可塑性设计

卷1:产品设计师和工程师的快速注塑参考指南。

设计塑料零件的可塑性一直是传统的重要注塑但在快速注塑成型过程中,它特别有益,以确保制造过程中的速度和质量保持不变。本指南考察了许多在注塑件设计和产品设计过程中遇到的重要设计考虑因素。


什么是快速注射成型?

快速注射成型是一种利用制造自动化的技术驱动过程。CAD模型直接发送到生产车间,模具铣削开始,但在大多数情况下,模具是由铝制造的,而不是钢。与传统的钢模具相比,这允许更快和最具成本效益的模具。

有许多表面处理选项和能力,包括侧面行动和手动加载插入,以及简单的复模和插入成型。选择性使用电火花加工(EDM)来改善模具的棱角和边缘等特征。与传统的注射成型方法相比,其结果是在几周内生产零件,而不是几个月。

应用程序
  • 快速迭代快速回合原型
  • 在产品开发期间用生产级部件测试功能
  • 测试多种材料
  • 测试多个CAD模型
  • 快速迭代
  • 桥的工具
  • 实施桥架工装
  • 管理需求波动
  • 在几天内获得数千个零件

行业
  • 医疗
  • 汽车
  • 电子产品
  • 航空航天
  • 消费产品
  • 桥的工具
  • 设备
  • 照明
  • 海洋

从左到右,快速注塑机的组成部分包括:滑枕(1)、螺杆(2)、料斗(3)、料筒(4)、加热器(5)、材料(6)、喷嘴(7)、模具(8)、零件(9)。

从左到右,快速注塑机的组成部分包括:滑枕(1)、螺杆(2)、料斗(3)、料筒(4)、加热器(5)、材料(6)、喷嘴(7)、模具(8)、零件(9)。



靠墙(厚度)

要得到好的模塑件,最重要的设计要求是:保持壁厚恒定。

提示:良好的注塑件设计依赖于一致的壁厚,以尽量减少零件翘曲或变形的可能性。

核心问题

掏空零件以消除厚壁。你可以在一个好的模塑部件中获得相同的功能。

提示:不必要的厚度会改变零件尺寸,降低强度,并需要后处理加工。

让我们得到绝对

树脂推荐壁厚。

树脂 推荐壁厚(mm)
腹肌 1.14 - 3.50
缩醛 0.64 - 3.05
丙烯酸 0.64 - 3.81
液晶聚合物 0.76 - 3.05
长纤维增强塑料 0.90 - 2.54
尼龙 0.76 - 2.92
聚碳酸酯 0.11 - 3.81
聚酯 0.64 - 3.17
聚乙烯 0.76 - 5.08
聚亚苯基硫醚 0.51 - 3.81
聚丙烯 0.64 - 3.81
聚苯乙烯 0.89 - 3.81

注:这些是一般准则,受零件几何形状和模具结构的影响。较大的零件不应设计最小壁厚。

提示:Protolabs的壁厚一般规则为0.040-0.140。


扭曲的人格

消除引起模压的急剧过渡。


设计能够支撑自身的3D结构。


释放压力

尖角会削弱零件。

  • 它们会引起树脂流动造成的模内应力。
  • 它们在您的应用程序中形成一个压力提升器。



好老板和坏老板
  • 不要制造带有螺丝凸台的厚截面。
  • 厚的部分会导致你的部分下沉和空洞。


好好取笑他们一下

为了防止下沉,肋不应超过墙体厚度的60%。

提示:如果Protolabs要求在40-60%的t壁上增加更大的壁厚,请考虑增加t壁以补偿增加的厚度,以减少下沉的风险。

好老板和坏老板
  • 不要制造带有螺丝凸台的厚截面。
  • 厚的部分会导致你的部分下沉和空洞。


好好取笑他们一下

为了防止下沉,肋不应超过墙体厚度的60%。

提示:如果Protolabs要求在40-60%的t壁上增加更大的壁厚,请考虑增加t壁以补偿增加的厚度,以减少下沉的风险。

Core-cavity

当你起草时,如果可以的话,使用核心腔而不是肋骨。它可以让你有恒定的壁厚,而不是有厚底的壁。我们可以铣削模具与更好的表面光洁度和交付更好的零件更快。

提示:这种选择更快,制造成本更低。

不要逃避兵役

草稿(倾斜垂直壁)尽可能-这使得它更容易弹射零件没有拖拽痕迹或弹射穿孔痕迹。你得到更好的零件,更快。


深(铣)冲击

尽可能多地草拟这个部分。这使我们能够为您制作更深入的功能。草案允许我们减少刀具颤振和美容缺陷时铣削深壁。如果你能把它装进去,使用1度或更多的通风。在芯腔设计中,尽量使用2度或更多。一个粗略的经验法则是,前2英寸的深度每1度吃水。从50mm到101mm的深度,可能需要3度的吃水或至少3mm的厚度。

纹理

Protolabs可以为零件的模具添加喷丸纹理。在垂直墙面上,轻纹理要求最少3度的吃水。中等质地需要5度。




直(拉)射手

滑动关闭器是您的朋友-这些功能可以在直拉模具中制造。它们确实需要3度的气流,但在副作用方面节省了大量资金。

削弱的侧面行动

侧面动作可以在你的部分的外部形成凹痕。切槽必须在分型线上或连接到分型线上。它们必须在分型线的平面内。凹口必须连接并垂直于模具打开的方向。

Bumpoffs

凸点是零件设计中的一个小凹边,可以在不使用侧动作的情况下安全地从直拉模具中移除。凹凸可以用来解决一些简单的轻微凹痕,但对几何形状、材料类型很敏感。

提示:模具可以制成芯腔,允许零件在模具打开后“碰撞”。

Pickouts

剔牙是一个单独的金属块,插入到模具中,形成一个凹边。它与零件一起射出,然后由操作员取出并重新插入模具中。

提示:使用拾取器克服了许多形状和定位限制,但比滑动关闭器或使用侧动作更昂贵。

高纵横比,小直径孔

这些孔可以在模具中用钢芯销打出来。钢销的强度足以承受射出的应力,其表面足够光滑,可以干净地从零件中释放出来,而不会产生牵引力。结果部分不应有任何美容效果;如果有的话,也会藏在洞里,不会被人看见。


注意你的书法

选择无衬线字体,最小特征至少为0.020英寸。厚。衬线字体有小尾,通常太小。抬高部分上方的文字效果更好。如果文本被切到你的部分,我们就不能修改它。

  • 在SolidWorks,世纪哥特26点楷体16加粗创建可读文本。
  • Comic Sans ms24点也创建millable文本。
  • 对于小文本,深度为0.010-0.015英寸。通常可以很好地降低铣削成本,提高出射率。
打开闸门

薄边缘限制流动,并可能在浇口修整时断裂。我们需要一个厚点的地方来进入你的区域。如果有其他选择,请联系我们的客户服务工程师,电话:+44(0)1952 683047或(电子邮件保护)

Self-Mating部分

相同的零件翻转和匹配自己是可能的,并节省了第二个模具的成本。

的元素包括:

  • 钉和孔
  • 联锁边缘
  • 挂钩和插销


是宽容的
  • Protolabs可保持约30.08mm的加工精度。
  • 收缩公差主要取决于零件设计和树脂的选择。从ABS和聚碳酸酯等稳定树脂的0.05mm / 25.4mm到Santoprene等不稳定树脂的0.65mm / 25.4mm不等。
  • 有一些技术可以使我们的过程最准确。请与客户服务工程师联系+44 (0) 1952 683047(电子邮件保护)

这是一个物质世界

在为您的部件选择材料时,相关性能可能包括机械,物理,耐化学性,耐热性,电性能,可燃性或抗紫外线性。树脂制造商、复合商和独立的树脂搜索引擎都有在线数据。有关树脂链接,请访问protolabs.co.uk /材料

商品树脂

聚丙烯

  • 艰难的
  • 便宜的
  • 耐化学
  • 创造美好的生活铰链

聚乙烯

  • 艰难的
  • 便宜的
  • 耐化学
  • 高密度
  • 低密度

聚苯乙烯

  • 清晰的
  • 便宜的
  • 易碎但可增韧
工程树脂

腹肌

  • 便宜的
  • 抗冲击
  • 设备和手持外壳
  • 易下沉

缩醛

  • 更昂贵的
  • 强大的
  • 良好的润滑性和可加工性
  • 对壁厚过厚非常敏感

连结控制协定

  • 非常昂贵的
  • 非常强烈的
  • 填充非常薄的部分
  • 弱织线

尼龙

  • 合理的成本
  • 非常强烈的
  • 易收缩和翘曲的,特别是玻璃填充的
  • 吸水尺寸和性能变化

聚碳酸酯

  • 价格适中
  • 非常艰难的
  • 良好的尺寸精度
  • 易受化学应力开裂、空洞影响

PBT、PET、PPS、PSU、PES、PEI等

颜色

对于大多数库存的着色剂,再复合材料/着色剂或客户提供的着色剂,没有配色,盐/胡椒3%混合物。

选择颜色

树脂供应商的库存颜色通常是黑色和自然的。自然色可能是白色、米色、琥珀色或其他颜色。当着色剂颗粒添加到天然树脂中时,就会产生半定制颜色。有关可用颜色,请访问protolabs.co.uk/resources/moulding-世界杯2022官网投注materials。我们库存的颜色没有额外的费用。它们可能不是完全匹配的,并且可能在某些部分产生条纹或漩涡。需要匹配准确的潘通或色片的定制颜色需要与树脂供应商复合。这个过程更慢,更昂贵,但产生更准确的匹配。

树脂添加剂

短玻璃纤维用于增强复合材料并减少蠕变,特别是在高温下。它们使树脂更强、更硬、更脆。由于树脂和纤维在冷却收缩方面的差异,它们会引起翘曲。

碳纤维用于增强和/或使复合材料变硬,也有助于静电消散。它和玻璃纤维有同样的局限性。碳纤维可以使塑料非常坚硬。

矿物质如滑石和粘土常被用作填料,以降低成本或增加成品零件的硬度。由于它们在冷却时不像树脂那样收缩,因此可以减少翘曲。 

聚四氟乙烯(Teflon)和二硫化钼在轴承应用中用于使零件自润滑。

长玻璃纤维与短玻璃纤维一样用于增强和减少蠕变,但使树脂更强更硬。缺点是,对于薄壁和/或长树脂流的模具零件来说,它们特别具有挑战性。

芳纶(凯夫拉)纤维就像不那么耐磨的玻璃纤维,只是强度不如玻璃纤维。

玻璃珠和云母片用来使复合材料变硬,减少翘曲和收缩。在高负荷的情况下,注入它们是一项挑战。

不锈钢纤维通常用于控制电子元件外壳中的EMI(电磁干扰)和RFI(射频干扰)。它们比碳纤维更具导电性。

紫外线抑制剂用于户外应用。

静态的治疗方法使树脂消散静电。

问题吗?

打电话给你的客户经理或客户服务工程师+44(0) 1952 683047。

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