设计提示

5改进多型腔模具的方法

多腔模具可以提高产量和削减成本,但只有在对零件进行一定的“调整”之后

从单腔模具转向一次生产两个、四个或八个零件的模具似乎是增加产量和降低零件成本的简单方法。这在很多情况下都是正确的,但前提是采取正确的步骤,并首先做好必要的功课。设计多型腔模具的零件并不像多次复制单型腔模具的CAD文件那么简单。

当迫使熔融塑料通过模具的浇口、流道和浇口时,会随着模具变得更大更复杂而发生物理变化,这可能会影响成型性能和零件质量。此外,多型腔模具体内的热变化变得更加令人担忧,塑料必须移动更长的距离才能到达终点线,这两者都增加了部分填充型腔和下沉的风险,以及弹射后的零件变形

当从单腔模具转向多腔模具时,重要的是要认识到,在单腔模具中表现完美的零件可能在其他模具中表现不佳,至少在首先对零件、工艺甚至材料进行一些调整之前是如此。

守住大门

其中一个调整是门。机场的牛门、儿童门、E24门——每一个都是为了控制交通而设计的。塑料注射成型中使用的浇口也没有什么不同。它们允许熔融塑料在注射周期开始时流入模具,然后在压力下保持它,直到模具冷却,塑料凝固,然后零件被喷射出来。

在第一张图中,在镜头进入第二张图中所示的多腔模具之前,显示了镜头的单个3D CAD模型。

在第一张图中,在镜头进入第二张图中所示的多腔模具之前,显示了镜头的单个3D CAD模型。

在模具制造中,门的种类比棒球队的球员还要多。Protolabs依赖于三个。销式和热尖浇口通常用于单腔模具,以解决复杂零件几何形状的挑战,并减少浇口残留(必须从成品工件上修剪的少量流道材料残余),但这些很少用于多腔模具。这里,制表符门(也称为边门)是规则。不仅浇口的放置更加灵活——当试图将多个零件挤进一个模具时,这是非常重要的——而且随着tab浇口而来的更大的残留可以很好地吸收模具周围的残余流动应力。

另一个例子是,当跳到多腔时,可以避免昂贵的部件重新设计是浇口的放置。考虑一个塑料水瓶盖的模具。最初有限的生产预期可能要求在一个特定的模具位置的单腔模具的浇口的位置。但是,当产量增加,供应链负责人决定是时候投资多腔模具了,由于多腔模具所需零件方向的变化,原来的浇口位置可能无法实现。通过在设计周期的早期与Protolabs的应用工程师讨论产品期望,可以避免这样的问题。

请注意,我们还建议不要设计自己的流道和浇口系统来创建自己的多腔模具- protolabs可以帮助促进多腔模具的设计。

side - action和Pickouts

类似的情况也会发生在附加动作中。假设你设计了一个轻量级的筒管,每个法兰上都有像瑞士奶酪一样的孔,以减少质量。这是一个完美的侧面作用,在塑料进入模具之前滑动到位,从而限制材料流动,在零件弹出之前弹出。虽然侧面动作对于单腔模具来说效果很好,但由于这一要求,这种缝纫机配件很可能不适合多腔模具。

手动加载的插片或挑片也应仔细考虑。例如,将一小块金属放入模具型腔中,在内部特征上创建一个切口,在单腔成型中是相当简单的。然而,在八腔工具上采用同样的方法是耗时的,如果您的产品未来需要大量生产,则应避免使用。如果是这种情况,请告诉我们,我们将从一开始就帮助您设计更高效的模具。


家庭风格

Protolabs的客户偶尔会使用家庭模具来满足小批量生产的需求。这种类型的模具用于在一次射击中制造多部件组件的不同组件,或单个组件的多种变体。如果你小时候组装过福特平托(Ford Pinto)的塑料模型(或成年后组装过《星球大战》(Star Wars)的TIE-Fighter复制品),你就处理过家庭模塑零件。如果这是您希望在项目中采用的方法,请为一些额外的工作和更大的工具投资做好准备。

由于零件的尺寸和几何形状不同,家族模具带来了额外的设计挑战,研究替代成型方案(例如,多个单腔模具)可能是有意义的,直到更大的产量保证更高的模具成本。也就是说,Protolabs已经成功地解决了许多涉及家庭模具,零件几何和家庭大小允许的项目。不要在给我们机会之前就认输。

容易流

流动顺畅的材料,比如液态硅橡胶(LSR),通常适用于多腔情况。因为在拉斯维加斯赌场,硅胶比镍币更容易流动,所以多腔模具和家庭模具面临的大部分挑战都大大减少了。如果您的项目需要具有优异强度和尺寸稳定性的柔性材料,在极端温度下具有良好的性能,耐化学性和生物相容性,那么LSR是一个可靠的选择。

供您参考

除了多腔模具特有的设计元素外,当然还有一些常见的注射成型指导原则需要牢记,如草图、壁厚、材料选择和表面光洁度。2022世界杯足球赛时间表如果零件设计考虑了这些变量和其他因素,成功的可能性就会增加,特别是随着空腔数量的增加。请参阅我们最近的设计技巧利用小批量注塑成型为了更彻底地检查塑料注射成型的设计考虑因素。

底线是:高效注塑零件设计是为了降低零件成本。无论你生产5000个零件还是500万个零件,都是如此。一些设计师和制造商的目标是缩短模具开发周期,跳过关键的原型设计阶段,先跳到多腔模具。Protolabs建议反对这种方法,不是因为我们想卖给你另一个模具,而是因为使用单腔模具测试零件是一种很好的方法来审查设计,提高质量,并可能从长远来看节省一些钱。一些客户用多个单腔模具并行测试同一成型部件的多次迭代,选择获胜者,然后进入多腔模具。这可以帮助你避免开发过程中的减速带,从而提高你推向市场的整体速度。

以上提到的多腔模具的所有设计注意事项都可以与Protolabs客户服务工程师讨论,电话:+44(0)1952 683047或(电子邮件保护),他可以帮助您找到正确的工装。