	日本东丽/综研化学	薄膜开关背胶材料推荐
117		PET/3M胶-7533/9080	日本东丽/3M公司
		3M468	3M公司

118	螺钉涂敷用胶	NYLOK	NYLOK
119	刀片螺母填胶	尼龙	尼龙(改原色)—工程开发?
	电热盘隔垫/A技术轴承座	PBT+玻纤	PBT-G30—江苏三房巷
120	电热盘隔垫/A技术轴承座	PPS+玻纤	四川得阳-H-4
121	上泡沫/下泡沫	聚苯乙烯EPS	杭州:新桥化工,龙王牌
122	上泡沫/下泡沫	聚苯乙烯EPS	济南：无锡兴达
123	微动开关支架	PPO/PPE(聚苯醚)	PPO/PPE(聚苯醚)PX 9406/ Sabic(GE)
124		PPO/PPE(聚苯醚)	PPO/PPE(聚苯醚)Xyron 540Z/旭化成
125		PBT+玻纤	PBT-G30—江苏三房巷
126		PBT+玻纤	环保HGR PBT-215–道恩(阻燃增强)
127	微动开关外壳(左右壳)	PPO/PPE(聚苯醚)	PPO/PPE(聚苯醚)PX 9406/ Sabic(GE)
128		PPO/PPE(聚苯醚)	PPO/PPE(聚苯醚)Xyron 540Z/旭化成
129		PBT+玻纤	PBT-G30—江苏三房巷
130		PBT+玻纤	环保HGR PBT-215–道恩(阻燃增强)
131	清洁块	尼龙6	指定定厂家牌号–原色