塑料注射成型-改进壁厚均匀的零件设计
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洞察:塑料注射成型-改进零件设计与均匀的壁厚
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今天我们将看看如何通过利用塑料注射成型的基本原理之一-保持均匀的壁厚来改善零件的设计。
如果你想看到这个原理的实际应用，你所需要做的就是拿起几乎任何大规模生产的塑料部件，比如牙刷架或洗碗盘。仔细观察它，你会发现虽然设计可能有很多曲线和角度，但墙壁几乎肯定是相对均匀的厚度。
制造商为什么要这么做?
因为如果他们忽视这一点，就会导致零件下沉、翘曲、不准确或没有功能。正如你可能已经猜到的，这些都是我们想要尽可能避免的坏事情。
然而，并不是所有的产品都像托盘或杯子那么简单。有时，消费者、医疗、航空航天和工业产品的功能需求使您在壁厚方面没有多少回旋余地。
在这种情况下，我们需要考虑两件事。第一，尽管设计复杂，我们如何保持墙壁相对均匀?第二，什么是最适合我们工作的材料?
在我们开始讨论这个问题之前，让我们试着定义一下“相对均匀”在实际意义上的真正含义。作为一个粗略的指导，这意味着要确保任何塑料成型部件的壁厚不低于相邻壁厚的40%到60%。
基本原理还意味着，无论壁厚如何，诸如无支撑的长跨度、尖锐的内角和设计糟糕的凸台等几何形状都是坏消息。我们并不是指高级管理人员。
我们可以对设计做一些巧妙的改变，而不是使用这些。例如，如果你需要一堵很高的墙，而不是试图让它变厚，用肋骨来加强它。
同样，虽然尖锐的外部角是好的，但在它们的内部放置一个半径会使它们更坚固，并减轻产生翘曲的压力。
确保您遵循关于拉伸角度的建议也是一个好主意——每1英寸腔深的拉伸度是一个很好的经验法则——并保持整个工件的拉伸一致，以防止内部应力导致翘曲和卷曲。
然而，设计只是工作的一半。世界上所有聪明的设计都不能帮助你从一个糟糕的材料选择中解脱出来。
每种塑料都有最小和最大的推荐壁厚，如果你的设计低于这个厚度，你就有麻烦了。除此之外，你还可以考虑一大堆其他事情。塑料需要耐化学性吗?它需要承受极端温度吗?它需要多坚固?你想要什么颜色?
但是，有数百种材料可供选择，选择正确的材料可能是一项具有挑战性的老任务——没有一个简单的答案。
我很遗憾地说，这是一项你需要自己摸索的工作。我在这里能给的最好的建议是，一定要和你的制造商谈谈，因为即使目录页上没有理想的塑料，他们也很有可能帮助你，即使这意味着混合或微调一种不太符合你要求的材料。
当然，即使你得到了完美的材料，并坚持每一个设计原则，也有可能某个特定的部分可能需要低于建议的厚度。显然这不是理想的，但如果你不能找到一个方法，你不需要开始绝望-有一些聪明的编辑部分几何，在很大程度上减轻了内部压力和潜在的弱点由小于最佳壁厚。
形状像哑铃或缝纫线筒子的零件是取芯的理想选择，这样可以消除大截面的材料，同时保留坚固的芯。这是一种避免下沉、减少材料使用、使零件更轻但同样坚固的好方法，甚至可能更坚固。
如果你有像箱盖这样的高薄壁部件，它们可以用扣板加固，只要支撑材料本身的相对壁厚遵循40%到60%的规则。这也消除了阴影的机会，当零件的一个部分比其他部分冷却得更快时，就会发生阴影。
如果运气好的话，这应该会让你知道如何让你的墙壁整齐划一，我相信这是一个结束一周工作的好方法。
好了，这周就到这里。我期待着下周五再见到你。
特别感谢娜塔莉·康斯特布尔。
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