结构设计技巧干货，结构设计中加强筋的设计有没有讲究？

结构设计技巧干货，结构设计中加强筋的设计有没有讲究？

什么是结构功能要求？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。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？

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。

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？

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？

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？

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？

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：

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？

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：

什么是司筒顶针？

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？

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？

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。

图上为回字形凸包拉伸结构加强筋的方式

图上为钣金件做主体背板时设计的凹凸回形加强筋方式

图上为钣金折弯拍死边的加强筋方式

图上为钣金破口加强筋方式。

最后，提两点注意事项：

1，以上所有总结归纳为经验总结，非书面上所要求的标准答案，所以仅作参考之用。

2，结构设计灵活性非常强，多看，多分析，多总结，才能得出最佳的优化方案。