Hoe plastic onderdelen te ontwerpen

Hieronder delen we details over het ontwerpen van plastic onderdelen in drie aspecten

* 10 tips voor het ontwerpen van kunststof onderdelen die u moet kennen

 

1. Bepaal het uiterlijk en de grootte van het product.

Dit is de eerste stap in het hele ontwerpproces. Bepaal op basis van marktonderzoek en klantvereisten het uiterlijk en de functie van producten en formuleer productontwikkelingstaken.

Volgens de ontwikkelingstaak voert het ontwikkelingsteam de technische en technologische haalbaarheidsanalyse van het product uit en bouwt het 3D-uiterlijkmodel van het product. Vervolgens worden volgens functie-realisatie en productassemblage mogelijke onderdelen gepland.

 

2.Scheid de afzonderlijke onderdelen van de producttekeningen en kies het type kunststofhars voor kunststof onderdelen

Deze stap is om de onderdelen van het 3D-model verkregen in de vorige stap te scheiden en ze individueel te ontwerpen. Kies volgens de functionele vereisten van de onderdelen geschikte plastic grondstoffen of hardwarematerialen. ABS wordt bijvoorbeeld meestal gebruikt in de

shell, ABS / BC of PC is vereist om bepaalde mechanische eigenschappen te hebben, transparante onderdelen zoals lampenkap, lantaarnpaal PMMA of PC, gear of slijtagedelen POM of Nylon.

Nadat het materiaal van de onderdelen is geselecteerd, kan met het detailontwerp worden begonnen.

 

3 Definieer diepgangshoeken

Door trekhoeken kan het plastic uit de mal worden verwijderd. Zonder trekhoeken zou het onderdeel een aanzienlijke weerstand bieden door wrijving tijdens het verwijderen. Aan de binnen- en buitenkant van het onderdeel dienen tochthoeken aanwezig te zijn. Hoe dieper het onderdeel, hoe groter de diepgangshoek. Een eenvoudige vuistregel is om een ​​diepgangshoek van 1 graad per inch te hebben. Als u niet voldoende trekhoek heeft, kan dit leiden tot krassen langs de zijkanten van het onderdeel en / of grote uitwerperpenmarkeringen (hierover later meer).

Ontwerphoeken van buitenoppervlak: hoe dieper het onderdeel, hoe groter de diepgangshoek. Een eenvoudige vuistregel is om een ​​diepgangshoek van 1 graad per inch te hebben. Als u niet voldoende trekhoek heeft, kan dit leiden tot krassen langs de zijkanten van het onderdeel en / of grote uitwerperpenmarkeringen (hierover later meer).

Gewoonlijk wordt er textuur op het oppervlak van onderdelen aangebracht om het oppervlak er goed uit te laten zien. De muur met textuur is ruw, de wrijving is groot en het is niet gemakkelijk om deze uit de holte te verwijderen, dus het vereist een grotere trekhoek. De grovere textuur is, hoe groter de trekhoek die nodig is.

 

4.Definieer wanddikte / uniforme dikte

Gieten in vaste vorm is niet gewenst bij spuitgieten vanwege de volgende redenen:

1). De koeltijd is evenredig met het kwadraat van de wanddikte. Een lange afkoeltijd voor vaste stoffen zal de economie van massaproductie verslaan. (slechte warmtegeleider)

2) .Dikkere sectie krimpt meer dan dunnere sectie, waardoor differentiële krimp ontstaat, wat resulteert in kromtrekken of zinken, enz. (Krimpkenmerken van kunststoffen en pvT-kenmerken)

Daarom hebben we een basisregel voor het ontwerpen van kunststof onderdelen; de wanddikte moet zoveel mogelijk uniform of constant zijn door het hele onderdeel heen. Deze wanddikte wordt nominale wanddikte genoemd.

Als er een massieve sectie in het onderdeel zit, moet deze hol worden gemaakt door een kern in te brengen. Dit moet zorgen voor een uniforme wanddikte rond de kern.

3) Wat zijn de overwegingen bij het bepalen van de wanddikte?

Het moet dik en stijf genoeg zijn voor de klus. De wanddikte kan 0,5 tot 5 mm zijn.

Het moet ook dun genoeg zijn om sneller af te koelen, wat resulteert in een lager onderdeelgewicht en een hogere productiviteit.

Elke variatie in wanddikte moet zo min mogelijk worden gehouden.

Een kunststof onderdeel met verschillende wanddiktes zal verschillende afkoelsnelheden en verschillende krimp ervaren. In dat geval wordt het bereiken van nauwe tolerantie erg moeilijk en vaak zelfs onmogelijk. Waar variatie in wanddikte essentieel is, moet de overgang tussen de twee geleidelijk zijn.

 

5.Verbindingsontwerp tussen onderdelen

Meestal moeten we twee schalen met elkaar verbinden. Om een ​​afgesloten ruimte ertussen te vormen om de interne componenten (PCB-assemblage of mechanisme) te plaatsen.

De gebruikelijke soorten verbindingen:

1). Karabijnhaken:

Karabijnhaken worden vaak gebruikt in kleine en middelgrote producten. Kenmerkend is dat karabijnhaken doorgaans aan de rand van de onderdelen worden geplaatst en dat de productafmeting kleiner kan worden gemaakt. Bij montage wordt het direct gesloten zonder gebruik te maken van gereedschap zoals een schroevendraaier, ultrasone lasmatrijs en andere. Het nadeel is dat de karabijnhaken de schimmel ingewikkelder kunnen maken. Het schuifmechanisme en het hefmechanisme zijn nodig om de musketonhaakverbinding te realiseren en de matrijskosten te verhogen.

2). Schroefverbindingen:

Schroefverbindingen zijn stevig en betrouwbaar. Met name de schroef + moerbevestiging is zeer betrouwbaar en duurzaam, waardoor meerdere demontage zonder scheuren mogelijk is. De schroefverbinding is geschikt voor producten met grote sluitkracht en meervoudige demontage. Het nadeel is dat de schroefkolom meer ruimte inneemt.

3). Montage nokken:

Montage nokken verbinding is om twee delen te bevestigen door de strakke coördinatie tussen de nokken en de gaten. Deze manier van verbinden is niet sterk genoeg om producten uit elkaar te halen. Het nadeel is dat de vergrendelingssterkte afneemt naarmate de demontage langer duurt.

4). Ultrasoon lassen:

Ultrasoon lassen is door de twee delen in de ultrasone mal te plaatsen en het contactoppervlak te versmelten onder invloed van een ultrasoon lasapparaat. De productafmeting kan kleiner zijn, de spuitgietmatrijs is relatief eenvoudig en de verbinding is stevig. Het nadeel is het gebruik van een ultrasone mal en een ultrasoon lasapparaat, de productafmeting mag niet te groot zijn. Na demontage kunnen de ultrasone onderdelen niet meer worden gebruikt.

 

6. ondersnijdingen

Ondersnijdingen zijn items die het verwijderen van beide helft van de mal belemmeren. Ondersnijdingen kunnen vrijwel overal in het ontwerp voorkomen. Deze zijn net zo onaanvaardbaar, zo niet erger dan het ontbreken van een trekhoek op het onderdeel. Sommige ondersnijdingen zijn echter noodzakelijk en / of onvermijdelijk. In die gevallen noodzakelijk

ondersnijdingen worden geproduceerd door onderdelen in de mal te schuiven / bewegen.

Houd er rekening mee dat het maken van ondersnijdingen duurder is bij het maken van de mal en tot een minimum moet worden beperkt.

 

7. ondersteuning ribben / hoekplaten

Ribben in kunststof onderdeel verbeteren de stijfheid (relatie tussen belasting en onderdeeldoorbuiging) van het onderdeel en vergroten de stijfheid. Het verbetert ook het vormvermogen omdat ze de smeltstroom in de richting van de ribbe versnellen.

Ribben worden geplaatst in de richting van maximale spanning en afbuiging op niet-zichtbare oppervlakken van het onderdeel. Het vullen, krimpen en uitwerpen van de mal zou ook van invloed moeten zijn op beslissingen over het plaatsen van ribben.

Ribben die niet aansluiten op een verticale wand mogen niet abrupt eindigen. Geleidelijke overgang naar nominale wand zou het risico op spanningsconcentratie moeten verminderen.

Rib - afmetingen

Ribben moeten de volgende afmetingen hebben.

De ribdikte moet tussen 0,5 en 0,6 keer de nominale wanddikte liggen om zinkmarkering te voorkomen.

De ribbenhoogte moet 2,5 tot 3 keer de nominale wanddikte zijn.

De rib moet een diepgangshoek van 0,5 tot 1,5 graden hebben om het uitwerpen te vergemakkelijken.

De ribbenbasis moet een straal hebben van 0,25 tot 0,4 keer de nominale wanddikte.

De afstand tussen twee ribben moet 2 tot 3 keer (of meer) de nominale wanddikte zijn.

 

8. bestraalde randen

Wanneer twee oppervlakken elkaar ontmoeten, vormt het een hoek. In de hoek neemt de wanddikte toe tot 1,4 keer de nominale wanddikte. Dit resulteert in differentiële krimp en ingegoten spanning en een langere afkoeltijd. Daarom neemt het risico op uitval tijdens het gebruik toe in scherpe hoeken.

Om dit probleem op te lossen, moeten de hoeken worden afgevlakt met een straal. Radius moet zowel extern als intern worden verstrekt. Nooit een interne scherpe hoek hebben, omdat dit scheurvorming bevordert. De straal moet zodanig zijn dat ze voldoen aan de regel voor constante wanddikte. Het verdient de voorkeur om een ​​straal van 0,6 tot 0,75 keer de wanddikte op de hoeken te hebben. Nooit een interne scherpe hoek hebben, omdat dit scheurvorming bevordert.

 

9.Schroef baas ontwerp

We gebruiken altijd schroeven om twee halve koffers aan elkaar te bevestigen, of om PCBA of andere componenten op de plastic onderdelen te bevestigen. Schroefnokken zijn dus de structuur om in en vaste onderdelen te schroeven.

De schroefknop is cilindrisch van vorm. De baas kan aan de basis zijn verbonden met het moederdeel of het kan aan de zijkant zijn verbonden. Koppelen aan de zijkant kan resulteren in een dik stuk plastic, wat niet wenselijk is, omdat het zinksporen kan veroorzaken en de afkoeltijd kan verlengen. Dit probleem kan worden opgelost door de naaf via een ribbe aan de zijwand te koppelen zoals weergegeven in de schets. De naaf kan stijf worden gemaakt door steunribben te voorzien.

De schroef wordt op de naaf gebruikt om een ​​ander onderdeel te bevestigen. Er zijn schroefdraadvormende schroeven en schroefdraadsnijdende schroeven. Draadvormende schroeven worden gebruikt op thermoplasten en draadsnijdende schroeven worden gebruikt op niet-elastische thermohardende plastic onderdelen.

Schroefdraadvormende schroeven produceren vrouwelijke schroefdraad op de binnenwand van de naaf door koude stroming - plastic wordt plaatselijk vervormd in plaats van gesneden.

De naaf van de schroef moet de juiste afmetingen hebben om de inbrengkrachten van de schroeven en de belasting op de schroef tijdens het gebruik te weerstaan.

De grootte van de boring ten opzichte van de schroef is van cruciaal belang voor de weerstand tegen draadstrippen en uittrekken van schroeven.

De buitendiameter van de naaf moet groot genoeg zijn om de spanbelasting als gevolg van draadvorming te weerstaan.

Boring heeft iets grotere diameter bij ingangsuitsparing voor een korte lengte. Dit helpt bij het lokaliseren van de schroef voordat u erin rijdt. Het vermindert ook de spanningen aan het open uiteinde van de naaf.

Polymeerfabrikanten geven richtlijnen voor het bepalen van de afmeting van de nok voor hun materialen. Schroeffabrikanten geven ook richtlijnen voor de juiste boormaat voor de schroef.

Er moet voor worden gezorgd dat er sterke lasverbindingen zijn rond de schroefboring in de naaf.

Er moet voor worden gezorgd dat ingegoten spanning in de baas wordt vermeden, omdat deze kan falen onder de agressieve omgeving.

De boring in de naaf moet dieper zijn dan de schroefdraaddiepte.

 

10.Surface decoratie

Soms, om een ​​goed uiterlijk te krijgen, voeren we vaak een speciale behandeling uit op het oppervlak van de plastic behuizing.

Zoals: textuur, hoogglans, spuitverf, lasergravure, hot stamping, galvaniseren enzovoort. Het is noodzakelijk om van tevoren rekening te houden met het ontwerp van het product om te voorkomen dat de daaropvolgende verwerking niet kan worden bereikt of dat maatveranderingen de productassemblage beïnvloeden.