Τα πλαστικά προϊόντα είναι παντού, αλλά το σχεδιασμό τους δεν είναι απλά. Πώς εξισορροπούν οι μηχανικοί, το κόστος και η αποδοτικότητα της παραγωγής; Αυτό το άρθρο θα αποκαλύψει τις πολυπλοκότητες πίσω από το δομικό σχεδιασμό των πλαστικών προϊόντων. Θα μάθετε βασικούς παράγοντες, όπως το πάχος τοίχου, την ενίσχυση των νευρώσεων και πολλά άλλα, που κάνουν ανθεκτικά, οικονομικά αποδοτικά πλαστικά μέρη.
Τα πλαστικά υλικά προσφέρουν μοναδικές ιδιότητες και ευπροσάρμοστες επιλογές διαμόρφωσης, τοποθετώντας τα εκτός από τα συμβατικά μηχανικά υλικά όπως ο χάλυβας, ο χαλκός, το αλουμίνιο και το ξύλο. Αυτός ο διακριτικός συνδυασμός σύνθεσης υλικού και δυνατότητας σε πλαστικά πλαστικά είναι υψηλότερος βαθμός ευελιξίας σχεδιασμού σε σύγκριση με τους ομολόγους τους.
Η ποικιλία πλαστικών υλικών, το καθένα με τις συγκεκριμένες ιδιότητές του, επιτρέπει στους σχεδιαστές να προσαρμόσουν την επιλογή τους σύμφωνα με τις απαιτήσεις του προϊόντος. Αυτή η ποικιλία, σε συνδυασμό με την ικανότητα να διαμορφώνουν πλαστικά σε περίπλοκα σχήματα, επιτρέπει τη δημιουργία σύνθετων γεωμετριών και λειτουργικών χαρακτηριστικών που θα ήταν προκλητικά ή μη πρακτικά με άλλα υλικά.
Για να αξιοποιήσετε τα πλεονεκτήματα των πλαστικών και να εξασφαλίσετε τον βέλτιστο δομικό σχεδιασμό, είναι απαραίτητο να ακολουθήσετε μια συστηματική προσέγγιση. Η γενική διαδικασία για τον σχεδιασμό του πλαστικού τμήματος περιλαμβάνει διάφορα βασικά στάδια:
Προσδιορίστε τις λειτουργικές απαιτήσεις και την εμφάνιση του προϊόντος:
Προσδιορίστε την προβλεπόμενη χρήση του προϊόντος και τις απαραίτητες λειτουργίες
Καθορίστε την επιθυμητή αισθητική έκκληση και τα οπτικά χαρακτηριστικά
Σχεδιάστε προκαταρκτικά σχέδια σχεδιασμού:
Δημιουργήστε αρχικά σκίτσα και μοντέλα CAD που βασίζονται στις λειτουργικές και αισθητικές απαιτήσεις
Εξετάστε τις ιδιότητες του επιλεγμένου πλαστικού υλικού κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σχεδιασμού
Πρωτότυπα:
Παράγουν φυσικά πρωτότυπα χρησιμοποιώντας μεθόδους όπως 3D εκτύπωση ή Μηχανική κατεργασία CNC
Αξιολογήστε τη λειτουργικότητα, την εργονομία και τον συνολικό σχεδιασμό του πρωτότυπου
Δοκιμές προϊόντων:
Διεξάγετε αυστηρές δοκιμές για να αξιολογήσετε την απόδοση του προϊόντος υπό διάφορες συνθήκες
Επαληθεύστε εάν ο σχεδιασμός πληροί τις συγκεκριμένες λειτουργικές απαιτήσεις και πρότυπα ασφαλείας
Σχεδιασμός επαναβαθμονόμηση και αναθεώρηση:
Αναλύστε τα αποτελέσματα των δοκιμών και προσδιορίστε περιοχές για βελτίωση
Κάντε τις απαραίτητες προσαρμογές σχεδιασμού για να βελτιώσετε την απόδοση, την αξιοπιστία ή την παραγωγή
Αναπτύξτε σημαντικές προδιαγραφές:
Δημιουργήστε λεπτομερείς προδιαγραφές για το τελικό προϊόν, συμπεριλαμβανομένων των διαστάσεων, των ανοχών και της ποιότητας υλικού
Βεβαιωθείτε ότι οι προδιαγραφές ευθυγραμμίζονται με τη διαδικασία παραγωγής και τα πρότυπα ελέγχου ποιότητας
Ανοιχτή παραγωγή καλουπιού:
Σχεδιάστε και κατασκευάστε το καλούπι έγχυσης με βάση τις οριστικές προδιαγραφές προϊόντος
Βελτιστοποιήστε το σχεδιασμό καλουπιού για αποτελεσματική ροή υλικού, ψύξη και εκτόξευση
Ποιοτικός έλεγχος:
Δημιουργήστε ένα ισχυρό σύστημα ελέγχου ποιότητας για την παρακολούθηση και τη διατήρηση της συνέπειας του προϊόντος
Επιθεωρήστε τακτικά τα κατασκευασμένα μέρη για να διασφαλίσετε ότι πληρούν τις συγκεκριμένες απαιτήσεις
Το πάχος του τοίχου διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στον σχεδιασμό πλαστικών προϊόντων. Το σωστό πάχος εξασφαλίζει τη βέλτιστη απόδοση, την παραγωγή και την αποδοτικότητα κόστους.
πλαστικό υλικό | ελάχιστο (mm) | Μικρά μέρη (mm) | Μεσαία μέρη (mm) | Μεγάλα μέρη (mm) |
---|---|---|---|---|
Νάιλον | 0.45 | 0.76 | 1.5 | 2.4-3.2 |
ΡΕ | 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 |
PP | 0.85 | 1.54 | 1.75 | 2.4-3.2 |
Καλαθοσφαίνω | 0.95 | 1.8 | 2.3 | 3-4.5 |
Πηξέωμα | 0.8 | 1.4 | 1.6 | 3.2-5.4 |
Κοιλιακούς | 0.8 | 1 | 2.3 | 3.2-6 |
Ιδιότητες πλαστικού υλικού
Ρυθμός συρρίκνωσης
Ρευστότητα κατά τη χύτευση με έγχυση
Υπήρχαν εξωτερικές δυνάμεις
Οι μεγαλύτερες δυνάμεις απαιτούν παχύτερους τοίχους
Εξετάστε τα μεταλλικά μέρη ή τους ελέγχους αντοχής για ειδικές περιπτώσεις
Κανονισμοί ασφαλείας
Απαιτήσεις αντίστασης πίεσης
Πρότυπα ευφυούς
Η ενίσχυση των νευρώσεων ενισχύει την αντοχή χωρίς να αυξάνεται το συνολικό πάχος του τοιχώματος, να αποτρέψει την παραμόρφωση του προϊόντος και να βελτιώσει τη δομική ακεραιότητα.
Πάχος: 0,5-0,75 φορές συνολικό πάχος τοίχου (συνιστάται: <0,6 φορές)
Ύψος: λιγότερο από 3 φορές πάχος τοίχου
Απόσταση: μεγαλύτερη από 4 φορές πάχος τοίχου
Αποφύγετε τη συσσώρευση υλικών σε διασταυρώσεις νευρώσεων
Διατηρήστε την κάθετη σε εξωτερικούς τοίχους
Ελαχιστοποιήστε τις ενισχυτικές πλευρές σε απότομες πλαγιές
Εξετάστε την επίδραση εμφάνισης των σημείων νεροχύτη
Τα σχέδια γωνιών διευκολύνουν την εύκολη αφαίρεση μέρους από καλούπια, εξασφαλίζοντας ομαλή παραγωγή και μέρη υψηλής ποιότητας.
Υλικό | καλούπι | καλούπι κοιλότητας |
---|---|---|
Κοιλιακούς | 35'-1 ° | 40'-1 ° 20 ' |
PS | 30'-1 ° | 35'-1 ° 30 ' |
Καλαθοσφαίνω | 30'-50 ' | 35'-1 ° |
PP | 25'-50 ' | 30'-1 ° |
ΡΕ | 20'-45 ' | 25'-45 ' |
PMMA | 30'-1 ° | 35'-1 ° 30 ' |
Πηξέωμα | 30'-1 ° | 35'-1 ° 30 ' |
Πομόνια | 20'-40 ' | 25'-40 ' |
HPVC | 50'-1 ° 45 ' | 50'-2 ° |
SPV | 25'-50 ' | 30'-1 ° |
CP | 20'-45 ' | 25'-45 ' |
Επιλέξτε μικρότερες γωνίες για γυαλιστερές επιφάνειες και μέρη υψηλής ακρίβειας
Χρησιμοποιήστε μεγαλύτερες γωνίες για εξαρτήματα με υψηλές τιμές συρρίκνωσης
Αυξήστε το σχέδιο για διαφανή μέρη για να αποτρέψετε τις γρατζουνιές
Ρυθμίστε τη γωνία με βάση το βάθος της υφής για επιφάνειες με υφή
Οι στρογγυλεμένες γωνίες μειώνουν τη συγκέντρωση στρες, διευκολύνουν την πλαστική ροή και διευκολύνουν την απομάκρυνση.
Εσωτερική ακτίνα γωνίας: 0,50 έως 1,50 φορές πάχος υλικού
Ελάχιστη ακτίνα: 0,30mm
Διατηρήστε το ομοιόμορφο πάχος τοίχου κατά το σχεδιασμό στρογγυλεμένων γωνιών
Αποφύγετε τις στρογγυλεμένες γωνίες στις επιφάνειες διαχωρισμού μούχλας
Χρησιμοποιήστε ελάχιστη ακτίνα 0,30mm για τις άκρες για να αποφύγετε το ξύσιμο
Οι τρύπες εξυπηρετούν διάφορες λειτουργίες σε πλαστικά προϊόντα και απαιτούν προσεκτική σχεδίαση.
Απόσταση μεταξύ των οπών (α): ≥ d (διάμετρος οπών) εάν d <3.00mm; ≥ 0,70d εάν D> 3,00mm
Απόσταση από οπή σε άκρη (β): ≥ Δ
Βάθος τυφλής οπής (α): ≤ 5D (συνιστάται ένα <2D)
Βάθος (β): ≤ 10d
Βήμα τρύπες: Χρησιμοποιήστε πολλαπλές ομοαξονικά συνδεδεμένες τρύπες διαφορετικών διαμέτρων
Γωνιές τρύπες: Ευθυγραμμίστε τον άξονα με κατεύθυνση ανοίγματος καλουπιού όταν είναι δυνατόν
Πλευρικές τρύπες και εσοχές: Εξετάστε τις δομές έλξης πυρήνα ή βελτιώσεις σχεδιασμού
Τα αφεντικά παρέχουν σημεία συναρμολόγησης, υποστηρίζουν άλλα μέρη και ενισχύουν τη δομική ακεραιότητα.
Ύψος: ≤ 2,5 φορές διάμετρο αφεντικού
Χρησιμοποιήστε τα νεύρα ενίσχυσης ή συνδέστε τους εξωτερικούς τοίχους όταν είναι δυνατόν
Σχεδιασμός για ομαλή πλαστική ροή και εύκολο demolding
ABS: εξωτερική διάμετρος ≈ 2x εσωτερική διάμετρο. Χρησιμοποιήστε λοξές νευρώσεις για ενίσχυση
PBT: Σχεδιασμός βάσης στην έννοια της πλευράς. Συνδεθείτε σε πλευρικά τοιχώματα όταν είναι δυνατόν
PC: πλευρικά αφεντικά με νεύρα. Χρήση για συναρμολόγηση και υποστήριξη
PS: Προσθέστε νευρώσεις για ενίσχυση. Συνδεθείτε σε πλευρικά τοιχώματα όταν βρίσκεται κοντά
PSU: Εξωτερική διάμετρος ≈ 2x εσωτερική διάμετρο. ύψος ≤ 2x εξωτερική διάμετρο
Τα ένθετα ενισχύουν τη λειτουργικότητα, παρέχουν διακοσμητικά στοιχεία και βελτιώνουν τις επιλογές συναρμολόγησης σε πλαστικά μέρη.
Κατασκευή: Συμβατό με διαδικασίες κοπής ή σφράγισης
Μηχανική αντοχή: επαρκές υλικό και διαστάσεις
Αντοχή συγκόλλησης: Επαρκώς επιφανειακά χαρακτηριστικά για ασφαλή προσκόλληση
Τοποθέτηση: κυλινδρικά τμήματα επεκτείνοντας για εύκολη τοποθέτηση μούχλας
Πρόληψη φλας: Συμπεριλάβετε δομές στεγανοποίησης αφεντικών
Μετά την επεξεργασία: Σχεδιασμός για δευτερεύουσες εργασίες (σπειρώματα, κοπή, φλάντζα)
Εξασφαλίστε την ακριβή τοποθέτηση μέσα σε καλούπια
Δημιουργήστε ισχυρές συνδέσεις με διαμορφωμένα μέρη
Αποτρέψτε την πλαστική διαρροή γύρω από τα ένθετα
Εξετάστε τις διαφορές θερμικής επέκτασης μεταξύ του ένθετου και του πλαστικού υλικού
Οι πλαστικές επιφάνειες προϊόντων μπορούν να σχεδιαστούν με διάφορες υφές για την ενίσχυση της αισθητικής, της λειτουργικότητας και της εμπειρίας των χρηστών. Οι συνήθεις επιφανειακές υφές περιλαμβάνουν:
Λείος
Χαραγμένος
Με μοτίβο χαραγμένο
Σκαλιστός
Οι ομαλές επιφάνειες προκύπτουν από γυαλισμένες επιφάνειες μούχλας. Προσφέρουν:
Καθαρή, κομψή εμφάνιση
Ευκολότερη εκτόξευση μέρους από το καλούπι
Απαιτήσεις γωνίας χαμηλότερου σχεδίου
Δημιουργήθηκε μέσω της επεξεργασίας EDM του χαλκού της κοιλότητας του καλουπιού, οι επιφανειακές επιφάνειες παρέχουν:
Μοναδική, λεπτή υφή
Βελτιωμένη πρόσφυση
Μειωμένη ορατότητα των επιφανειακών ατελειών
Αυτές οι επιφάνειες διαθέτουν διάφορα μοτίβα χαραγμένα στην κοιλότητα του καλουπιού, προσφέροντας:
Προσαρμόσιμα σχέδια
Βελτιωμένη διαφοροποίηση προϊόντων
Βελτιωμένες ιδιότητες αφής
Οι χαραγμένες επιφάνειες δημιουργούνται με απευθείας επεξεργασίας μοτίβων στο καλούπι, επιτρέποντας:
Βαθιές, ξεχωριστές υφές
Σύνθετα σχέδια
Ανθεκτικότητα των επιφανειακών χαρακτηριστικών
Κατά τον σχεδιασμό των επιφανειών με υφή, εξετάστε το ενδεχόμενο αύξησης των γωνιών βυθίσματος για να διευκολυνθεί η εκτόξευση μέρους:
το βάθος υφής | συνιστά πρόσθετη γωνιά |
---|---|
0,025 mm | 1 ° |
0,050 mm | 2 ° |
0,075 mm | 3 ° |
> 0,100 mm | 4-5 ° |
Τα πλαστικά προϊόντα συχνά ενσωματώνουν κείμενο και μοτίβα για το branding, τις οδηγίες ή τους διακοσμητικούς σκοπούς. Αυτά τα στοιχεία μπορούν είτε να ανυψωθούν είτε να ανυψωθούν.
Σύσταση: Χρησιμοποιήστε ανυψωμένες επιφάνειες για κείμενο και μοτίβα όταν είναι δυνατόν.
Οφέλη από ανυψωμένες επιφάνειες:
Απλοποιημένη επεξεργασία μούχλας
Ευκολότερη συντήρηση μούχλας
Βελτιωμένη δυνατότητα
Για σχέδια που απαιτούν χαρακτηριστικά Flush ή εσοχής:
Δημιουργήστε μια περιοχή με εσοχή
Αυξήστε το κείμενο ή το μοτίβο μέσα στην εσοχή
Διατηρήστε τη συνολική εμφάνιση Flush κατά την απλούστευση του σχεδιασμού καλουπιών
Προτεινόμενη | διάσταση |
---|---|
Ύψος/βάθος | 0,15 - 0,30 mm (ανυψωμένος) |
0,15 - 0,25 mm (εσοχή) |
Ακολουθήστε αυτές τις οδηγίες για τον βέλτιστο σχεδιασμό κειμένου:
Πλάτος εγκεφαλικού επεισοδίου (α): ≥ 0,25 mm
Απόσταση μεταξύ χαρακτήρων (β): ≥ 0,40 mm
Απόσταση από χαρακτήρες σε άκρη (C, D): ≥ 0,60 mm
Αποφύγετε αιχμηρές γωνίες σε κείμενο ή μοτίβα
Βεβαιωθείτε ότι το μέγεθος είναι ευνοϊκό για τη διαδικασία χύτευσης
Εξετάστε τον αντίκτυπο του κειμένου/μοτίβου στη συνολική δύναμη μέρους
Αξιολογήστε την επίδραση του κειμένου/μοτίβου στη ροή υλικού κατά τη χύτευση
Οι δομές ενίσχυσης διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στην ενίσχυση της συνολικής απόδοσης των πλαστικών προϊόντων. Βελτιώνουν σημαντικά τη δύναμη, την ακαμψία και τη σταθερότητα των διαστάσεων.
Ενίσχυση της δύναμης
Βελτίωση της ακαμψίας
Πρόληψη στρέβλωσης
Μείωση παραμόρφωσης
Πάχος τοίχου: 0.4-0.6 φορές το κύριο πάχος του σώματος
Απόσταση:> 4 φορές το κύριο πάχος του σώματος
Ύψος: <3 φορές το κύριο πάχος του σώματος
Ενίσχυση στήλης βιδών: τουλάχιστον 1,0mm κάτω από την επιφάνεια της στήλης
Γενική ενίσχυση: Ελάχιστο 1,0mm κάτω από την επιφάνεια του τμήματος ή τη γραμμή χωρισμού
Μικρές ευθυγραμμισμένες ράβδους ενίσχυσης για την πρόληψη της συσσώρευσης υλικού
Κοίλες δομές στις διασταυρώσεις ενίσχυσης
Σχέδια βασισμένων σε ένταση για λεπτές ενισχύσεις
Η συγκέντρωση στρες μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τη δομική ακεραιότητα και τη μακροζωία των πλαστικών προϊόντων. Οι κατάλληλες τεχνικές σχεδιασμού μπορούν να μετριάσουν αυτά τα ζητήματα.
Μειωμένη δύναμη μέρους
Αυξημένος κίνδυνος έναρξης ρωγμών
Δυναμικό για πρόωρη αποτυχία
Λοξοτομές
Στρογγυλεμένες γωνίες
Απαλές πλαγιές για μεταβάσεις
Εσωτερική κοίλη σε αιχμηρές γωνίες
τεχνικής | Περιγραφή | : |
---|---|---|
Λοξοτομές | Λοξά άκρα | Σταδιακή κατανομή στρες |
Στρογγυλεμένες γωνίες | Καμπύλες μεταβάσεις | Εξαλείφει τα αιχμηρά σημεία στρες |
Απαλές πλαγιές | Σταδιακό πάχος αλλάζει | Ακόμη και κατανομή στρες |
Εσωτερική κοίλη | Αφαίρεση υλικού στις γωνίες | Τοπική μείωση του στρες |
Οι γωνίες σχεδίασης είναι απαραίτητες για την επιτυχή εκτόξευση μέρους από καλούπια. Αντιμετωπίζουν σημαντικά την ποιότητα των μερών και την αποτελεσματικότητα της παραγωγής.
Χρησιμοποιήστε γωνίες ολόκληρου αριθμού (π.χ., 0,5 °, 1 °, 1,5 °)
Εξωτερικές γωνίες> Εσωτερικές γωνίες
Μεγιστοποιήστε τις γωνίες χωρίς να διακυβεύσετε την εμφάνιση
Βάθος μέρους
Φινίρισμα επιφάνειας
Ποσοστό συρρίκνωσης υλικού
Βάθος υφής
Υλικό | συνιστώμενο γωνιακό εύρος γωνίας |
---|---|
Κοιλιακούς | 0,5 ° - 1 ° |
Καλαθοσφαίνω | 1 ° - 1,5 ° |
PP | 0,5 ° - 1 ° |
PS | 0,5 ° - 1 ° |
ΚΑΤΟΙΚΙΔΙΟ ΖΩΟ | 1 ° - 1,5 ° |
Ο αποτελεσματικός σχεδιασμός του καλουπιού είναι ζωτικής σημασίας για την επιτυχή παραγωγή πλαστικών μερών. Εξετάστε αυτές τις πτυχές για να βελτιστοποιήσετε τόσο το σχεδιασμό του τμήματος όσο και του καλουπιού.
Απλοποιήστε τη γεωμετρία μέρους
Μειώστε τις υποτιμήσεις
Ελαχιστοποιήστε τις πλευρικές ενέργειες
Εξαλείψτε τα χαρακτηριστικά που απαιτούν σύνθετα τραβήγματα πυρήνα
Σχεδιασμός για προσβασιμότητα split-line
Αφήστε επαρκή χώρο για κίνηση ρυθμιστικών
Σχεδιάστε κατάλληλες επιφάνειες κλεισίματος
Βελτιστοποιήστε τον προσανατολισμό του μέρους στο καλούπι
Πολλά πλαστικά παρουσιάζουν μη ισοτροπικές ιδιότητες, που απαιτούν ειδικές εκτιμήσεις σχεδιασμού για τη μεγιστοποίηση των επιδόσεων.
Προσανατολίστε τις πύλες μούχλας για την προώθηση ευνοϊκών μοτίβων ροής
Εξετάστε τον προσανατολισμό των ινών σε ενισχυμένα πλαστικά
Σχεδιασμός για δυνάμεις κάθετο ή γωνιακό σε γραμμές συγκόλλησης
Αποφύγετε τις παράλληλες δυνάμεις στις γραμμές σύντηξης για να αποφύγετε την αδυναμία
Ο αποτελεσματικός σχεδιασμός συναρμολόγησης εξασφαλίζει τη λειτουργικότητα των προϊόντων, τη μακροζωία και την ευκολία κατασκευής.
Σπάστε μεγάλα μέρη σε μικρότερα εξαρτήματα
Χρησιμοποιήστε τις κατάλληλες στοίβες ανοχής
Δώστε προτεραιότητα στη διατμητική δύναμη πάνω από το σχίσιμο της έντασης
Αυξήστε την επιφάνεια συγκόλλησης
Εξετάστε τη χημική συμβατότητα των συγκολλητικών
Χρησιμοποιήστε ένθετα για συνδέσεις υψηλής πίεσης
Σχεδιάστε τις κατάλληλες δομές αφεντικού
Εξετάστε τις διαφορές θερμικής επέκτασης
Στον σχεδιασμό πλαστικών προϊόντων, βασικοί δομικοί παράγοντες όπως το πάχος του τοιχώματος, η ενίσχυση των νευρώσεων και οι γωνίες σχεδίασης είναι απαραίτητες για την ανθεκτικότητα και την απόδοση. Είναι σημαντικό να εξεταστούν οι υλικές ιδιότητες, η δομή του καλουπιού και οι ανάγκες συναρμολόγησης σε όλη τη διαδικασία. Ο σωστός δομικός σχεδιασμός όχι μόνο ενισχύει τη λειτουργικότητα των προϊόντων αλλά επίσης μειώνει τα ελαττώματα και το κόστος κατασκευής. Με την εστίαση σε αυτά τα στοιχεία σχεδιασμού, οι κατασκευαστές μπορούν να εξασφαλίσουν υψηλής ποιότητας, οικονομικά αποδοτικά πλαστικά μέρη που πληρούν τόσο τις λειτουργικές όσο και τις αισθητικές απαιτήσεις.
Η ομάδα MFG είναι μια ταχεία εταιρεία παραγωγής που ειδικεύεται στην ODM και το OEM ξεκινά το 2015.