Cách thiết kế các bộ phận bằng nhựa

Dưới đây chúng tôi chia sẻ chi tiết cách thiết kế các bộ phận bằng nhựa theo ba khía cạnh

* 10 mẹo thiết kế các bộ phận bằng nhựa bạn phải biết

 

1.Xác định thiết kế bề ngoài và kích thước của sản phẩm.

Đây là bước đầu tiên trong toàn bộ quá trình thiết kế. Theo nghiên cứu thị trường và yêu cầu của khách hàng, xác định sự xuất hiện và chức năng của sản phẩm, và hình thành nhiệm vụ phát triển sản phẩm.

Theo nhiệm vụ phát triển, nhóm phát triển thực hiện phân tích tính khả thi về kỹ thuật và công nghệ của sản phẩm và xây dựng mô hình ngoại hình 3D của sản phẩm. Sau đó, theo việc thực hiện chức năng và lắp ráp sản phẩm, các bộ phận có thể được lên kế hoạch.

 

2. Tách các bộ phận riêng lẻ khỏi bản vẽ sản phẩm, chọn loại nhựa nhựa cho các bộ phận bằng nhựa

Bước này là tách các bộ phận ra khỏi mô hình 3D thu được ở bước trước và thiết kế chúng theo từng cá nhân. Theo yêu cầu chức năng của các bộ phận, chọn nguyên liệu nhựa hoặc nguyên liệu phần cứng phù hợp. Ví dụ, ABS thường được sử dụng trong

vỏ, ABS / BC hoặc PC bắt buộc phải có các đặc tính cơ học nhất định, các bộ phận trong suốt như chụp đèn, trụ đèn PMMA hoặc PC, bánh răng hoặc bộ phận mài mòn POM hoặc Nylon.

Sau khi chọn vật liệu của các bộ phận, thiết kế chi tiết có thể được bắt đầu.

 

3. xác định góc nháp

Các góc dự thảo cho phép lấy nhựa ra khỏi khuôn. Nếu không có góc nháp, bộ phận sẽ có lực cản đáng kể do ma sát trong quá trình tháo. Các góc nháp nên có ở bên trong và bên ngoài của chi tiết. Phần càng sâu, góc nháp càng lớn. Một nguyên tắc chung đơn giản là có góc nháp 1 độ trên mỗi inch. Không có đủ góc nháp có thể dẫn đến các vết xước dọc theo các cạnh của bộ phận và / hoặc các dấu chốt đẩy lớn (sẽ nói thêm về điều này sau).

Góc nháp của bề mặt bên ngoài: Phần càng sâu, góc nháp càng lớn. Một nguyên tắc chung đơn giản là có góc nháp 1 độ trên mỗi inch. Không có đủ góc nháp có thể dẫn đến các vết xước dọc theo các cạnh của bộ phận và / hoặc các dấu chốt đẩy lớn (sẽ nói thêm về điều này sau).

Thông thường, để có bề mặt đẹp, người ta tạo họa tiết trên bề mặt của các bộ phận. Tường có kết cấu gồ ghề, ma sát lớn, không dễ lấy ra khỏi hốc nên cần góc vẽ lớn hơn. Kết cấu thô hơn, góc kéo dài cần thiết lớn hơn.

 

4. xác định độ dày tường / độ dày đồng nhất

Không mong muốn đúc hình dạng rắn trong khuôn ép phun vì những lý do sau:

1) Thời gian làm lạnh tỷ lệ với bình phương độ dày của thành. Thời gian làm lạnh lâu đối với chất rắn sẽ đánh bại nền kinh tế của sản xuất hàng loạt. (dẫn nhiệt kém)

2). Phần nhựa co lại nhiều hơn phần mỏng hơn, do đó tạo ra sự co ngót khác biệt dẫn đến cong vênh hoặc dấu chìm, v.v. (đặc điểm co ngót của nhựa và đặc điểm pvT)

Do đó, chúng tôi có quy tắc cơ bản cho thiết kế phần nhựa; độ dày của tường phải đồng đều hoặc không đổi qua các chi tiết. Chiều dày thành này được gọi là chiều dày thành danh nghĩa.

Nếu có bất kỳ phần rắn nào trong bộ phận, nó nên được làm rỗng bằng cách đưa lõi vào. Điều này sẽ đảm bảo độ dày thành đồng nhất xung quanh lõi.

3). Những cân nhắc để quyết định độ dày của tường là gì?

Nó phải đủ dày và cứng cho công việc. Độ dày của tường có thể là 0,5 đến 5mm.

Nó cũng phải đủ mỏng để làm mát nhanh hơn, dẫn đến trọng lượng bộ phận thấp hơn và năng suất cao hơn.

Bất kỳ sự thay đổi nào về độ dày của tường phải được giữ ở mức tối thiểu nhất có thể.

Một phần nhựa có độ dày thành khác nhau sẽ có tốc độ làm mát khác nhau và độ co ngót khác nhau. Trong trường hợp này, việc đạt được sự khoan dung gần gũi trở nên rất khó khăn và nhiều khi là không thể. Trong trường hợp sự thay đổi độ dày của tường là cần thiết, quá trình chuyển đổi giữa hai loại phải từ từ.

 

5. thiết kế kết nối giữa các bộ phận

Thông thường chúng ta cần kết nối hai shell với nhau. Tạo thành một phòng kín giữa chúng để đặt các thành phần bên trong (cụm hoặc cơ chế PCB).

Các loại kết nối thông thường:

1). Móc khóa:

Kết nối móc khóa thường được sử dụng trong các sản phẩm có kích thước vừa và nhỏ. Đặc điểm của nó là móc chụp thường được đặt ở mép của các bộ phận và kích thước sản phẩm có thể được làm nhỏ hơn. Khi lắp ráp, nó được đóng trực tiếp mà không cần sử dụng bất kỳ công cụ nào như tuốc nơ vít, khuôn hàn siêu âm và những thứ khác. Nhược điểm là các móc chụp có thể gây ra nấm mốc phức tạp hơn. Cơ cấu thanh trượt và cơ cấu nâng là cần thiết để thực hiện kết nối móc khóa và tăng chi phí khuôn.

2). Khớp vít:

Các khớp vít chắc chắn và đáng tin cậy. Đặc biệt, sự cố định vít + đai ốc rất chắc chắn và bền, cho phép tháo rời nhiều lần mà không bị nứt. Mối nối bằng vít phù hợp với những sản phẩm có lực khóa lớn, tháo lắp nhiều lần. Nhược điểm là cột vít chiếm nhiều diện tích hơn.

3). Gắn các ông chủ:

Gắn kết nối boss là cố định hai phần bởi sự phối hợp chặt chẽ giữa boss và các lỗ. Cách kết nối này không đủ mạnh để có thể tháo rời các sản phẩm. Điểm bất lợi là độ bền của khóa sẽ giảm khi thời gian tháo lắp tăng lên.

4). Hàn siêu âm:

Hàn siêu âm là đưa hai chi tiết vào khuôn siêu âm và nung chảy bề mặt tiếp xúc dưới tác động của máy hàn siêu âm. Kích thước sản phẩm có thể nhỏ hơn, khuôn ép tương đối đơn giản, kết nối chắc chắn. Nhược điểm là sử dụng khuôn siêu âm và máy hàn siêu âm, kích thước sản phẩm không thể quá lớn. Sau khi tháo dỡ, các bộ phận siêu âm không thể được sử dụng lại.

 

6.Undercuts

Các đường cắt dưới là các mục cản trở việc loại bỏ một nửa khuôn. Các phím tắt có thể xuất hiện ở bất kỳ đâu trong thiết kế. Những điều này thật không thể chấp nhận được, nếu không muốn nói là tệ hơn là việc thiếu một góc nháp trên bộ phận. Tuy nhiên, một số lối tắt là cần thiết và / hoặc không thể tránh khỏi. Trong những trường hợp đó, cần thiết

các đường cắt dưới được tạo ra bởi các bộ phận trượt / chuyển động trong khuôn.

Hãy nhớ rằng việc tạo các đường cắt dưới sẽ tốn kém hơn khi sản xuất khuôn và nên được giữ ở mức tối thiểu.

 

7.Support Ribs / Gussets

Gân trong bộ phận nhựa cải thiện độ cứng (mối quan hệ giữa tải trọng và độ võng của bộ phận) của bộ phận và tăng độ cứng. Nó cũng tăng cường khả năng chống nấm mốc khi chúng đẩy nhanh dòng chảy theo hướng của sườn.

Các sườn được đặt dọc theo hướng của ứng suất lớn nhất và độ võng trên các bề mặt không xuất hiện của chi tiết. Việc lấp đầy khuôn, co ngót và đẩy ra cũng ảnh hưởng đến các quyết định đặt sườn.

Các sườn không liên kết với tường thẳng đứng không được kết thúc đột ngột. Chuyển dần sang tường danh nghĩa sẽ giảm nguy cơ tập trung ứng suất.

Sườn - kích thước

Sườn phải có các kích thước sau.

Độ dày sườn phải từ 0,5 đến 0,6 lần độ dày thành danh nghĩa để tránh dấu chìm.

Chiều cao sườn phải gấp 2,5 đến 3 lần chiều dày thành danh nghĩa.

Sườn phải có góc mớn nước 0,5 đến 1,5 độ để dễ dàng đẩy ra.

Cơ sở sườn phải có bán kính từ 0,25 đến 0,4 lần độ dày danh nghĩa của thành.

Khoảng cách giữa hai sườn phải bằng 2 đến 3 lần (hoặc hơn) chiều dày danh nghĩa của thành.

 

8. cạnh viền

Khi hai bề mặt gặp nhau, nó tạo thành một góc. Ở góc, độ dày của tường tăng lên 1,4 lần độ dày danh nghĩa của tường. Điều này dẫn đến sự co ngót khác biệt và ứng suất trong khuôn và thời gian làm mát lâu hơn. Do đó, nguy cơ hỏng hóc trong dịch vụ gia tăng ở các góc nhọn.

Để giải quyết vấn đề này, các góc phải được làm phẳng với bán kính. Bán kính nên được cung cấp bên ngoài cũng như bên trong. Không bao giờ có góc nhọn bên trong vì nó thúc đẩy vết nứt. Bán kính phải sao cho chúng xác nhận quy tắc độ dày thành không đổi. Tốt hơn là có bán kính bằng 0,6 đến 0,75 lần độ dày của tường ở các góc. Không bao giờ có góc nhọn bên trong vì nó thúc đẩy vết nứt.

 

9. thiết kế trục vít

Chúng tôi luôn sử dụng vít để cố định hai nửa vỏ với nhau, hoặc gắn chặt PCBA hoặc các thành phần khác vào các bộ phận bằng nhựa. Vì vậy, trục vít là cơ cấu để vặn vít vào và cố định các bộ phận.

Trục vít có dạng hình trụ. Ông chủ có thể được liên kết ở cơ sở với phần mẹ hoặc nó có thể được liên kết ở bên cạnh. Việc liên kết ở mặt bên có thể dẫn đến phần nhựa dày, điều này không mong muốn vì nó có thể gây ra vết chìm và tăng thời gian làm mát. Vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách liên kết boss thông qua một sườn với bức tường bên như thể hiện trong bản phác thảo. Boss có thể được làm cứng bằng cách cung cấp các xương sườn ở mông.

Vít được sử dụng trên ông chủ để siết chặt một số bộ phận khác. Có loại vít tạo ren và loại vít cắt rãnh. Vít tạo ren được sử dụng trên nhựa nhiệt dẻo và vít cắt ren được sử dụng trên các bộ phận bằng nhựa nhiệt rắn không đàn hồi.

Vít tạo ren tạo ra các ren cái trên thành bên trong của ông chủ bằng dòng chảy lạnh - nhựa bị biến dạng cục bộ chứ không phải cắt.

Trục vít phải có kích thước phù hợp để chịu được lực chèn vít và tải trọng đặt lên trục vít đang hoạt động.

Kích thước của lỗ khoan so với vít là rất quan trọng đối với khả năng chống đứt ren và kéo vít ra.

Đường kính ngoài của trục phải đủ lớn để chịu được ứng suất vòng do tạo ren.

Lỗ khoan có đường kính lớn hơn một chút ở phần lõm vào trong một chiều dài ngắn. Điều này giúp định vị vít trước khi lái xe vào. Nó cũng làm giảm căng thẳng ở đầu mở của ông chủ.

Các nhà sản xuất polyme đưa ra các hướng dẫn để xác định kích thước của trùm cho vật liệu của họ. Các nhà sản xuất vít cũng đưa ra các hướng dẫn về kích thước lỗ khoan phù hợp cho vít.

Cần chú ý để đảm bảo các mối hàn chắc chắn xung quanh lỗ vít trong trục vít.

Cần cẩn thận để tránh sự căng thẳng trong lòng sếp vì nó có thể thất bại trong môi trường hung hãn.

Lỗ khoan trong ông chủ phải sâu hơn chiều sâu luồng.

 

10. trang trí bề mặt

Đôi khi, để có được vẻ ngoài ưa nhìn, chúng ta thường xử lý bề mặt của vỏ nhựa đặc biệt.

Chẳng hạn như: kết cấu, độ bóng cao, phun sơn, khắc laser, dập nóng, mạ điện, v.v. Cần phải tính đến việc thiết kế sản phẩm trước, tránh trường hợp gia công sau này không đạt được hoặc thay đổi kích thước ảnh hưởng đến việc lắp ráp sản phẩm.