Пластичните производи се насекаде, но дизајнирањето на нив не е едноставно. Како инженерите ја балансираат јачината, цената и ефикасноста на производството? Оваа статија ќе ги открие комплексностите зад структурниот дизајн на пластични производи. Learnе научите клучни фактори, како дебелина на wallидот, засилување на ребра и многу повеќе, кои прават трајни, економични пластични делови.
Карактеристики и процедури на структурен дизајн на пластичен дел
Пластичните материјали нудат уникатни својства и разноврсни опции за обликување, издвојувајќи ги од конвенционалните инженерски материјали како челик, бакар, алуминиум и дрво. Оваа карактеристична комбинација на материјален состав и формабилност доделува пластика повисок степен на флексибилност во дизајнот во споредба со нивните колеги.
Уникатен материјален состав и разноврсни форми
Разновидниот опсег на пластични материјали, секој со своите специфични својства, им овозможува на дизајнерите да го прилагодат својот избор според барањата на производот. Оваа сорта, заедно со можноста да се обликува пластика во сложени форми, овозможува создавање на сложени геометрии и функционални карактеристики што би биле предизвикувачки или непрактични со други материјали.
Општа процедура за дизајн на пластичен дел
За да се искористат предностите на пластиката и да се обезбеди оптимален структурен дизајн, неопходно е да се следи систематски пристап. Општата процедура за дизајн на пластичен дел вклучува неколку клучни фази:
Утврди функционални барања и изглед на производот:
Нацртајте прелиминарни цртежи за дизајн:
Прототипирање:
Произведуваат физички прототипови со употреба на методи како 3Д печатење или ЦПУ машинска обработка
Оценете ја функционалноста, ергономијата и целокупниот дизајн на прототипот и целокупниот дизајн
Тестирање на производи:
Дизајн Рекалибрација и ревизија:
Анализирајте ги резултатите од тестот и идентификувајте ги областите за подобрување
Направете ги потребните прилагодувања на дизајнот за подобрување на перформансите, сигурноста или производството
Развијте важни спецификации:
Создадете детални спецификации за финалниот производ, вклучително и димензии, толеранции и оценка на материјалот
Осигурете се дека спецификациите се усогласуваат со процесот на производство и стандардите за контрола на квалитетот
Производство на отворено мувла:
Дизајн и измислете ја калапот за инјектирање врз основа на финалните спецификации на производот
Оптимизирајте го дизајнот на калапот за ефикасен проток на материјали, ладење и исфрлање
Контрола на квалитетот:
Воспоставете стабилен систем за контрола на квалитетот за следење и одржување на конзистентноста на производот
Редовно проверете ги произведените делови за да се осигурат дека тие ги исполнуваат наведените барања
Основни фактори во структурниот дизајн на пластични производи
Дебелина на wallидот
Дебелината на wallидот игра клучна улога во дизајнот на пластичен производ. Правилната дебелина обезбедува оптимални перформанси, производство и економичност.
Препорачани вредности на дебелина на wallидот
| Пластичен материјал | Минимални (мм) | мали делови (мм) | средни делови (мм) | големи делови (мм) |
| Најлон | 0.45 | 0.76 | 1.5 | 2.4-3.2 |
| Pe | 0.6 | 1.25 | 1.6 | 2.4-3.2 |
| П.с. | 0.75 | 1.25 | 1.6 | 3.2-5.4 |
| PMMA | 0.8 | 1.5 | 2.2 | 4-6.5 |
| ПВЦ | 1.2 | 1.6 | 1.8 | 3.2-5.8 |
| Стр | 0.85 | 1.54 | 1.75 | 2.4-3.2 |
| Компјутер | 0.95 | 1.8 | 2.3 | 3-4.5 |
| Пом | 0.8 | 1.4 | 1.6 | 3.2-5.4 |
| Апс | 0.8 | 1 | 2.3 | 3.2-6 |
Фактори кои влијаат на изборот на дебелина на wallидот
Карактеристики на пластичен материјал
Надворешните сили издржаа
Безбедносни регулативи
Засилување на ребра
Зајакнувањето на ребрата ја подобрува јачината без да се зголеми целокупната дебелина на wallидот, да се спречи деформација на производот и да се подобри структурниот интегритет.
Упатства за дизајн за зајакнување на ребрата
Дебелина: 0,5-0,75 пати поголема од вкупната дебелина на wallидот (препорачано: <0,6 пати)
Висина: Помалку од 3 пати дебелина на wallидот
Растојание: поголема од 4 пати дебелина на wallидот
Аспекти на дизајн на засилување имаат потреба од внимание
Избегнувајте акумулација на материјал на пресеците на ребрата
Одржувајте нормалноста на надворешните wallsидови
Минимизирајте ги засилувачките ребра на стрмните падини
Размислете за влијанието на изгледот на ознаките за мијалник
Нацрт -агли
Нацрт-аглите го олеснуваат отстранувањето на лесното дело од калапите, обезбедувајќи непречено производство и висококвалитетни делови.
Препорачани нацрт -агли за различни материјали
| за материјали | од јадрото на | мувла јадрото |
| Апс | 35'-1 ° | 40'-1 ° 20 ' |
| П.с. | 30'-1 ° | 35'-1 ° 30 ' |
| Компјутер | 30'-50 ' | 35'-1 ° |
| Стр | 25'-50 ' | 30'-1 ° |
| Pe | 20'-45 ' | 25'-45 ' |
| PMMA | 30'-1 ° | 35'-1 ° 30 ' |
| Пом | 30'-1 ° | 35'-1 ° 30 ' |
| Па | 20'-40 ' | 25'-40 ' |
| HPVC | 50'-1 ° 45 ' | 50'-2 ° |
| СПВ | 25'-50 ' | 30'-1 ° |
| ЦП | 20'-45 ' | 25'-45 ' |
Аспекти на изборот на нацрт -агол имаат потреба од внимание
Изберете помали агли за сјајни површини и делови со голема прецизност
Користете поголеми агли за делови со високи стапки на намалување
Зголемете го нацрт за транспарентни делови за да спречите гребнатини
Прилагодете го аголот заснован на длабочината на текстурата за текстурирани површини
Р агли (заоблени агли)
Заоблените агли ја намалуваат концентрацијата на стресот, го олеснуваат пластичниот проток и го олеснуваат Демолинг.
Упатства за дизајн за агли на Р.
Внатрешен радиус на аголот: 0,50 до 1,50 пати дебелина на материјалот
Минимален радиус: 0,30мм
Одржувајте униформа дебелина на wallидот при дизајнирање на заоблени агли
Избегнувајте заоблени агли на површините за разделување на мувла
Користете минимален радиус од 0,30мм за рабовите за да спречите гребење
Дупки
Дупките служат различни функции во пластични производи и бараат внимателно разгледување на дизајнот.
Барања за дизајн за дупки
Растојание помеѓу дупките (а): ≥ d (дијаметар на дупката) ако d <3,00 mm; ≥ 0,70d ако d> 3,00мм
Растојание од дупка до раб (б): ≥ Д
Врска помеѓу дијаметарот на дупката и длабочината
Дизајн размислувања за типови на специјални дупки
Чекор дупки: Користете повеќе коаксијално поврзани дупки со различни дијаметри
Аголни дупки: Порамнете ја оската со насока на отворање на мувла кога е можно
Странични дупки и вовлекување: Размислете за структурите за влечење на јадрото или подобрувањата во дизајнот
Газди
Газдите обезбедуваат точки на склопување, поддржуваат други делови и го зголемуваат структурниот интегритет.
Основни упатства за дизајн за шефовите
Висина: ≤ 2,5 пати дијаметар на шефот
Користете ребра за засилување или прикачете ги на надворешните wallsидови кога е можно
Дизајн за мазен пластичен проток и лесно демонирање
Дизајн точки за различни материјали
ABS: надворешен дијаметар ≈ 2x внатрешен дијаметар; Користете обликувани ребра за зајакнување
PBT: основен дизајн на концептот на ребра; Поврзете се со страничните allидови кога е можно
ПЦ: Странични шефови на блокирање со ребра; Користете за склопување и поддршка
ПС: Додадете ребра за зајакнување; Поврзете се со страничните allидови кога се блиски
ПСУ: надворешен дијаметар ≈ 2x внатрешен дијаметар; Висина ≤ 2x надворешен дијаметар
Инсерти
Вметнувањата ја подобруваат функционалноста, обезбедуваат декоративни елементи и ги подобруваат опциите за склопување во пластични делови.
Облик и структурни барања за инсерти
Производство: Компатибилен со процесите на сечење или печат
Механичка јачина: доволен материјал и димензии
Јачина на сврзување: Соодветни карактеристики на површината за безбедна приврзаност
Позиционирање: цилиндрични делови за проширување за лесно поставување на мувла
Превенција на блиц: Вклучете ги структурите за запечатување на шефовите
Пост-обработка: Дизајн за секундарни операции (навој, сечење, прирабница)
Дизајн размислувања кога користите инсерти
Обезбедете прецизно позиционирање во калапите
Создадете силни врски со обликувани делови
Спречете пластично истекување околу инсерти
Размислете за разликите во термичката експанзија помеѓу вметнувањето и пластичниот материјал
Текстура на површината на производот и дизајн на текст/шема
Површински текстури за пластични производи
Површините на пластичните производи можат да бидат дизајнирани со различни текстури за подобрување на естетиката, функционалноста и корисничкото искуство. Вообичаени текстури на површината вклучуваат:
Мазно
Искра
Моделирани гравирани
Врежано
Мазни површини
Нежните површини се резултат на полирани површини на мувла. Тие нудат:
Површини со искра
Создадено преку обработка на бакар ЕДМ на шуплината на калапот, површините со искра обезбедуваат:
Моделирани гравирани површини
Овие површини се карактеризираат со различни обрасци, врежани во шуплината на калапот, нудејќи:
Врежани површини
Вградените површини се создаваат со директно обработка на обрасци во калапот, дозволувајќи:
Размислувања за нацрт -агол за текстурирани површини
Кога дизајнирате текстурирани површини, размислете за зголемување на нацрт -аглите за да го олесните исклучувањето на делот:
| Длабочината на текстурата | препорача дополнителен агол на нацрт |
| 0,025 мм | 1 ° |
| 0,050 мм | 2 ° |
| 0,075 мм | 3 ° |
| > 0,100 мм | 4-5 ° |
Дизајн на текст и шема
Пластичните производи често вклучуваат текст и обрасци за брендирање, упатства или украсни цели. Овие елементи можат да бидат подигнати или вдлабнати.
Подигнати наспроти вдлабнати површини
Препорака: Користете кренати површини за текст и обрасци кога е можно.
Придобивки од подигнати површини:
За дизајни кои бараат светло или вдлабнати карактеристики:
Создадете вдлабнато подрачје
Подигнете текст или шема во рамките на вдлабнатина
Одржувајте го целокупниот изглед на црвениот изглед додека го поедноставувате дизајнот на мувла
Димензиите на текстот и моделот
| се карактеризираат со | препорачана димензија |
| Висина/длабочина | 0,15 - 0,30 мм (подигнат) |
| 0,15 - 0,25 мм (вдлабнатина) |
Спецификации за големината на текстот
Следете ги овие упатства за оптимален дизајн на текст:
Ширина на мозочен удар (А): ≥ 0,25 мм
Растојание помеѓу знаците (б): 0,40 мм
Растојание од знаци до раб (C, D): ≥ 0,60 mm
Дополнителни размислувања за дизајн на текст/шема
Избегнувајте остри агли во текст или обрасци
Осигурете се дека големината е погодна за процесот на обликување
Размислете за влијанието на текстот/шемата врз јачината на целокупниот дел
Проценете го ефектот на текстот/шемата врз протокот на материјал за време на обликувањето
Дополнителни размислувања за структурен дизајн
Принципи за дизајнирање на структурата за армирање
Структурите за засилување играат клучна улога во подобрувањето на вкупните перформанси на пластичните производи. Тие значително ја подобруваат силата, вкочанетоста и димензионалната стабилност.
Клучни цели на дизајн на засилување:
Подобрување на јачината
Подобрување на вкочанетост
Превенција на искривување
Намалување на деформацијата
Правилно позиционирање и големина на засилувања:
Дебелина на wallидот: 0,4-0,6 пати дебелина на главното тело
Растојание:> 4 пати дебелина на главното тело
Висина: <3 пати дебелина на главното тело
Засилување на колоната за завртки: Најмалку 1,0мм под површината на колоната
Општо засилување: минимум 1,0мм под површината на дел или линија за разделување
Напредни техники за засилување:
Погрешно поставени шипки за засилување за да се спречи создавање на материјали
Шупливи структури на раскрсници за засилување
Дизајни засновани на напнатост за тенки засилувања
Избегнување на концентрација на стрес
Концентрацијата на стрес може значително да влијае на структурниот интегритет и долговечноста на пластичните производи. Правилните техники на дизајнирање можат да ги ублажат овие проблеми.
Важноста за избегнување на остри агли:
Мерки за намалување на концентрацијата на стресот:
Комфери
Заоблени агли
Нежни падини за транзиции
Внатрешно шутирање на остри агли
| техниката | за опис на | Бенефит |
| Комфери | Забодени рабови | Постепена дистрибуција на стрес |
| Заоблени агли | Криви транзиции | Ги елиминира острите точки на стрес |
| Нежни падини | Се менува постепената дебелина | Дури и дистрибуција на стрес |
| Внатрешно шутирање | Отстранување на материјалот на аглите | Локализирано намалување на стресот |
Дизајн на соодветни нацрт -агли
Нацрт -аглите се од суштинско значење за успешно исфрлање од калапи. Тие значително влијаат врз квалитетот на делот и ефикасноста на производството.
Принципи за утврдување на нацрт -агли:
Користете ги аглите на целиот број (на пр., 0,5 °, 1 °, 1,5 °)
Надворешни агли> Внатрешни агли
Максимизирајте ги аглите без да го загрозат изгледот
Фактори кои влијаат врз големината на нацрт -аголот:
Нацрт -точки за дизајн на агол за различни материјали: Опсег
| на материјал | препорачан нацрт -агол |
| Апс | 0,5 ° - 1 ° |
| Компјутер | 1 ° - 1,5 ° |
| Стр | 0,5 ° - 1 ° |
| П.с. | 0,5 ° - 1 ° |
| Пет | 1 ° - 1,5 ° |
Структурен дизајн од перспектива на структурата на мувла
Ефикасен дизајн на мувла е клучен за успешно производство на пластични делови. Разгледајте ги овие аспекти за да го оптимизирате и дизајнот на дел и мувла.
Избегнување на сложени структури:
Поедноставете ја геометријата на дел
Намалете ги потколениците
Минимизирајте ги страничните активности
Избегнување на внатрешни структури за сечење:
Разгледувајќи ги барањата за странично ослободување:
Оставете доволно простор за движење на лизгачот
Дизајнираат соодветни површини за исклучување
Оптимизирајте ја ориентацијата на дел во калапот
Дизајнирање за не-изотопски карактеристики на пластика
Многу пластика покажуваат не-изотопски својства, кои бараат посебни размислувања за дизајн за да се зголемат перформансите.
Усогласување на насоката на проток на материјал со насока на оптоварување со оптоварување:
Насока на сила во однос на фузионалните линии:
Структурен дизајн од перспектива на склопување
Ефективниот дизајн на склопување обезбедува функционалност на производот, долговечност и леснотија на производство.
Избегнување големи димензии со мали толеранции:
Дизајн на интерфејс за врзување:
Приоретизирајте ја силата на смолкнување над кинење напнатост
Зголемете ја површината на поврзувањето
Размислете за хемиска компатибилност на лепила
Размислувања за врската за завртки за пластични делови:
Користете инсерти за врски со висок стрес
Дизајн соодветни структури на шефовите
Размислете за разликите во термичката експанзија
Резиме
Во дизајнот на пластичен производ, клучните структурни фактори како што се дебелината на wallидот, зајакнувачките ребра и аглите на нацрт се неопходни за издржливост и перформанси. Клучно е да се земат предвид материјалните својства, структурата на мувла и потребите на склопување во текот на целиот процес. Правилниот структурен дизајн не само што ја подобрува функционалноста на производот, туку и ги намалува дефектите и трошоците за производство. Фокусирајќи се на овие елементи на дизајнот, производителите можат да обезбедат висококвалитетни, економични пластични делови кои ги исполнуваат функционалните и естетските барања.
