注塑成型零件的偷工减料

正确的半径

想象一下，您正在为一家电子制造商设计一个注塑成型的机箱，用于携带小型伺服电机和类似的组件。第一次设计迭代交付了一个类似于钓具箱的浅的、分隔的箱子，一个有一系列大的、方形的隔间，以防止内容在运输过程中移动。马达相对于它们的尺寸来说相当重，所以你选择了坚韧的玻璃填充尼龙材料作为机身，因为你想在不松开盖子的情况下查看容器内的内容，所以选择了透明的丙烯酸材料作为盖子。

不幸的是，这个箱子无法使用。底部是弯曲的，每个隔间的墙壁都被扣住了，电机要么不适合，要么来回移动，造成损坏。这是因为外壳设计包含尖角，在成型过程中产生压力。

有两种类型的半径需要考虑:内部和外部。圆角半径是那些发现在每个隔间的底部，在那里的墙壁与地板相交。与其让这些角变得锋利，不如使用至少等于相邻壁厚0.5倍的半径。

同样，这些墙壁顶部的半径将四舍五入到这个数值的三倍，或者是最近的墙壁厚度的1.5倍。这使得熔融塑料更容易流动，并消除了扭曲薄壁工件的残余应力。它还有助于防止开裂，从而导致产品过早失效。

制造方法

你还应该认识到加工的局限性可能会导致这些建议被搁置，因为除非使用替代的制造方法，任何模具型腔的内角都不能小于用于加工它们的立铣刀的半径，你的Protolabs报价将清楚地说明这一点。

这些制造方法是什么?让我们考虑另一个模具设计，这是一个用于手指长度的医疗设备的绝缘体套筒。模具的“男性”部分是一个类似于冰棒形状的铝镶件，具有温和的曲线和锥形，易于加工，并使零件易于弹射。模具的女性部分(将形成绝缘子套筒的外部)也是注塑成型友好的，但不幸的是，由于其深度和狭窄的横截面，通过传统方法难以生产。beplay体育下载ios

这并不是说不能做到，只是会多花一些钱。电火花加工，或EDM，是一种非接触过程，使用高能火花腐蚀或“燃烧”金属，通常用于制造无法用其他方法加工的特征。它需要电极，通常由石墨或铜合金制成的工具，这些工具被加工成与被燃烧的特征相反的形状。在电火花加工过程中，电极和工件都被磨损(尽管电极的腐蚀速度要慢得多)，因此需要加工一系列工具来完成大多数工作。

这样的模腔很容易进行电火花加工，但所有的电弧，冲洗和轨道使其对于大多数快速旋转成型场景来说非常缓慢。这就是为什么许多模具制造商，包括Protolabs，制造螺栓插入，以生产困难的零件几何形状。对于我们的医疗设备示例，锥度部分和母节的大鼻形部分可能会在CNC加工中心上铣削，并螺栓固定在工具母节的方形口袋中，也使用组装组件构造。对于电子产品的手提箱来说，口袋可能是用螺栓连接的大块铝材，中间有狭窄的通道，形成一个棋盘状的图案，熔融的塑料可以通过它流动。在这两种情况下，应在不同的模具组件中应用适当的半径(和拉伸角度)，以确保零件的完整性和易于零件弹射。

部分几何

许多零件都受益于良好的罗纹。拿一块薄而平的聚丙烯或ABS塑料，拧一拧。很简单吧?为了提高塑料件的强度，设计人员通常会增加壁厚。然而，这可能导致部分下沉，收缩和气泡，应该避免。更好的选择是在薄截面上引入蜂窝状结构，或在零件弯曲力方向上排列一系列短垂直肋。这使得塑料部件更加坚硬，并大大增加了它们的结构强度——对于伺服电机外壳，产品的底座和盖子应该有肋，使其坚固而轻巧，并且它的内容物可以防止任何可能的不幸。只要记住，所有的肋骨角——里外都应该是适当的半径。

如果所有的四舍五入和切片听起来很麻烦，别担心;大多数CAD系统可以很短地完成这些任务。和Protolabs将有助于突出潜在的问题领域的报价为可制造性而设计(DFM)部分。

同样重要的是要认识到，像这里描述的设计规则是为了打破-原材料，零件尺寸，特征几何和生产数量都在零件设计中发挥作用，这就是为什么透彻的DFM分析和来自该领域知识渊博的人的建议是任何注塑项目的重要步骤之一。beplay体育下载ios