Dyluniad strwythurol cynhyrchion plastig

Mae cynhyrchion plastig ym mhobman, ond nid yw eu dylunio yn syml. Sut mae peirianwyr yn cydbwyso cryfder, cost ac effeithlonrwydd cynhyrchu? Bydd yr erthygl hon yn dadorchuddio'r cymhlethdodau y tu ôl i ddyluniad strwythurol cynhyrchion plastig. Byddwch chi'n dysgu ffactorau allweddol, fel trwch wal, yn atgyfnerthu asennau, a mwy, sy'n gwneud rhannau plastig gwydn, cost-effeithiol.

Nodweddion a gweithdrefnau dyluniad strwythurol rhan blastig

Mae deunyddiau plastig yn cynnig priodweddau unigryw ac opsiynau siapio amlbwrpas, gan eu gosod ar wahân i ddeunyddiau peirianneg confensiynol fel dur, copr, alwminiwm a phren. Mae'r cyfuniad unigryw hwn o gyfansoddiad materol a ffurfiadwyedd yn rhoi lefel uwch o hyblygrwydd dylunio i blastigau o gymharu â'u cymheiriaid.

Cyfansoddiad deunydd unigryw a siapiau amlbwrpas

Mae'r ystod amrywiol o ddeunyddiau plastig, pob un â'i briodweddau penodol, yn caniatáu i ddylunwyr deilwra eu dewis yn unol â gofynion y cynnyrch. Mae'r amrywiaeth hon, ynghyd â'r gallu i fowldio plastigau i siapiau cymhleth, yn galluogi creu geometregau cymhleth a nodweddion swyddogaethol a fyddai'n heriol neu'n anymarferol gyda deunyddiau eraill.

Gweithdrefn Gyffredinol ar gyfer Dylunio Rhan Plastig

Er mwyn trosoli manteision plastigau a sicrhau'r dyluniad strwythurol gorau posibl, mae'n hanfodol dilyn dull systematig. Mae'r weithdrefn gyffredinol ar gyfer dylunio rhan blastig yn cynnwys sawl cam allweddol:

1. Pennu gofynion swyddogaethol ac ymddangosiad y cynnyrch:

• Nodwch y defnydd a fwriadwyd gan y cynnyrch a'r swyddogaethau angenrheidiol

• Diffiniwch yr apêl esthetig a ddymunir a nodweddion gweledol

2. Tynnu lluniadau dylunio rhagarweiniol:

• Creu brasluniau cychwynnol a modelau CAD yn seiliedig ar y gofynion swyddogaethol ac esthetig

• Ystyriwch briodweddau'r deunydd plastig a ddewiswyd yn ystod y broses ddylunio

3. Prototeipio:

• Cynhyrchu prototeipiau corfforol gan ddefnyddio dulliau fel argraffu 3D neu Peiriannu CNC

• Gwerthuso ymarferoldeb, ergonomeg a dyluniad cyffredinol y prototeip

4. Profi Cynnyrch:

• Cynnal profion trylwyr i asesu perfformiad y cynnyrch o dan amodau amrywiol

• Gwiriwch a yw'r dyluniad yn cwrdd â'r gofynion swyddogaethol penodedig a'r safonau diogelwch

5. Dylunio Ail -raddnodi ac Adolygu:

• Dadansoddi canlyniadau profion a nodi meysydd i'w gwella

• Gwneud addasiadau dylunio angenrheidiol i wella perfformiad, dibynadwyedd neu weithgynhyrchedd

6. Datblygu manylebau pwysig:

• Creu manylebau manwl ar gyfer y cynnyrch terfynol, gan gynnwys dimensiynau, goddefiannau a gradd ddeunydd

• Sicrhewch fod y manylebau'n cyd -fynd â'r broses weithgynhyrchu a safonau rheoli ansawdd

7. Cynhyrchu Mowld Agored:

• Dylunio a ffugio'r mowld pigiad yn seiliedig ar y manylebau cynnyrch terfynol

• Optimeiddio dyluniad y mowld ar gyfer llif deunydd effeithlon, oeri a alldafliad

8. Rheoli Ansawdd:

• Sefydlu system rheoli ansawdd gadarn i fonitro a chynnal cysondeb cynnyrch

• Archwiliwch rannau a weithgynhyrchir yn rheolaidd i sicrhau eu bod yn cwrdd â'r gofynion penodedig

Ffactorau sylfaenol mewn dylunio strwythurol cynnyrch plastig

Trwch wal

Mae trwch wal yn chwarae rhan hanfodol wrth ddylunio cynnyrch plastig. Mae trwch cywir yn sicrhau'r perfformiad gorau posibl, gweithgynhyrchedd a chost-effeithiolrwydd.

Gwerthoedd Trwch Wal Argymelledig

Deunydd Plastig	Lleiafswm (mm)	Rhannau bach (mm)	Rhannau canolig (mm)	Rhannau Mawr (mm)
Neilon	0.45	0.76	1.5	2.4-3.2
AG	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
PVC	1.2	1.6	1.8	3.2-5.8
Tt	0.85	1.54	1.75	2.4-3.2
PC	0.95	1.8	2.3	3-4.5
Pom	0.8	1.4	1.6	3.2-5.4
Abs	0.8	1	2.3	3.2-6

Ffactorau sy'n effeithio ar ddewis trwch wal

1. Priodweddau deunydd plastig

• Cyfradd crebachu

• Hylifedd yn ystod mowldio pigiad

2. Dioddefodd grymoedd allanol

• Mae angen waliau mwy trwchus ar rymoedd mwy

• Ystyriwch rannau metel neu wiriadau cryfder ar gyfer achosion arbennig

3. Rheoliadau Diogelwch

• Gofynion gwrthsefyll pwysau

• Safonau fflamadwyedd

Atgyfnerthu asennau

Mae asennau atgyfnerthu yn gwella cryfder heb gynyddu trwch cyffredinol y wal, atal dadffurfiad cynnyrch, a gwella cyfanrwydd strwythurol.

Canllawiau dylunio ar gyfer atgyfnerthu asennau

• Trwch: 0.5-0.75 gwaith trwch cyffredinol y wal (argymhellir: <0.6 gwaith)

• Uchder: llai na 3 gwaith trwch wal

• Bylchau: mwy na 4 gwaith trwch wal

Agweddau ar ddylunio atgyfnerthu sydd angen sylw

1. Osgoi cronni deunydd ar groesffyrdd asennau

2. Cynnal perpendicwlaredd i waliau allanol

3. Lleihau asennau atgyfnerthu ar lethrau serth

4. Ystyriwch effaith ymddangosiad marciau sinc

Onglau drafft

Mae onglau drafft yn hwyluso tynnu rhan yn hawdd o fowldiau, gan sicrhau cynhyrchiant llyfn a rhannau o ansawdd uchel.

Onglau drafft a argymhellir ar gyfer gwahanol ddefnyddiau

deunydd	mowld mowld	mowld ceudod
Abs	35'-1 °	40'-1 ° 20 '
Ps	30'-1 °	35'-1 ° 30 '
PC	30'-50 '	35'-1 °
Tt	25'-50 '	30'-1 °
AG	20'-45 '	25'-45 '
PMMA	30'-1 °	35'-1 ° 30 '
Pom	30'-1 °	35'-1 ° 30 '
Pac	20'-40 '	25'-40 '
Hpvc	50'-1 ° 45 '	50'-2 °
Spv	25'-50 '	30'-1 °
CP	20'-45 '	25'-45 '

Agweddau ar ddewis ongl drafft sydd angen sylw

1. Dewiswch onglau llai ar gyfer arwynebau sgleiniog a rhannau manwl uchel

2. Defnyddio onglau mwy ar gyfer rhannau sydd â chyfraddau crebachu uchel

3. Cynyddu drafft ar gyfer rhannau tryloyw i atal crafiadau

4. Addasu ongl yn seiliedig ar ddyfnder gwead ar gyfer arwynebau gweadog

R corneli (corneli crwn)

Mae corneli crwn yn lleihau crynodiad straen, yn hwyluso llif plastig, ac yn lleddfu dadleoli.

Canllawiau dylunio ar gyfer corneli r

• Radiws cornel mewnol: 0.50 i 1.50 gwaith trwch deunydd

• Isafswm Radiws: 0.30mm

• Cynnal trwch wal unffurf wrth ddylunio corneli crwn

• Osgoi corneli crwn ar arwynebau sy'n gwahanu llwydni

• Defnyddiwch o leiaf radiws 0.30mm ar gyfer ymylon i atal crafu

Tyllau

Mae tyllau yn gwasanaethu amrywiol swyddogaethau mewn cynhyrchion plastig ac mae angen eu hystyried yn ofalus.

Gofynion dylunio ar gyfer tyllau

• Pellter rhwng tyllau (a): ≥ d (diamedr twll) os d <3.00mm; ≥ 0.70d os d> 3.00mm

• Pellter o dwll i ymyl (b): ≥ d

Perthynas rhwng diamedr twll a dyfnder

• Dyfnder twll dall (a): ≤ 5d (argymhellir a <2d)

• Dyfnder trwodd (b): ≤ 10d

Ystyriaethau dylunio ar gyfer mathau arbennig o dwll

1. Tyllau Cam: Defnyddiwch nifer o dyllau wedi'u cysylltu'n gyfechelog o wahanol ddiamedrau

2. Tyllau onglog: alinio echel â chyfeiriad agor mowld pan fo hynny'n bosibl

3. Tyllau ochr a indentations: Ystyriwch strwythurau tynnu craidd neu welliannau dylunio

Bossiau

Mae penaethiaid yn darparu pwyntiau ymgynnull, yn cefnogi rhannau eraill, ac yn gwella cyfanrwydd strwythurol.

Canllawiau Dylunio Sylfaenol ar gyfer Penaethiaid

• Uchder: ≤ 2.5 gwaith diamedr bos

• Defnyddio asennau atgyfnerthu neu eu hatodi i waliau allanol pan fo hynny'n bosibl

• Dylunio ar gyfer llif plastig llyfn a dadleoli hawdd

Pwyntiau dylunio ar gyfer gwahanol ddefnyddiau

• ABS: diamedr allanol ≈ 2x diamedr mewnol; defnyddio asennau beveled i'w cryfhau

• PBT: Dyluniad sylfaen ar gysyniad asennau; Cysylltu â waliau ochr pan fo hynny'n bosibl

• PC: Penaethiaid ochr cyd -gloi gydag asennau; defnyddio ar gyfer cynulliad a chefnogaeth

• PS: Ychwanegu asennau i'w cryfhau; Cysylltu â waliau ochr pan fyddant gerllaw

• PSU: diamedr allanol ≈ 2x diamedr mewnol; Uchder ≤ 2x diamedr allanol

Mewnosodiadau

Mae mewnosodiadau yn gwella ymarferoldeb, yn darparu elfennau addurniadol, ac yn gwella opsiynau ymgynnull mewn rhannau plastig.

Siâp a gofynion strwythurol ar gyfer mewnosodiadau

1. Gweithgynhyrchedd: yn gydnaws â phrosesau torri neu stampio

2. Cryfder mecanyddol: digon o ddeunydd a dimensiynau

3. Cryfder Bondio: Nodweddion arwyneb digonol ar gyfer ymlyniad diogel

4. Lleoli: Silindrog yn ymestyn dognau ar gyfer gosod llwydni yn hawdd

5. Atal Fflach: Cynhwyswch strwythurau bos selio

6. Ôl-brosesu: Dylunio ar gyfer gweithrediadau eilaidd (edafu, torri, flanging)

Ystyriaethau dylunio wrth ddefnyddio mewnosodiadau

• Sicrhau lleoliad manwl gywir o fewn mowldiau

• Creu cysylltiadau cryf â rhannau wedi'u mowldio

• Atal gollyngiadau plastig o amgylch mewnosodiadau

• Ystyriwch wahaniaethau ehangu thermol rhwng mewnosod a deunydd plastig

Gwead wyneb y cynnyrch a dyluniad testun/patrwm

Gweadau arwyneb ar gyfer cynhyrchion plastig

Gellir cynllunio arwynebau cynnyrch plastig gyda gweadau amrywiol i wella estheteg, ymarferoldeb a phrofiad y defnyddiwr. Mae gweadau arwyneb cyffredin yn cynnwys:

1. Lyfnhaith

2. Gwreichionen

3. Ysgythriad patrymog

4. Engrafiedig

Arwynebau llyfn

Mae arwynebau llyfn yn deillio o arwynebau mowld caboledig. Maent yn cynnig:

• Ymddangosiad glân, lluniaidd

• Rhan haws alldaflu o'r mowld

• Gofynion ongl drafft is

Arwynebau gwreichionen

Wedi'i greu trwy brosesu EDM copr o'r ceudod mowld, mae arwynebau ysgythriad gwreichion yn darparu:

• Gwead unigryw, cynnil

• Gwell gafael

• Llai o welededd amherffeithrwydd arwyneb

Arwynebau ysgythrog patrymog

Mae'r arwynebau hyn yn cynnwys patrymau amrywiol wedi'u hysgythru i mewn i'r ceudod mowld, gan gynnig:

• Dyluniadau Customizable

• Gwell Gwahaniaethu Cynnyrch

• Gwell eiddo cyffyrddol

Arwynebau wedi'u hysgythru

Mae arwynebau wedi'u engrafio yn cael eu creu trwy beiriannu patrymau yn uniongyrchol i'r mowld, gan ganiatáu ar gyfer:

• Gweadau dwfn, gwahanol

• Dyluniadau cymhleth

• Gwydnwch nodweddion arwyneb

Ystyriaethau ongl drafft ar gyfer arwynebau gweadog

Wrth ddylunio arwynebau gweadog, ystyriwch gynyddu onglau drafft i hwyluso rhan alldafliad:

Dyfnder gwead	a argymhellir ongl ddrafft ychwanegol
0.025 mm	1 °
0.050 mm	2 °
0.075 mm	3 °
> 0.100 mm	4-5 °

Dyluniad testun a phatrwm

Mae cynhyrchion plastig yn aml yn ymgorffori testun a phatrymau at ddibenion brandio, cyfarwyddiadau neu addurniadol. Gellir codi neu gilio'r elfennau hyn naill ai.

Wedi'u codi yn erbyn arwynebau cilfachog

Argymhelliad: Defnyddiwch arwynebau uchel ar gyfer testun a phatrymau pan fo hynny'n bosibl.

Buddion arwynebau uchel:

• Prosesu llwydni wedi'i symleiddio

• Cynnal a chadw mowld haws

• SYLFAENOLDEB GWELL

Ar gyfer dyluniadau sydd angen nodweddion fflysio neu gilfachog:

1. Creu ardal gilfachog

2. Codi testun neu batrwm yn y toriad

3. Cynnal ymddangosiad fflysio cyffredinol wrth symleiddio dyluniad mowld

Mae dimensiynau testun a phatrwm

yn cynnwys	dimensiwn argymelledig
Uchder/Dyfnder	0.15 - 0.30 mm (wedi'i godi)
	0.15 - 0.25 mm (cilfachog)

Manylebau maint testun

Dilynwch y canllawiau hyn ar gyfer y dyluniad testun gorau posibl:

• Lled Strôc (A): ≥ 0.25 mm

• Bylchau rhwng cymeriadau (b): ≥ 0.40 mm

• Pellter o gymeriadau i ymyl (c, ch): ≥ 0.60 mm

Ystyriaethau Dylunio Testun/Patrwm Ychwanegol

1. Osgoi onglau miniog mewn testun neu batrymau

2. Sicrhau bod maint yn ffafriol i'r broses fowldio

3. Ystyriwch effaith testun/patrwm ar gryfder rhan gyffredinol

4. Gwerthuso effaith testun/patrwm ar lif deunydd wrth fowldio

Ystyriaethau dylunio strwythurol ychwanegol

Egwyddorion dylunio strwythur atgyfnerthu

Mae strwythurau atgyfnerthu yn chwarae rhan hanfodol wrth wella perfformiad cyffredinol cynhyrchion plastig. Maent yn gwella cryfder, stiffrwydd a sefydlogrwydd dimensiwn yn sylweddol.

Amcanion allweddol dylunio atgyfnerthu:

1. Gwella cryfder

2. Gwelliant stiffrwydd

3. Atal Warping

4. Gostyngiad dadffurfiad

Lleoli a maint yn iawn atgyfnerthiadau:

• Trwch wal: 0.4-0.6 gwaith prif drwch y corff

• Bylchau:> 4 gwaith prif drwch y corff

• Uchder: <3 gwaith prif drwch y corff

• Atgyfnerthu colofn sgriw: o leiaf 1.0mm o dan arwyneb y golofn

• Atgyfnerthu Cyffredinol: Lleiafswm 1.0mm o dan y Rhan Arwyneb neu linell rannu

Technegau atgyfnerthu uwch:

1. Bariau atgyfnerthu wedi'u camlinio i atal adeiladu deunydd

2. Strwythurau gwag ar groesffyrdd atgyfnerthu

3. Dyluniadau sy'n seiliedig ar densiwn ar gyfer atgyfnerthiadau main

Osgoi crynodiad straen

Gall crynodiad straen effeithio'n sylweddol ar gyfanrwydd strwythurol a hirhoedledd cynhyrchion plastig. Gall technegau dylunio cywir liniaru'r materion hyn.

Pwysigrwydd osgoi corneli miniog:

• Llai o gryfder rhan

• Risg uwch o gychwyn crac

• Potensial ar gyfer methiant cynamserol

Mesurau i leihau crynodiad straen:

1. Siamffwyr

2. Corneli crwn

3. Llethrau ysgafn ar gyfer trawsnewidiadau

4. I mewn yn pantio ar gorneli miniog

techneg	Disgrifiad	o fudd
Siamffwyr	Ymylon beveled	Dosbarthiad straen graddol
Corneli crwn	Trawsnewidiadau crwm	Yn dileu pwyntiau straen miniog
Llethrau ysgafn	Newidiadau trwch graddol	Dosbarthiad straen hyd yn oed
I mewn gwagio	Tynnu deunydd mewn corneli	Lleihau straen lleol

Dylunio onglau drafft addas

Mae onglau drafft yn hanfodol ar gyfer alldaflu rhan lwyddiannus o fowldiau. Maent yn effeithio'n sylweddol ar ran ansawdd ac effeithlonrwydd cynhyrchu.

Egwyddorion ar gyfer pennu onglau drafft:

1. Defnyddiwch onglau rhif cyfan (ee, 0.5 °, 1 °, 1.5 °)

2. Onglau allanol> onglau mewnol

3. Gwneud y mwyaf o onglau heb gyfaddawdu ymddangosiad

Ffactorau sy'n dylanwadu ar faint ongl drafft:

• Rhan ddyfnder

• Gorffeniad arwyneb

• Cyfradd crebachu deunydd

• Dyfnder Gwead

Pwyntiau Dylunio Ongl Drafft ar gyfer gwahanol ddefnyddiau:

deunydd	a argymhellir yr ystod ongl drafft
Abs	0.5 ° - 1 °
PC	1 ° - 1.5 °
Tt	0.5 ° - 1 °
Ps	0.5 ° - 1 °
Hanwesent	1 ° - 1.5 °

Dyluniad strwythurol o safbwynt strwythur llwydni

Mae dyluniad mowld effeithlon yn hanfodol ar gyfer cynhyrchu rhan blastig yn llwyddiannus. Ystyriwch yr agweddau hyn i wneud y gorau o ddyluniad rhan a mowld.

Osgoi strwythurau cymhleth:

• Symleiddio rhan geometreg

• Lleihau Tandoriadau

• Lleihau Camau Ochr

Osgoi strwythurau torri mewnol:

• Dileu nodweddion sy'n gofyn am dynnu craidd cymhleth

• Dylunio ar gyfer hygyrchedd llinell hollt

Ystyried gofynion rhyddhau ochrol:

• Caniatáu digon o le ar gyfer symud llithrydd

• Dylunio arwynebau cau priodol

• Optimeiddio cyfeiriadedd rhan yn y mowld

Dylunio ar gyfer nodweddion nad ydynt yn isotropig plastigau

Mae llawer o blastigau yn arddangos priodweddau an-isotropig, sy'n gofyn am ystyriaethau dylunio arbennig i sicrhau'r perfformiad mwyaf posibl.

Alinio cyfeiriad llif deunydd gyda chyfeiriad dwyn llwyth:

• Gatiau mowld Orient i hyrwyddo patrymau llif ffafriol

• Ystyriwch gyfeiriadedd ffibr mewn plastigau wedi'u hatgyfnerthu

Cyfeiriad yr heddlu o'i gymharu â llinellau ymasiad:

• Dylunio ar gyfer grymoedd yn berpendicwlar neu ongl i weldio llinellau

• Osgoi grymoedd cyfochrog i linellau ymasiad i atal gwendid

Dyluniad strwythurol o safbwynt y cynulliad

Mae dyluniad cydosod effeithiol yn sicrhau ymarferoldeb cynnyrch, hirhoedledd a rhwyddineb cynhyrchu.

Osgoi meintiau mawr gyda goddefiannau bach:

• Torri rhannau mawr yn gydrannau llai

• Defnyddio pentyrrau goddefgarwch priodol

Dyluniad rhyngwyneb bondio:

• Blaenoriaethu grym cneifio dros rwygo tensiwn

• Cynyddu arwynebedd bondio

• Ystyriwch gydnawsedd cemegol gludyddion

Ystyriaethau cysylltiad bollt ar gyfer rhannau plastig:

• Defnyddiwch fewnosodiadau ar gyfer cysylltiadau straen uchel

• Dylunio strwythurau bos priodol

• Ystyriwch wahaniaethau ehangu thermol

Nghryno

Mewn dyluniad cynnyrch plastig, mae ffactorau strwythurol allweddol fel trwch wal, asennau atgyfnerthu, ac onglau drafft yn hanfodol ar gyfer gwydnwch a pherfformiad. Mae'n hanfodol ystyried priodweddau materol, strwythur llwydni, ac anghenion cydosod trwy gydol y broses. Mae dyluniad strwythurol cywir nid yn unig yn gwella ymarferoldeb cynnyrch ond hefyd yn lleihau diffygion a chostau gweithgynhyrchu. Trwy ganolbwyntio ar yr elfennau dylunio hyn, gall gweithgynhyrchwyr sicrhau rhannau plastig o ansawdd uchel, cost-effeithiol sy'n cwrdd â gofynion swyddogaethol ac esthetig.