9设计多部件组件的策略

制造和装配最佳实践设计的两个基本原则是缩小物料清单(BOM)和使产品易于组装。如果这听起来说起来容易做起来难，请继续读下去。这个设计技巧提供了几种方法，让你的下一个多部分设计不那么像根管治疗，而更像在海滩上度过的一天。这些技巧中有很多都是围绕着你的注塑部分，但有些适用于加工而且3 d打印的零件也是。这些包括:

• 对称的部分
• Self-mating部分
• 家庭模具
• 硬件组件
• Monoform部分
• 装配注意事项
• 上模和镶模
• 液态硅橡胶部件
• 选择流程

寻找对称性

一开始可能很难让你理解，但许多传统上由两个独特组件构成的组件通常可以由一对相同的部件制成。考虑一个原型齿轮壳体组件的壳体的两半。传统的做法可能是，在一半上螺栓孔，在另一半上螺纹凸台，然后用半打左右的紧固件和垫圈将它们连接在一起。但这需要加工两个单独的注塑模具(或加工两个独特的部件，如果需要金属原型)。通过使两半对称，将每个部分的孔和螺纹均匀分布，彼此相反，可以使用一个模具，将模具成本降低一半。

Self-Mating部分

但是为什么不完全摆脱螺丝呢?我们的齿轮壳例子现在是对称的，但它仍然需要手动安装螺纹插入，更不用说跟踪所有那些讨厌的螺钉和垫圈。一个简单的配合夹子和钩子的系统可以让两部分夹在一起，不仅不需要额外的硬件，而且使组装过程变得简单。采取这一个合乎逻辑的步骤，并取代夹机构与活铰链沿一个边缘的动力钻壳，你现在有一个单件设计。物料清单(BOM)减少了13件，组装时间减少到零，只需要购买一个模具。你是个英雄。顺便说一下，你也可以用SLS尼龙3D打印生活铰链。

家庭时间

另一种获得英雄地位的方法是使用家族模具，当生产一系列形状和尺寸相似的零件时，这种模具是理想的。上面提到的两个配合部件是很好的候选部件，任何组成完整组件的部件组也是如此。显然，所有这些都必须由相同的材料制成，并且组合的部分范围必须在大约175平方以内。在。(1129平方。Cm .)工作模腔容积。

硬件和谐

每个人都听过重新发明轮子的谚语。无论如何都要避免自己设计和制造螺母、螺钉、轴、销、钥匙和其他几十个现成的部件。最好围绕标准硬件重新设计你的产品，特别是如果产量预计在某个时候会上升。

转向Monoform

聚丙烯(PP)和苯乙烯丁二烯(SB)等塑料的优异性能也使它们适用于其他柔性部件，为聪明的部件设计师提供了简化组装和缩小boms的机会——在某些情况下，曾经复杂的组装可以简化为一块。例如，一件体育用品设备上的一系列金属减震器可能被替换为塑料减震器，并与配套部件一起成型。而不是螺栓上的金属叶片弹簧在少量的无线电控制汽车，模具尼龙作为底盘的一部分。设计师也不需要坚持传统的形状-一个线圈弹簧可以很容易地采取曲线之字形，或S形，C形，或侧w形。只是要确保所选塑料的机械，化学和电气性能适合它们所使用的环境。

简单的组装

如果必须组装一个产品，尝试通过调整各种螺钉和连接器的方向，使所有螺钉和连接器都可以从同一侧接触到，从而最大限度地减少部件翻转和旋转，从而使任务更容易。尽可能使用通用的硬件，这样工人就不必使用不同的手工工具。通过对正销和导向装置的设计，避免错配零件。花点时间在组装室:了解这个阶段出现的问题通常会对零件设计产生很大的改进。

结束和结束

通常情况下，两个或多个组件可以模压在一起。与焊接、粘合或将橡胶手柄拧到塑料仪器外壳上不同，过模制造了一个永久的粘合，不需要二次组装过程。这两种塑料必须在化学上相容，但有一系列的材料组合和颜色可供选择。类似地，前面提到的螺纹镶件可以在注塑机上的压制周期开始之前放置到模具中，将金属镶件永久固定在塑料中。大量的衬套、销和紧固件可以直接成型为塑料部件，节省时间并简化设计。Protolabs目前不提供常见的现成插入，但预计在未来的某个时候会这样做。

液态硅橡胶部件

液态硅橡胶(LSR)由于其“冷固化”特性，极其宜人的流动特性，并且不考虑传统的成型部分，如下沉和编织线，打破了注射成型的许多规则。LSR零件可能不会减少装配零件数量，但它们确实消除了许多令人头痛的成型问题，并且通常是其他“黏糊糊的”材料的绝佳替代品。复杂的垫圈和密封件可以精确地形成，由于LSR具有生物相容性、耐热性和耐灭菌性，是许多医疗和食品应用的首选材料。LSR还可以容忍壁厚的大变化，并且很容易容纳下切。对于正确的应用程序，它提供了很大的优势。

寻找替代方案

现在是制造业的大好时代。几十年前人们还在梦想的技术和材料现在正在颠覆设计和工程世界。工业3D打印就是其中之一。在数量允许的情况下，曾经需要建造注塑模具或设置和编程数控机床的零件现在可以用3D打印的时间和成本的一小部分。更重要的是，3D打印带来的“自由复杂性”通常会产生一体式bom，从而消除了组装，并且使用适合长期使用的部件材料。Protolabs有多种3D打印选项，包括可以构建塑料、金属和弹性体部件的工艺。当然，一些多部件装配最好采用老式的方法，即加工单个部件并将它们组装起来。然而，即使在这里，也适用于可制造性和装配性的设计规则。保持简单，不要制造你能买到的货架上的东西，探索你所有的制造选择，并理解每一种的规则。严格遵守指导方针，您将在任何时间内设计出具有成本效益和高效的多部件组件。

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