نحوه طراحی قطعات پلاستیکی

در زیر جزئیات نحوه طراحی قطعات پلاستیکی را از سه جنبه به اشتراک می گذاریم

* 10 نکته برای طراحی قطعات پلاستیکی که باید بدانید

 

1. طراحی و اندازه محصول را تعیین کنید.

این اولین قدم در کل مراحل طراحی است. با توجه به تحقیقات بازار و نیاز مشتری ، ظاهر و عملکرد محصولات را تعیین کنید و وظایف توسعه محصول را تنظیم کنید.

با توجه به وظیفه توسعه ، تیم توسعه تجزیه و تحلیل امکان سنجی فنی و فن آوری را برای محصول انجام می دهد و مدل ظاهر سه بعدی محصول را می سازد. سپس ، با توجه به تحقق عملکرد و مونتاژ محصول ، قطعات احتمالی برنامه ریزی می شود.

 

2. قطعات جداگانه را از نقاشی های محصول جدا کنید ، نوع رزین پلاستیکی را برای قطعات پلاستیکی انتخاب کنید

این مرحله برای جدا کردن قطعات از مدل سه بعدی است که در مرحله قبل به دست آمده و به صورت منفرد طراحی شده است. با توجه به نیازهای عملکردی قطعات ، مواد اولیه پلاستیکی یا مواد سخت افزاری مناسب را انتخاب کنید. به عنوان مثال ، ABS معمولاً در

پوسته ، ABS / BC یا PC برای داشتن خصوصیات مکانیکی خاص ، قطعات شفاف مانند آباژور ، لامپ PMMA یا PC ، قطعات دنده یا سایش POM یا نایلون مورد نیاز است.

پس از انتخاب متریال قطعات ، می توان طراحی جزئیات را شروع کرد.

 

3. زاویه های پیش نویس را تعریف کنید

زاویه های پیش نویس امکان حذف پلاستیک از قالب را فراهم می کند. بدون زاویه پیش نویس ، این قطعه مقاومت قابل توجهی به دلیل اصطکاک هنگام برداشتن ایجاد می کند. زاویه های پیش نویس باید در قسمت داخلی و خارجی قطعه وجود داشته باشد. هرچه قسمت عمیق تر باشد ، زاویه پیش نویس بزرگتر می شود. یک قانون ساده داشتن زاویه پیش نویس 1 درجه در هر اینچ است. نداشتن زاویه پیش نویس کافی باعث ایجاد خراش در امتداد کناره های قطعه و / یا علامت های بزرگ پین خارج کننده می شود (بعداً در مورد این موضوع بعداً).

زاویه های پیش نویس سطح خارجی: هرچه قسمت عمیق تر باشد ، زاویه پیش نویس بزرگتر است. یک قانون ساده داشتن زاویه پیش نویس 1 درجه در هر اینچ است. نداشتن زاویه پیش نویس کافی ممکن است منجر به ایجاد خراش در امتداد کناره های قطعه و / یا علامت های بزرگ پین خارج کننده شود (بعداً در مورد این مورد بعداً توضیح دهید).

معمولاً برای اینکه سطح ظاهری خوبی داشته باشید ، روی سطح قطعات بافت ایجاد می شود. دیواره با بافت ناهموار ، اصطکاک بزرگ است و برداشتن آن از حفره کار آسانی نیست ، بنابراین به زاویه طراحی بزرگتری نیاز دارد. بافت درشت تر ، زاویه بزرگتر پیش نویس مورد نیاز است.

 

4. ضخامت دیوار / ضخامت یکنواخت را تعریف کنید

به دلایل زیر در قالب تزریق مورد نظر قالب جامد نیست:

1) زمان خنک سازی متناسب با مربع ضخامت دیوار است. مدت زمان طولانی خنک سازی برای جامد ، اقتصاد تولید انبوه را شکست می دهد. (رسانای ضعیف گرما)

2). بخش ضخیم تر از بخش نازک تر کوچک می شود ، در نتیجه انقباض دیفرانسیل ایجاد می شود که منجر به ایجاد مارپیچ یا غرق می شود و غیره

بنابراین ما قانون اساسی برای طراحی قطعات پلاستیکی داریم. تا آنجا که ممکن است ضخامت دیواره باید یکنواخت یا ثابت از خارج قطعه باشد. به این ضخامت دیواره ضخامت اسمی دیواره گفته می شود.

در صورت وجود قسمت جامد در قسمت ، باید با معرفی هسته آن را توخالی کرد. این باید ضخامت یکنواخت دیواره در اطراف هسته را تضمین کند.

3) ملاحظات برای تصمیم گیری در مورد ضخامت دیوار چیست؟

باید به اندازه کافی ضخیم و سفت باشد. ضخامت دیوار می تواند 0.5 تا 5 میلی متر باشد.

همچنین باید به اندازه کافی نازک باشد تا سریعتر خنک شود ، در نتیجه وزن قسمت پایین و بهره وری بالاتر باشد.

هرگونه تغییر در ضخامت دیواره باید تا حد ممکن حداقل باشد.

یک قطعه پلاستیکی با ضخامت دیواره متفاوت ، سرعت خنک سازی متفاوت و جمع شدگی متفاوت را تجربه خواهد کرد. در چنین شرایطی دستیابی به تحمل نزدیک بسیار دشوار و چندین بار غیرممکن می شود. در مواردی که تغییر ضخامت دیواره ضروری است ، انتقال بین این دو باید تدریجی باشد.

 

5. طراحی اتصال بین قطعات

معمولاً باید دو پوسته را به هم متصل کنیم. برای ایجاد یک اتاق محصور در بین آنها برای قرار دادن اجزای داخلی (مونتاژ PCB یا مکانیسم).

انواع معمول اتصال:

1) قلاب های ضربه محکم و ناگهانی:

اتصال قلاب ضربه گیر معمولاً در محصولات کوچک و متوسط ​​استفاده می شود. ویژگی آن این است که قلاب های ضربه محکم و ناگهانی به طور کلی در لبه قطعات تنظیم می شوند و اندازه محصول را می توان کوچکتر کرد. هنگام مونتاژ ، بدون استفاده از ابزاری مانند پیچ ​​گوشتی ، قالب جوشکاری مافوق صوت و سایر موارد ، مستقیماً بسته می شود. عیب این است که قلاب های ضربه محکم و ناگهانی ممکن است باعث پیچیدگی قالب شود. مکانیسم کشویی و مکانیزم بالابر برای تحقق اتصال قلاب های ضربه محکم و افزایش هزینه قالب مورد نیاز است.

2) اتصالات پیچ:

اتصالات پیچ محکم و قابل اعتماد است. به طور خاص ، پیچ + مهره بسیار قابل اعتماد و با دوام است ، و اجازه می دهد تا چندین جداسازی قطعات بدون ترک. اتصال پیچ برای محصولاتی با نیروی قفل بزرگ و از بین بردن چند منظوره مناسب است. عیب این است که ستون پیچ فضای بیشتری را اشغال می کند.

3) کارفرمایان نصب شده:

اتصال کارفرمایان نصب دو قسمت را با هماهنگی دقیق بین کارفرمایان و سوراخ ها برطرف می کند. این روش اتصال آنقدر قوی نیست که اجازه دهد محصولات جدا شوند. عیب این است که با افزایش زمان جدا شدن ، قدرت قفل کاهش می یابد.

4) جوشکاری التراسونیک:

جوشکاری التراسونیک با قرار دادن دو قسمت در قالب التراسونیک و ذوب شدن سطح تماس تحت عمل دستگاه جوشکاری التراسونیک است. اندازه محصول می تواند کوچکتر باشد ، قالب تزریق نسبتاً ساده است و اتصال آن محکم است. عیب استفاده از قالب التراسونیک و دستگاه جوشکاری التراسونیک است ، اندازه محصول نمی تواند خیلی بزرگ باشد. پس از برچیدن ، دیگر نمی توان از قطعات اولتراسونیک استفاده کرد.

 

6. زیرمجموعه ها

Undercuts مواردی هستند که در از بین بردن هر دو نیمی از قالب اختلال ایجاد می کنند. Undercuts می تواند تقریباً در هر جایی از طراحی ظاهر شود. این موارد حتی اگر از زاویه پیش نویس در قسمت بدتر نباشد ، به همان اندازه غیرقابل قبول است. با این حال ، برخی از کاهش هزینه ها ضروری و یا اجتناب ناپذیر است. در این موارد ، لازم است

برش های زیرین توسط قطعات کشویی / متحرک در قالب تولید می شوند.

بخاطر داشته باشید که ایجاد زیرآبی هنگام تولید قالب هزینه بیشتری دارد و باید به حداقل برسد.

 

7. پشتیبانی از دنده ها / Gussets

دنده های موجود در قطعه پلاستیکی باعث بهبود سختی (رابطه بین بار و انحراف قطعه) قطعه و افزایش استحکام آن می شوند. همچنین با سرعت بخشیدن به جریان ذوب در جهت دنده ، توانایی قالب را افزایش می دهد.

دنده ها در امتداد حداکثر تنش و انحراف بر روی سطوح غیر ظاهر قطعه قرار می گیرند. پر کردن قالب ، انقباض و خارج شدن آن نیز باید در تصمیم گیری در مورد قرار دادن دنده تأثیر بگذارد.

دنده هایی که با دیواره عمودی نمی پیوندند نباید به طور ناگهانی پایان یابد. انتقال تدریجی به دیواره اسمی باید خطر غلظت استرس را کاهش دهد.

دنده - ابعاد

دنده ها باید دارای ابعاد زیر باشند.

ضخامت دنده باید از 0.5 تا 0.6 برابر ضخامت اسمی دیواره باشد تا از علامت غرق جلوگیری شود.

ارتفاع دنده باید 2.5 تا 3 برابر ضخامت اسمی دیواره باشد.

دنده باید 5/1 تا 5/1 درجه زاویه پیش نویس داشته باشد تا تخلیه را تسهیل کند.

پایه دنده باید شعاع 0.25 تا 0.4 برابر ضخامت اسمی دیواره داشته باشد.

فاصله بین دو دنده باید 2 تا 3 برابر (یا بیشتر) ضخامت اسمی دیواره باشد.

 

8. لبه های پرتوزا

وقتی دو سطح به هم می رسند ، یک گوشه را تشکیل می دهد. در گوشه ، ضخامت دیواره به 1.4 برابر ضخامت اسمی دیواره افزایش می یابد. این منجر به انقباض دیفرانسیل و تنش قالب گیری شده و زمان خنک سازی طولانی تر می شود. بنابراین ، خطر خرابی در سرویس در گوشه های تیز افزایش می یابد.

برای حل این مشکل ، گوشه ها باید با شعاع صاف شوند. شعاع باید از خارج و همچنین داخلی تأمین شود. هرگز گوشه تیز داخلی نداشته باشید زیرا باعث ایجاد ترک می شود. شعاع باید به گونه ای باشد که قانون ضخامت دیواره ثابت را تأیید کند. ترجیح داده می شود که شعاع 0.6 تا 0.75 برابر ضخامت دیوار در گوشه ها باشد. هرگز گوشه تیز داخلی نداشته باشید زیرا باعث ایجاد ترک می شود.

 

9. طراحی رئیس پیچ

ما همیشه از پیچ استفاده می کنیم تا دو نیمه را با هم ثابت کنیم ، یا PCBA یا سایر اجزای آن را بر روی قطعات پلاستیکی محکم کنیم. بنابراین کارفرمایان پیچ سازه ای برای پیچاندن قطعات ثابت و ثابت هستند.

رئیس پیچ به شکل استوانه ای است. رئیس ممکن است در پایه با قسمت مادر مرتبط شود یا در کنار هم مرتبط شود. اتصال در کنار ممکن است منجر به ضخامت پلاستیک شود ، که مطلوب نیست زیرا باعث ایجاد علامت غرق و افزایش زمان خنک شدن می شود. این مسئله را می توان با اتصال رئیس از طریق یک دنده به دیواره کناری همانطور که در طرح نشان داده شده است ، حل کرد. با تهیه دنده های پشتیبانی کننده می توان رئیس را سفت و محکم کرد.

برای بستن قسمت دیگری از پیچ برای رئیس استفاده می شود. انواع پیچ های تشکیل دهنده نخ و نوع پیچ های برش آج وجود دارد. از پیچ های تشکیل دهنده نخ در ترموپلاستیک و از پیچ برش نخ در قطعات پلاستیکی ترموست غیر الاستیک استفاده می شود.

پیچ های تشکیل دهنده نخ ، نخ های ماده را در دیواره داخلی رئیس با جریان سرما تولید می کنند - پلاستیک به جای برش ، به صورت محلی تغییر شکل می یابد.

رئیس پیچ باید ابعاد مناسبی داشته باشد تا در مقابل نیروهای وارد شدن پیچ و باری که بر روی پیچ قرار دارد ، تحمل کند.

اندازه سوراخ نسبت به پیچ برای مقاومت در برابر از بین بردن نخ و بیرون کشیدن پیچ بسیار مهم است.

قطر خارجی رئیس باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا در برابر فشارهای حلقه ای ناشی از تشکیل نخ ، مقاومت کند.

قطر سوراخ در شکاف ورودی برای طول کوتاه کمی بیشتر است. این امر به مکان یابی پیچ قبل از رانندگی کمک می کند. همچنین باعث کاهش فشار در انتهای باز رئیس می شود.

تولیدکنندگان پلیمر برای تعیین ابعاد رئیس برای مواد خود راهنمایی می کنند. تولیدکنندگان پیچ نیز برای اندازه سوراخ مناسب برای پیچ راهنمایی می کنند.

باید اطمینان حاصل شود که اتصالات جوشکاری محکم در اطراف سوراخ پیچ در داخل وجود دارد.

باید مراقبت شود تا از استرس ناشی از فشار در رئیس جلوگیری شود زیرا در شرایط تهاجمی ممکن است از کار بیفتد.

سوراخ کاری در رئیس باید عمیق تر از عمق نخ باشد.

 

10. دکوراسیون سطح

بعضی اوقات ، برای اینکه ظاهر زیبایی داشته باشیم ، اغلب روی سطح پلاستیک پلاستیک عمل خاصی انجام می دهیم.

مانند: بافت ، براقیت بالا ، نقاشی با اسپری ، حکاکی لیزری ، مهر زنی داغ ، آبکاری و غیره. لازم است که در طراحی محصول از قبل در نظر گرفته شود ، برای جلوگیری از پردازش بعدی نمی توان به دست آورد یا تغییرات اندازه بر روی مونتاژ محصول تأثیر می گذارد.