Пластыкавыя вырабы ёсць усюды, але распрацоўка іх не проста. Як інжынеры ўраўнаважваюць трываласць, кошт і эфектыўнасць вытворчасці? Гэты артыкул раскрые складанасці, якія стаяць за структурным дызайнам пластыкавых прадуктаў. Вы даведаецеся ключавыя фактары, такія як таўшчыня сценкі, армавальныя рэбры і многае іншае, якія робяць трывалыя, эканамічна эфектыўныя пластыкавыя дэталі.
Характарыстыкі і працэдуры пластыкавай часткі структурнай канструкцыі
Пластыкавыя матэрыялы прапануюць унікальныя ўласцівасці і ўніверсальныя варыянты фарміравання, вылучаюць іх ад звычайных інжынерных матэрыялаў, такіх як сталь, медзь, алюміній і дрэва. Гэта адметнае спалучэнне матэрыяльнага складу і фармальнасці дае пластмасу больш высокую ступень гнуткасці дызайну ў параўнанні з іх аналагамі.
Унікальны матэрыяльны склад і універсальныя формы
Разнастайнасць пластыкавых матэрыялаў, кожны са сваімі канкрэтнымі ўласцівасцямі, дазваляе дызайнерам адаптаваць свой выбар у адпаведнасці з патрабаваннямі прадукту. Гэты гатунак у спалучэнні з здольнасцю фарміраваць пластмасу ў мудрагелістыя формы дазваляе стварыць складаныя геаметрыі і функцыянальныя функцыі, якія былі б складанымі альбо непрактычнымі з іншымі матэрыяламі.
Агульная працэдура дызайну пластыкавай часткі
Каб выкарыстоўваць перавагі пластмасы і забяспечыць аптымальную канструкцыю, вельмі важна прытрымлівацца сістэматычнаму падыходу. Агульная працэдура дызайну пластыкавай часткі ўключае ў сябе некалькі ключавых этапаў:
Вызначце функцыянальныя патрабаванні і знешні выгляд прадукту:
Намалюйце папярэднія малюнкі дызайну:
Прататыпаванне:
Вырабіць фізічныя прататыпы з выкарыстаннем такіх метадаў, як 3D -друк альбо Апрацоўка з ЧПУ
Ацаніце функцыянальнасць прататыпа, эрганоміку і агульны дызайн
Тэставанне прадукту:
Праводзіць строгія тэсты, каб ацаніць прадукцыйнасць прадукту пры розных умовах
Праверце, ці адпавядае дызайн зададзеныя функцыянальныя патрабаванні і стандарты бяспекі
Дызайн паўторнай каліброўкі і перагляду:
Прааналізуйце вынікі тэстаў і вызначце вобласці для паляпшэння
Зрабіць неабходныя карэкціроўкі дызайну для павышэння прадукцыйнасці, надзейнасці або вытворчасці
Распрацуйце важныя характарыстыкі:
Адкрытая вытворчасць цвілі:
Дызайн і выраб ін'екцыйнай формы на аснове дапрацаваных спецыфікацый прадукту
Аптымізаваць дызайн цвілі для эфектыўнага патоку матэрыялу, астуджэння і выкіду
Кантроль якасці:
Стварыце надзейную сістэму кантролю якасці для кантролю і падтрымання паслядоўнасці прадукцыі
Рэгулярна правярайце вырабленыя дэталі, каб пераканацца, што яны адпавядаюць зададзеным патрабаванням
Фундаментальныя фактары ў пластыкавым структурным дызайне прадукту
Таўшчыня сцяны
Таўшчыня сцен гуляе вырашальную ролю ў дызайне пластыкавага прадукту. Правільная таўшчыня забяспечвае аптымальную прадукцыйнасць, вытворчасць і эканамічную эфектыўнасць.
Рэкамендуемыя значэнні таўшчыні сцен
| пластыкавы матэрыял | мінімум (мм) | дробныя дэталі (мм) | сярэднія часткі (мм) | Шмат дэталяў (мм) |
| Нейлон | 0.45 | 0.76 | 1.5 | 2.4-3.2 |
| Га | 0.6 | 1.25 | 1.6 | 2.4-3.2 |
| PS | 0.75 | 1.25 | 1.6 | 3.2-5.4 |
| PMMA | 0.8 | 1.5 | 2.2 | 4-6,5 |
| ПВХ | 1.2 | 1.6 | 1.8 | 3.2-5.8 |
| Pp | 0.85 | 1.54 | 1.75 | 2.4-3.2 |
| Кампутар | 0.95 | 1.8 | 2.3 | 3-4.5 |
| Пам | 0.8 | 1.4 | 1.6 | 3.2-5.4 |
| Абс | 0.8 | 1 | 2.3 | 3.2-6 |
Фактары, якія ўплываюць на выбар таўшчыні сценкі
Уласцівасці пластыкавага матэрыялу
Знешнія сілы перажылі
Правілы бяспекі
Умацавальныя рэбры
Умацаванне рэбраў павышае трываласць без павелічэння агульнай таўшчыні сценкі, прадухіляе дэфармацыю прадукту і паляпшаючы структурную цэласнасць.
Кіраўніцтва па дызайне для ўзмацнення рэбраў
Таўшчыня: 0,5-0,75 разоў агульная таўшчыня сценкі (рэкамендуецца: <0,6 разы)
Вышыня: менш чым у 3 разы таўшчыня сцяны
Разбор: больш чым у 4 разы таўшчыня сценкі
Аспекты дызайну падмацавання патрабуюць увагі
Пазбягайце назапашвання матэрыялу на рэбрах
Падтрымлівайце перпендыкулярнасць да знешніх сцен
Мінімізаваць узмацняльныя рэбры на стромкіх схілах
Разгледзім знешні ўплыў на ракавіну
Працяглыя куты
Працяглыя куты палягчаюць лёгкае выдаленне дэталяў з формаў, забяспечваючы гладкую вытворчасць і якасныя дэталі.
Рэкамендуемыя куты чарнавікоў для розных матэрыялаў
| Матэрыяльная | форма цвілі | паражніну цвілі |
| Абс | 35'-1 ° | 40'-1 ° 20 ' |
| PS | 30'-1 ° | 35'-1 ° 30 ' |
| Кампутар | 30'-50 ' | 35'-1 ° |
| Pp | 25'-50 ' | 30'-1 ° |
| Га | 20'-45 ' | 25'-45 ' |
| PMMA | 30'-1 ° | 35'-1 ° 30 ' |
| Пам | 30'-1 ° | 35'-1 ° 30 ' |
| ПА | 20'-40 ' | 25'-40 ' |
| HPVC | 50'-1 ° 45 ' | 50'-2 ° |
| SPV | 25'-50 ' | 30'-1 ° |
| Cp | 20'-45 ' | 25'-45 ' |
Аспекты выбару кута праекта патрабуюць увагі
Выберыце меншыя куты для глянцавых паверхняў і высокадакладных дэталяў
Выкарыстоўвайце вялікія куты для дэталяў з высокімі хуткасцямі ўсаджвання
Павялічце праект для празрыстых дэталяў, каб пазбегнуць драпін
Адрэгулюйце кут на аснове глыбіні тэкстуры для фактурных паверхняў
R куты (закругленыя куты)
Закругленыя куты памяншаюць канцэнтрацыю напружання, палягчаюць пластыкавы паток і лёгкасць.
Кіраўнічыя прынцыпы праектавання для r куты
Унутраны радыус кута: таўшчыня матэрыялу 0,50 да 1,50 разы
Мінімальны радыус: 0,30 мм
Падтрымлівайце раўнамерную таўшчыню сценкі пры распрацоўцы круглявых кутоў
Пазбягайце круглявых кутоў на паверхнях расставання цвілі
Выкарыстоўвайце мінімальны радыус 0,30 мм для краёў, каб пазбегнуць драпін
Адтуліны
Адтуліны выконваюць розныя функцыі ў пластыкавых прадуктах і патрабуюць уважлівага дызайну.
Патрабаванні да дызайну для дзірак
Адлегласць паміж адтулінамі (A): ≥ D (дыяметр адтуліны), калі d <3,00 мм; ≥ 0,70d, калі d> 3,00 мм
Адлегласць ад адтуліны да краю (б): ≥ D
Сувязь паміж дыяметрам адтуліны і глыбінёй
Дызайн меркаванняў для спецыяльных тыпаў адтулін
Адтуліны для крокаў: Выкарыстоўвайце некалькі кааксіяльна падключаных адтулін розных дыяметраў
Пад вуглом адтуліны: выраўноўвайце восі з напрамкам цвілі, калі гэта магчыма
Бакавыя адтуліны і паглыбленні: разгледзім асноўныя структуры выцягвання або ўдасканаленні дызайну
Босы
Босы прадастаўляюць пункты зборкі, падтрымліваюць іншыя часткі і павышаюць структурную цэласнасць.
Асноўныя рэкамендацыі па дызайне для босаў
Вышыня: ≤ 2,5 разы дыяметр боса
Выкарыстоўвайце рэбры падмацавання альбо прымацуйце да знешніх сцен, калі гэта магчыма
Дызайн для гладкага пластыкавага патоку і лёгкага дэмадынгу
Дызайн -пункты для розных матэрыялаў
АБС: знешні дыяметр ≈ 2x ўнутраны дыяметр; Выкарыстоўвайце скосныя рэбры для ўмацавання
PBT: базавы дызайн на канцэпцыі рэбраў; Падключыце да бакавікоў, калі гэта магчыма
ПК: бакавыя босы з рэбрамі; Выкарыстоўвайце для зборкі і падтрымкі
PS: дадайце рэбры для ўмацавання; падключыцца да бакавікоў, калі побач
PSU: знешні дыяметр ≈ 2x ўнутраны дыяметр; Вышыня ≤ 2x знешні дыяметр
Устаўкі
Устаўкі паляпшаюць функцыянальнасць, забяспечваюць дэкаратыўныя элементы і ўдасканальваюць варыянты зборкі ў пластыкавых дэталях.
Форма і структурныя патрабаванні да ўстаўкі
Вытворчасць: сумяшчальная з працэсамі рэзкі або штампоўкі
Механічная трываласць: дастатковы матэрыял і памеры
Трываласць злучэння: адэкватныя функцыі паверхні для бяспечнага мацавання
Пазіцыянаванне: цыліндрычныя пашырэнне часткі для зручнага размяшчэння цвілі
Прафілактыка ўспышкі: уключыце ўшчыльняльныя структуры боса
Пасля апрацоўкі: дызайн для другасных аперацый (разьба, рэзка, фланец)
Дызайн меркавання пры выкарыстанні ўстаўкі
Забяспечце дакладнае пазіцыянаванне ў формах
Стварыце трывалыя сувязі з вытанчанымі дэталямі
Прадухіляйце пластыкавую ўцечку вакол устаўкі
Разгледзім адрозненні цеплавога пашырэння паміж устаўкай і пластычным матэрыялам
Тэкстура паверхні прадукту і дызайн тэксту/малюнка
Павярхоўныя фактуры для пластыкавых вырабаў
Пластыкавыя паверхні прадукту могуць быць распрацаваны з рознымі фактурамі для павышэння эстэтыкі, функцыянальнасці і карыстацкага досведу. Агульныя фактуры паверхні ўключаюць:
Гладкі
Іскровая
Узорны ўрэзаны
Выгравіраваны
Гладкія паверхні
Гладкія паверхні вынікаюць з паліраваных паверхняў цвілі. Яны прапануюць:
Іскравыя паверхні
Створаная з дапамогай меднай апрацоўкі паражніны цвілі, іскрыстыя паверхні забяспечваюць:
Ураджаныя парэзаныя паверхні
Гэтыя паверхні маюць розныя ўзоры, урэзаныя ў паражніну цвілі, прапаноўваючы:
Наладжвальныя канструкцыі
Палепшаная дыферэнцыяцыя прадукту
Палепшаныя тактыльныя ўласцівасці
Выгравіраваныя паверхні
Выгравіраваныя паверхні ствараюцца непасрэднай апрацоўкай мадэляў у форму, што дазваляе:
Праект кута меркаванняў для фактурных паверхняў
Пры распрацоўцы фактурных паверхняў падумайце пра павелічэнне кутоў частот, каб палегчыць выкід частцы:
| глыбіня тэкстуры | Рэкамендуецца |
| 0,025 мм | 1 ° |
| 0,050 мм | 2 ° |
| 0,075 мм | 3 ° |
| > 0,100 мм | 4-5 ° |
Дызайн тэксту і ўзору
Пластыкавыя прадукты часта ўключаюць тэкст і ўзоры для брэндынгу, інструкцый або дэкаратыўных мэтаў. Гэтыя элементы можна альбо падняць, альбо заглыбіцца.
Паднятыя ў параўнанні з убудаванымі паверхнямі
Рэкамендацыя: Выкарыстоўвайце паднятыя паверхні для тэксту і ўзораў, калі гэта магчыма.
Перавагі паднятых паверхняў:
Для праектаў, якія патрабуюць прамых або ўбудаваных функцый:
Стварыце ўбудаваную вобласць
Падняць тэкст або ўзор у перапынку
Падтрымлівайце агульны выгляд прамывання, спрашчаючы дызайн цвілі
памераў тэксту і ўзору
| Функцыя | Рэкамендаванае вымярэнне |
| Вышыня/глыбіня | 0,15 - 0,30 мм (падняты) |
| 0,15 - 0,25 мм (заглыблена) |
Тэхнічныя характарыстыкі тэксту
Выконвайце наступныя рэкамендацыі па аптымальным дызайне тэксту:
Шырыня інсульту (а): ≥ 0,25 мм
Размяшчэнне паміж сімваламі (B): ≥ 0,40 мм
Адлегласць ад сімвалаў да краю (C, D): ≥ 0,60 мм
Дадатковыя меркаванні па дызайне тэксту/ўзору
Пазбягайце вострых вуграў у тэкстах ці ўзорах
Пераканайцеся, што памер спрыяе працэсу ліцця
Разгледзім уплыў тэксту/малюнка на агульную трываласць часткі
Ацаніце ўплыў тэксту/малюнка на паток матэрыялу падчас ліцця
Дадатковыя структурныя дызайнерскія меркаванні
Прынцыпы дызайну структуры ўзмацнення
Структуры арматуры гуляюць вырашальную ролю ў павышэнні агульнай прадукцыйнасці пластыкавых прадуктаў. Яны значна паляпшаюць трываласць, калянасць і стабільнасць памераў.
Асноўныя мэты дызайну ўзмацнення:
Павышэнне сілы
Паляпшэнне калянасці
Прафілактыка дэфармацыі
Зніжэнне дэфармацыі
Правільнае пазіцыянаванне і памер падмацавання:
Таўшчыня сценкі: 0,4-0,6 разоў асноўная таўшчыня цела
Разбор:> 4 разы асноўная таўшчыня цела
Вышыня: <3 разы асноўная таўшчыня цела
Умацаванне шрубы слупкоў: па меншай меры на 1,0 мм ніжэй паверхні слупка
Агульнае падмацаванне: мінімум на 1,0 мм ніжэй частцы паверхні або разлукі
Пашыраны метады ўзмацнення:
Пакіраваныя падмацаванні для прадухілення нарошчвання матэрыялаў
Полыя структуры пры падмацаванні
Дызайн на аснове напружання для стройных армаванняў
Пазбяганне канцэнтрацыі стрэсу
Канцэнтрацыя стрэсу можа істотна паўплываць на структурную цэласнасць і даўгалецце пластыкавых прадуктаў. Правільныя метады дызайну могуць змякчыць гэтыя праблемы.
Важнасць пазбягання вострых кутоў:
Зніжаная трываласць часткі
Павышаны рызыка ініцыяцыі расколін
Патэнцыял для заўчаснага правалу
Меры па зніжэнні канцэнтрацыі стрэсу:
Фактары
Круглявыя куты
Пяшчотныя схілы для пераходаў
Унутранае выдзёўленае па вострых кутах
| тэхнікі | для апісання | карысць |
| Фактары | Скошаныя краю | Паступовае размеркаванне стрэсу |
| Круглявыя куты | Выгнутыя пераходы | Выключае вострыя кропкі стрэсу |
| Мяккія схілы | Паступовая таўшчыня змяняецца | Нават размеркаванне стрэсу |
| Унутранае выдзёўленае | Выдаленне матэрыялу ў кутах | Лакалізаванае зніжэнне стрэсу |
Распрацоўка падыходных кутоў скразнякоў
Куты чарнавікоў маюць важнае значэнне для паспяховага выкіду ад формаў. Яны значна ўплываюць на якасць часткі і эфектыўнасць вытворчасці.
Прынцыпы вызначэння кутоў праектаў:
Выкарыстоўвайце цэлыя куты лікаў (напрыклад, 0,5 °, 1 °, 1,5 °)
Знешнія куты> Куты інтэр'еру
Максімальна павялічвайце вуглы без шкоды для знешняга выгляду
Фактары, якія ўплываюць на кут праекта: Памер:
Праект кута дызайнерскіх пунктаў для розных матэрыялаў: Рэкамендаваны
| матэрыял | дыяпазон кута праекта |
| Абс | 0,5 ° - 1 ° |
| Кампутар | 1 ° - 1,5 ° |
| Pp | 0,5 ° - 1 ° |
| PS | 0,5 ° - 1 ° |
| Пястун | 1 ° - 1,5 ° |
Структурны дызайн з перспектывы структуры цвілі
Эфектыўны дызайн цвілі мае вырашальнае значэнне для паспяховай вытворчасці пластыкавай часткі. Разгледзім гэтыя аспекты, каб аптымізаваць як частку, так і дызайн цвілі.
Пазбяганне складаных структур:
Пазбяганне ўнутраных рэжучых структур:
Выключыце функцыі, якія патрабуюць складаных выцягванняў стрыжня
Дызайн для даступнасці раздзельнай лініі
Улічваючы патрабаванні бакавога выпуску:
Дазволіць дастатковую прастору для руху паўзунка
Стварыце адпаведныя паверхні адключэння
Аптымізаваць частку арыентацыі ў форме
Дызайн для неізатропных характарыстык пластмасы
Многія пластмасы праяўляюць неізатропныя ўласцівасці, якія патрабуюць спецыяльных дызайнерскіх меркаванняў, каб максімальна павялічыць прадукцыйнасць.
Выраўноўванне кірунку патоку матэрыялу з напрамкам нагрузкі:
Напрамак сілы адносна злітых ліній:
Дызайн для сіл перпендыкулярна альбо пад вуглом да зварных ліній
Пазбягайце паралельных сіл да зліцця, каб прадухіліць слабасць
Структурны дызайн з пункту гледжання зборкі
Эфектыўны дызайн зборкі забяспечвае функцыянальнасць прадукту, даўгалецце і прастату вырабу.
Пазбяганне вялікіх памераў з невялікімі допускамі:
Дызайн інтэрфейсу злучэння:
Прыярытэтызуйце сілу зруху ад нацяжэння
Павялічце плошчу паверхні злучэння
Разгледзім хімічную сумяшчальнасць клеяў
Паніжэнні падключэння да ніта для пластыкавых дэталяў:
Выкарыстоўвайце ўстаўкі для злучэння з высокім узроўнем стрэсу
Распрацуйце адпаведныя структуры боса
Разгледзім адрозненні цеплавога пашырэння
Сціслы пераказ
У дызайне пластыкавага прадукту ключавыя структурныя фактары, такія як таўшчыня сценкі, армавальныя рэбры і куты скразнякоў, маюць важнае значэнне для трываласці і прадукцыйнасці. Важна ўлічваць матэрыяльныя ўласцівасці, структуру цвілі і патрэбы зборкі на працягу ўсяго працэсу. Правільны канструкцыйны дызайн не толькі павышае функцыянальнасць прадукту, але і зніжае дэфекты і выдаткі на вытворчасць. Засяродзіўшы ўвагу на гэтых элементах дызайну, вытворцы могуць забяспечыць якасныя, эканамічна эфектыўныя пластыкавыя дэталі, якія адпавядаюць як функцыянальным, так і эстэтычным патрабаванням.
