注塑成型零件的切角
在注射成型设计中适当地放置角半径和圆角可以创造出坚固、高质量、高性价比的塑料部件2022世界杯足球赛时间表
尖角有它的位置。没有它们，我们就不会有三角形，所有的生日蛋糕都是圆的，要把鞋子上的口香糖刮下来也会非常困难。但是当注塑成型塑料零件时，尖锐的角会带来麻烦，产品设计师在开发产品时应该意识到与“2022世界杯足球赛时间表方形”相关的缺陷——没有适当数量的角圆角和圆角，零件的精度、强度和美观都会受到影响。光滑、圆润的边缘是重要的，但还有其他几个因素会影响一个良好的半径的零件设计。这些包括:
- 材料的选择。有些塑料对尖角零件更宽容。为您的应用程序选择正确的组件是实现精确、功能部件的必要步骤。
- 壁厚。加强相邻的墙壁可能会吸收一些与尖锐的内角有关的压力，但反过来也会带来其他的设计挑战。
- 几何部分。有些零件就是比其他零件更容易“成型”。要达到合适的形式，贴合和功能依赖于良好的部分设计，其中很大一部分是适当的角半径。
尽管注塑成型在几乎每个行业都广泛使用，但它是一个复杂的过程。2022世界杯足球赛时间表上面列出的考虑因素影响任何给定零件设计中所需的角半径的数量，以及它是否有效。这一设计技巧将帮助你实现两者的最佳平衡。
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外壳，用于携带小型伺服电机和类似的组件。第一次设计迭代提供了一个类似于钓具箱的浅隔间，一个有一系列大的方形隔间，以防止在运输过程中内容物移动。马达相对于它们的尺寸来说是相当重的，所以你选择了一种坚韧的、玻璃填充的尼龙材料作为车身，因为你想在不打开盖子的情况下查看容器的内容，所以你选择了透明的丙烯酸作为盖子。
不幸的是，箱子返回时无法使用。底部弯曲，每个隔间的墙壁都是如此弯曲，以至于马达要么不适合，要么移动得不够，从而造成损坏。这是因为外壳设计包含尖锐的角，在成型过程中产生压力。
有两种半径需要考虑:内部半径和外部半径。圆角半径是在每个隔间的底部，在墙壁与地板相交的地方。不要让这些角很锋利，应该使用至少等于相邻壁厚0.5倍的半径。
同样地，这些墙的顶部的半径将被四舍五入到3倍，或者是最近的墙的1.5倍厚度。这使熔融塑料流动更容易，并消除残余应力扭转薄壁工件。它还有助于防止开裂，导致过早的产品故障。
材料选择
你可能还会看到沿着某些隔层顶部的缝隙，或者在外壳的外围，似乎没有足够的塑料可用来完成这个部分。适当的角半径通常在这种情况下有帮助，但罪魁祸首可能是原材料。
当熔融塑料被迫通过复杂的注射模具时，它的行为不像无定形的，容易相处的一团。它包含了与相邻分子连接的长链分子，因此不会被挤进狭窄的角落，也不会绕过柱子和墙十字路口等尖锐的特征。结果往往是一个短镜头，在这种情况下，材料无法到达每一个角落和缝隙的模具腔，在成品留下间隙。
即使材料完全流动，由所有分子弯曲和扭曲造成的残余应力在模压零件中表现为翘曲和弯曲，特别是在设计不当的拐角上。对于玻璃和纤维填充的材料尤其如此，因为这些材料更强的强度和分子完整性，使它们比未填充的塑料更不易“随波逐流”。换一种不同的或不填充的塑料可能会有帮助，但如果没有正确的模具设计，即使是像TPU和TPE(山戊二烯)这样的自由流动材料，部分翘曲也是一个问题。同样，适当的半径可以很好地避免这些问题。
制造方法
您还应该认识到，加工限制可能会导致这些建议被搁置一边，因为除非使用替代制造方法，否则任何模腔的内角不能小于用于加工它们的立铣刀的半径，您的Protolabs报价将清楚地说明这一考虑。
这些制造方法是什么?让我们考虑另一个模具设计，这是一个手指长度的医疗设备的绝缘体套筒。该“男性”部分的模具是一个铝插入，类似于冰棒形状，具有温和的曲线和锥形，这是简单的机器，使容易的部分弹出。模具的女性部分，将形成绝缘子套筒的外部，也是注射成型友好，但不幸的是，由于其深度和狭窄的横截面，通过传统方法是具有挑战性的。2022世界杯足球赛时间表
这并不是说这是不可能的，只是会多花一些钱。电火花加工，或EDM，是一种非接触过程，使用高能火花侵蚀或“燃烧”金属，通常用于创造无法用其他方式加工的特征。它需要电极，以及通常由石墨或铜合金制成的工具，这些工具被加工成与被烧毁部位相反的形状。在电火花加工过程中，电极和工件都会被磨损(尽管电极的腐蚀速度要慢得多)，这就需要用一系列的工具来完成大多数工作。
像这样的模腔很容易进行电火花加工，但所有的电弧，冲洗和轨道运行使它对大多数快转成型场景望而却步。这就是为什么许多模具制造商，包括Protolabs，制造螺栓插入生产困难的几何零件。对于我们的医疗设备例子，锥度部分和母头部分的牛鼻可能在CNC加工中心上进行铣削，然后用螺栓固定到工具母头部分的方袋中，同样使用组装组件构造。对于携带电子产品的手提箱来说，口袋很可能是用螺栓连接的大块铝片形成的，中间有狭窄的通道，形成一个棋盘状的图案，熔化的塑料可以通过这个图案流动。在这两种情况下，适当的半径(和牵伸角度)应应用于整个不同的模具组件，确保零件的完整性和容易的零件弹出。
部分几何
许多零件都能从良好的肋骨中受益。拿一块薄而平的聚丙烯或ABS塑料，把它拧一下。很容易,不是吗?为了提高塑料零件的强度，设计人员通常会增加壁厚。这可能导致零件下沉，收缩和气泡，但是，应该避免。一个更好的选择是在薄截面上引入蜂窝状结构，或在零件弯曲力的方向上排列一系列短的垂直肋。这使得塑料部件更加坚硬，并大大增加了它们的结构强度——对于伺服电机外壳来说，产品的底座和盖子应该是有肋的，以使其坚固而轻便，并保护其内容物免受任何可能发生的不幸。只要记住，所有那些肋骨的角落——包括内部和外部——都应该有适当的半径。
如果所有的四舍五入和切鱼片听起来很麻烦，不要担心;大多数CAD系统都能很快完成这些任务。Protolabs将通过在引用中突出潜在的问题区域来提供帮助可制造性设计(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被打破的-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，这就是为什么彻底的DFM分析和来自该领域知识渊博的人的建议是任何注射成型项目的重要步骤之一。2022世界杯足球赛时间表