Műanyag alkatrészek tervezése

Az alábbiakban három szempontból osztjuk meg a műanyag alkatrészek tervezésének részleteit

* 10 tipp a műanyag alkatrészek tervezéséhez, amelyeket ismernie kell

 

1. Határozza meg a termék megjelenését és méretét.

Ez a teljes tervezési folyamat első lépése. A piackutatás és az ügyfelek igényei szerint határozza meg a termékek megjelenését és funkcióját, és fogalmazza meg a termékfejlesztési feladatokat.

A fejlesztési feladatnak megfelelően a fejlesztői csapat elvégzi a termék műszaki és technológiai megvalósíthatóságának elemzését, és elkészíti a termék 3D megjelenési modelljét. Ezután a funkció megvalósítása és a termék összeszerelése szerint tervezik a lehetséges alkatrészeket.

 

2. Válassza el az egyes alkatrészeket a termékrajzoktól, válassza ki a műanyag gyantatípust a műanyag alkatrészekhez

Ez a lépés az alkatrészek elválasztása az előző lépésben kapott 3D-s modelltől és egyedi tervezésük. Az alkatrészek funkcionális követelményeinek megfelelően válasszon megfelelő műanyag alapanyagokat vagy hardver anyagokat. Például az ABS-t általában a

héj, ABS / BC vagy PC szükséges bizonyos mechanikai tulajdonságokkal, átlátszó alkatrészekkel, például lámpabúra, PMMA vagy PC lámpaoszlop, POM vagy Nylon hajtómű vagy kopó alkatrészek.

Az alkatrészek anyagának kiválasztása után megkezdődhet a részlettervezés.

 

3. Határozza meg a merülés szögeit

A merülési szögek lehetővé teszik a műanyag eltávolítását a formából. Huzatszögek nélkül az alkatrész jelentős ellenállást kínálna a súrlódás miatt az eltávolítás során. A huzatszögeknek az alkatrész belső és külső oldalán kell lenniük. Minél mélyebb az alkatrész, annál nagyobb a merülés szöge. Egyszerű ökölszabály, hogy hüvelykenként 1 fokos merülési szög legyen. Ha nincs elegendő merülésszög, akkor az alkatrész oldala mentén kaparások és / vagy nagy kidobócsap jelek keletkezhetnek (erről bővebben később).

A külső felület merülésszögei: Minél mélyebb az alkatrész, annál nagyobb a merülés szöge. Egyszerű ökölszabály, hogy hüvelykenként 1 fokos merülési szög legyen. Ha nincs elegendő merülésszög, akkor az alkatrész oldala mentén kaparások és / vagy nagy kidobócsap jelek keletkezhetnek (erről bővebben később).

Általában a jó megjelenés érdekében a részek felületén textúra készül. A textúrájú fal durva, a súrlódás nagy, és nem könnyű eltávolítani az üregből, ezért nagyobb rajzolási szöget igényel. A durvább textúra, annál nagyobb húzási szögre van szükség.

 

4. Határozza meg a falvastagságot / egyenletes vastagságot

A fröccsöntésnél nem kívánatos a szilárd forma öntése a következő okok miatt:

1). A hűtési idő arányos a falvastagság négyzetével. A szilárd anyag hosszú hűtési ideje legyőzheti a tömegtermelés gazdaságát. (rossz hővezető)

2). A vastagabb szakasz jobban zsugorodik, mint a vékonyabb szakasz, ezáltal differenciális zsugorodást eredményez, amely deformálódást vagy süllyedést eredményez stb. (Műanyagok zsugorodási jellemzői és pvT jellemzők)

Ezért van alapszabályunk a műanyag alkatrészek tervezésére; amennyire lehetséges, a falvastagságnak egyenletesnek vagy állandónak kell lennie az alkatrészen keresztül. Ezt a falvastagságot névleges falvastagságnak nevezzük.

Ha van egy szilárd szakasz a részen, akkor üregessé kell tenni a mag bevezetésével. Ennek biztosítania kell az egyenletes falvastagságot a mag körül.

3). Mik a falvastagság meghatározásának szempontjai?

A munkához elég vastagnak és merevnek kell lennie. A falvastagság 0,5-5 mm lehet.

Ezenkívül elég vékonynak kell lennie ahhoz, hogy gyorsabban lehűljön, így kisebb az alkatrész súlya és nagyobb a termelékenység.

A falvastagság minden változását a lehető legkisebbnek kell tartani.

A változó falvastagságú műanyag részek eltérő hűtési sebességet és különböző zsugorodást tapasztalnak. Ebben az esetben a szoros tolerancia elérése nagyon nehézzé és sokszor lehetetlenné válik. Ahol a falvastagság változása elengedhetetlen, a kettő közötti átmenetnek fokozatosnak kell lennie.

 

5. Csatlakozás kialakítása az alkatrészek között

Általában két héjat kell összekapcsolnunk. Zárt helyiség kialakítása közöttük a belső alkatrészek elhelyezéséhez (NYÁK-egység vagy mechanizmus).

A szokásos típusú kapcsolatok:

1). Pattintható horgok:

A pattintós csatlakozásokat általában kis és közepes méretű termékekben használják. Jellemzője, hogy a rögzítőhorgok általában az alkatrészek szélén vannak elhelyezve, és a termék mérete kisebb lehet. Összeszereléskor közvetlenül bezárják szerszámok, például csavarhúzó, ultrahangos hegesztő szerszám és mások nélkül. Hátránya, hogy a bepattintható horgok bonyolultabbá tehetik a penészt. A csúszó mechanizmusra és az emelő mechanizmusra van szükség a rögzítő horgok összeköttetésének megvalósításához és a penész költségének növeléséhez.

2). Csavaros kötések:

A csavaros kötések szilárdak és megbízhatóak. Különösen a csavar + anya rögzítése nagyon megbízható és tartós, lehetővé teszi több szétszerelést repedések nélkül. A csavaros csatlakozás nagy reteszelőerővel és többszörös szétszereléssel rendelkező termékekhez alkalmas. Hátránya, hogy a csavaroszlop több helyet foglal el.

3). Szerelési főnökök:

A rögzítőfedelek összekötése két rész rögzítése a szorítók és a furatok szoros összehangolásával. Ez a csatlakozási mód nem elég erős a termékek szétszereléséhez. Hátránya, hogy a szétszerelés idejének növekedésével a reteszelési szilárdság csökken.

4). Ultrahangos hegesztés:

Az ultrahangos hegesztés azáltal, hogy a két részt az ultrahangos öntőformába helyezi, és az érintkező felületet az ultrahangos hegesztőgép hatására beolvasztja. A termék mérete lehet kisebb, a fröccsöntő forma viszonylag egyszerű, és a csatlakozás szilárd. Hátránya az ultrahangos penész és az ultrahangos hegesztőgép használata, a termék mérete nem lehet túl nagy. Szétszerelés után az ultrahangos alkatrészek nem használhatók újra.

 

6. Vágások

Az alámetszések olyan elemek, amelyek akadályozzák a penész bármelyik felének eltávolítását. A kivágások szinte bárhol megjelenhetnek a kivitelben. Ezek ugyanolyan elfogadhatatlanok, ha nem is rosszabbak, mint a merülési szög hiánya. Egyes alákínálások azonban szükségesek és / vagy elkerülhetetlenek. Ezekben az esetekben szükséges

az alátéteket az öntőformában lévő alkatrészek csúsztatásával / mozgatásával állítják elő.

Ne feledje, hogy az űrlapok létrehozása költségesebb a penész előállításakor, és a lehető legkisebbre kell csökkenteni.

 

7. Támasztó bordák / tömítések

A műanyag rész bordái javítják az alkatrész merevségét (a terhelés és az alkatrész elhajlása közötti kapcsolatot), és növelik a merevséget. Növeli a penészképességet is, mivel gyorsítják az olvadék áramlását a borda irányában.

A bordákat a maximális igénybevétel és elhajlás irányában helyezzük el az alkatrész nem megjelenő felületein. A penész kitöltésének, a zsugorodásnak és a kidobásnak szintén befolyásolnia kell a borda elhelyezésével kapcsolatos döntéseket.

A függőleges falhoz nem csatlakozó bordáknak nem szabad hirtelen véget érniük. A névleges falra történő fokozatos áttérésnek csökkentenie kell a stresszkoncentráció kockázatát.

Borda - méretek

A bordáknak a következő méretekkel kell rendelkezniük.

A borda vastagságának a névleges falvastagság 0,5 és 0,6 szorosa között kell lennie, hogy elkerülje a süllyedés nyomát.

A borda magasságának a névleges falvastagságnak 2,5-3-szorosának kell lennie.

A kidobás megkönnyítése érdekében a bordának 0,5–1,5 fokos merülésszöggel kell rendelkeznie.

A borda alapjának 0,25–0,4-szeres sugárnak kell lennie a névleges falvastagságtól.

Két borda közötti távolságnak a névleges falvastagság 2-3-szorosának (vagy annál nagyobbnak) kell lennie.

 

8. Sugárzott élek

Két felület találkozásakor sarkot képez. A sarokban a falvastagság a névleges falvastagság 1,4-szeresére nő. Ez differenciális zsugorodást, beöntött feszültséget és hosszabb hűtési időt eredményez. Ezért éles sarkoknál nő a meghibásodás kockázata a szervizben.

A probléma megoldásához a sarkokat sugárral kell simítani. A sugárt külsőleg és belsőleg is meg kell adni. Soha ne legyen belső éles sarka, mert elősegíti a repedést. A sugárnak olyannak kell lennie, hogy megerősítse az állandó falvastagsági szabályt. Előnyös, ha a sarkokban a falvastagság 0,6–0,75-szorosa van. Soha ne legyen belső éles sarka, mert elősegíti a repedést.

 

9. Csavaros főnök kialakítása

Mindig csavarokkal rögzítünk két fél tokot egymáshoz, vagy rögzítjük a PCBA-t vagy más alkatrészeket a műanyag részekre. Tehát a csavaros födémek a szerkezetek az alkatrészek csavarozásához és rögzítéséhez.

A csavarfedél hengeres alakú. A főnök lehet összekapcsolva az anya részével, vagy az oldalán. Az oldalsó összekötés vastag műanyag részt eredményezhet, ami nem kívánatos, mivel mosogató nyomot okozhat, és növelheti a hűtési időt. Ezt a problémát úgy lehet megoldani, hogy a bordát egy bordán keresztül összekötjük az oldalfallal, amint azt a vázlat mutatja. A főnököt merevebbé tehetjük támpillérek biztosításával.

Csavarokat használnak a főnökön más alkatrészek rögzítéséhez. Vannak menetformáló típusú csavarok és futófelület-vágási típusú csavarok. Menetformáló csavarokat használnak a hőre lágyuló műanyagokban, és menetvágó csavarokat használnak rugalmatlan hőre keményedő műanyag alkatrészeken.

A menetet formáló csavarok hideg menet útján női meneteket hoznak létre a főfal belső falán - a műanyag helyileg deformálódik, nem pedig vágódik.

A csavarfedélnek megfelelő méretűnek kell lennie, hogy ellenálljon a csavar behelyezési erőinek és az üzem közben a csavarra nehezedő terhelésnek.

A furatnak a csavarhoz viszonyított mérete kritikus fontosságú a menetcsupaszítással és a csavar kihúzásával szembeni ellenállás szempontjából.

A főnök külső átmérőjének elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy ellenálljon a menet kialakulásának köszönhetően.

A furat átmérője a bejárati mélyedésben rövid ideig hosszabb. Ez segít megtalálni a csavart a behajtás előtt. Csökkenti a nyúlvány nyitott végén lévő feszültségeket is.

A polimergyártók útmutatásokat adnak az anyaguk bordájának méretének meghatározásához. A csavargyártók útmutatást adnak a csavar megfelelő furatméretéhez is.

Ügyelni kell arra, hogy erős hegesztési kötések legyenek a főtengely csavarfuratának körül.

Ügyelni kell arra, hogy a főnök ne kerülhessen bele a stresszbe, mert az agresszív környezetben kudarcot vallhat.

A fúrólyuk furatának mélyebbnek kell lennie, mint a menetmélység.

 

10. Felület dekoráció

Néha a jó megjelenés érdekében gyakran speciális kezelést végzünk a műanyag tok felületén.

Mint például: textúra, fényes, permetező festés, lézergravírozás, forró sajtolás, galvanizálás és így tovább. A termék tervezésénél előzetesen figyelembe kell venni, hogy elkerülhető legyen a későbbi feldolgozás, vagy a termék összeállítását befolyásoló méretváltozások nem érhetők el.