设计提示

插入成型零件的强度设计

塑料和金属的组合,插入成型可以增加强度和耐用性的零件

塑料注射成型零件坚韧结实,能承受重负荷、中等高温和酸碱的腐蚀作用。在某些情况下,塑料甚至可以与金属竞争,而且更轻,通常也更便宜。然而,有时塑料也需要一点帮助。全塑料滑轮的孔会很快磨损。模制手柄和旋钮上的螺纹孔容易脱落。但是通过用金属支撑这些区域,例如黄铜轴承轴颈或不锈钢螺纹插入,就实现了两全其美的解决方案。

向插入成型问好

Protolabs提供快速插入成型。许多尺寸和类型的金属镶件可以在注塑前直接放入模具中,而不是事后进行组装,从而消除了二次操作,并提供了金属和塑料的可靠配合。在开始重新设计你的零件之前,虽然,有几件事你应该知道,这一技巧将涵盖:

  • 什么是插入成型,它与过度成型有什么不同?
  • 我的零件能用镶模吗?
  • 可以使用哪些塑料?
  • 有哪些插页,在哪里可以买到?
  • 零件设计考虑因素是什么?

插入成型允许您使用螺纹插入等预制组件构建额外的强度。
插入成型101

插入成型与过度成型有一些相似之处。两者都将不同的材料纳入同一部分,从而改善其性能。这两种工艺都略微提高了成型零件的成本,但这种价格增量通常被人工成型后操作的消除所抵消。覆盖成型和插入成型零件的交货时间为15天,比Protolabs的单零件注塑周期稍长,但仍比传统的插入成型快得多。beplay体育下载ios

但是,复模是一个两步过程,需要对基材进行一次注射,对复模进行另一次注射,而插入模,正如业内所说,是“一次完成”。将螺纹镶件、衬套、套筒或凸台手动放入模具中,模具关闭,塑料流动,模具打开,零件弹出。结果提高了零件的强度和可靠性。

此外,在许多情况下,使用插入式成型的另一个好处是减少产品重量。当一个带金属嵌件的塑料部件取代一个全金属部件时,重量将会减小。如前所述,插入成型部件的总体成本通常低于那些进入组装区域的部件。

插入成型插图
一个螺纹插入放置在一个模具核心,塑料成型在它上面形成最终的组件。
什么适合插入成型?

简单地说,应该对任何含有螺纹孔的部件进行镶模评估。带有螺栓盖的电子外壳单元或医疗仪器箱就是很好的例子。旋到螺纹螺柱上的旋钮、手柄或刻度盘也是例子,塑料空气或液压歧管在螺纹区域需要额外的强度。事实上,几乎任何用螺钉或螺栓连接到配套件上的塑料部件都将受益于模压紧固件。

一个旋转的部分,如风扇叶片或驱动齿轮是另一个很好的候选插入成型。在这里,一个青铜或黄铜衬套被模压成零件,并作为轴承表面,大大提高了产品寿命比非衬套部件。需要塑料手柄的金属手术锯子可以在尺寸允许的情况下插入模制。车轮和链轮,滑轮和螺旋钻,大多数塑料零件,需要更大的强度或磨损特性在某些领域很可能是一个匹配的插入成型。

正确的东西

哪些热塑性塑料可以插入模压?限制很少。坚硬的工程级塑料,如德林或尼龙,以及聚乙烯和ABS都是很好的选择,但甚至可以使用弹性液态硅橡胶(LSR)部件。最大的限制来自那些具有非常高成型温度的塑料,如PEI (Ultem)或PEEK。由于插入件是在Protolabs手工加载的,而且由于快速旋转成型过程使用非冷却的铝制工具来降低零件成本和加快周转时间,将插入件放入加热到几百度的模具中就像把手伸进热烤箱里拿刚烤好的饼干一样——如果你不小心,你会烫伤你的手指。

选择插入

bepaly下載 .如果你的零件设计需要我们没有库存的插入件,像PEM, Dodge,三星,Spirol和Tappex这样的供应商都为成型塑料零件生产出色的镶件。其中许多都在外面有滚花,或者有特殊的形状,可以将插入物安全地固定在适当的位置。黄铜镶件是常见的,但钢和不锈钢镶件也是可用的。如果你在这些公司中找不到你需要的东西,Protolabs欢迎自定义插入(也很乐意为你报价)。无论你选择哪种方式,我们目前只接受金属插件。此外,一定要向您的供应商索要CAD文件,因为在报价过程中,该文件必须与零件设计和装配图一起上传。

设计注意事项

插入成型的规则与标准注射成型的规则没有什么不同。beplay体育下载ios保持适当的吃水角度,保持壁厚一致,消除下切,尽可能避免不必要的部件特征和超细表面加工。这都是很好的建议,同样适用于插入成型。

然而,这一小块金属确实带来了一些额外的考虑。如前所述,Protolabs手动加载所有插入。这意味着操作人员要把手伸到模具中存放插入物,由于模具通常很热,所以必须戴手套。插入尺寸小于0.125英寸。交叉可能会有问题,因为它们太大了,单手握不舒服。也不应该插入位置在模具内太深- 2:1的手间隙-插入深度比是一个很好的经验法则。

并且要注意,Protolabs可能需要不同的定位部分,以适应插入的放置和保留。模具两半水平滑动在一起,如果在闭合过程中插入物脱落,可能会对模具造成损坏。插入件的尺寸也应该一致——我们建议公差为+/- 0.002英寸。(0.05mm)在定位表面,以避免闪光。

最后,当熔融塑料在物体周围流动并在另一侧重新结合时,就会出现编织线,当存在插入时,这种现象很可能出现。这些线条通常是装饰性的,但之后会导致裂纹的形成。玻璃填充材料有助于缓解这一问题,因为加强这些区域的墙壁(在合理的范围内)。在插入物周围的区域加厚一些的壁或筋是一个很好的主意,以支撑插入物并防止移动。与往常一样,这些和其他关注或建议将在与报价一起提供的可制造性(DFM)分析设计中清楚地说明。如有任何问题,请致电877-479-3680或联系我们的应用工程师(电子邮件保护)