如何进行装配设计

设计制造和装配(DfMA)最佳实践的两个基本原则是缩减材料清单(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，而更像在海滩上度过的一天。这些技巧很多都是针对注塑零件的，但也有一些适用于机械加工和3d打印零件。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
• 过模和插模
• 液体硅橡胶件
• 选择流程

寻找对称

一开始可能很难理解，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。考虑一个原型齿轮外壳组件的两个半的外壳。传统的做法可能会说，在一半打螺栓孔，在另一半打螺纹凸台，然后用半打左右的紧固件和垫圈把它们都固定在一起。但这需要加工两个单独的注射模具(或加工两个独特的零件，如果需要一个金属原型)。通过使两半对称，每个部分的孔和螺纹分布均匀，彼此相反，一个模具可以使用，减少了一半的模具成本。

Self-Mating部分

但是为什么不把螺丝钉全部扔掉呢?我们的齿轮外壳例子现在是对称的，但它仍然需要手动安装螺纹插入件，不用担心跟踪所有那些讨厌的螺钉和垫圈。一个简单的配合夹子和挂钩系统可以使两半夹在一起，不仅消除了额外硬件的需要，而且使组装过程变得简单。将这一逻辑步骤更进一步，将夹紧机构替换为沿动力钻外壳一侧的活铰链，现在就拥有了单件设计。物料清单(BOM)减少了13件，装配时间减少到零，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。

家庭模具

另一种获得英雄地位的方法是使用家庭模具，当生产一系列形状和大小相似的零件时，这是理想的。上面提到的两个匹配的部件是很好的候选部件，组成一个完整总成的任何一组部件也是如此。显然，所有的都必须由相同的材料制成，组合部分的范围必须在大约175平方英尺内。在。(1129平方。Cm)工作模腔体积。

硬件和谐

大家都听过“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、键和其他许多现成的部件。最好围绕标准硬件项目重新设计您的产品，特别是在产量预计将在某个时候增加的情况下。

移动到Monoform

聚丙烯(PP)和苯乙烯丁二烯(SB)等塑料的优异性能使它们适合于制造其他柔性部件，这为聪明的部件设计者提供了简化组件和缩小部件结构的机会——在某些情况下，曾经复杂的组件可以简化为单个部件。例如，一件体育用品设备中的一系列金属减震器可能被替换为塑料减震器，并与配套部件一起模压成型。而不是螺栓上的金属钢板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——弹簧卷可以很容易地采用曲线之字形，或S形、C形或侧w形。只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

如果一个产品必须装配，尝试将各种螺丝和连接器定位成可以从同一侧接触到的方向，从而尽量减少零件翻转和旋转。尽可能使用通用的硬件，这样工人就不需要使用不同的手工工具。通过设计对中销和导向装置来避免零件不匹配，从而使装配具有戳轭(防错)功能。花点时间在组装室内:了解在这个阶段出现的问题通常会对零件设计产生很大的改进。

Over and Out

通常情况下，两个或两个以上的组件可以模压在一起。与焊接、胶合或将橡胶握把拧到塑料仪表外壳上不同，过模成型创造了一个永久的连接，不需要二次装配过程。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，在注塑机上开始按压循环之前，可以将上述螺纹镶件放入模具中，将金属镶件永久固定在塑料中。2022世界杯足球赛时间表大量的衬套，销和紧固件可以直接模压成塑料零件，节省时间和简化设计。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提供。

液态硅橡胶部件

由于液态硅橡胶(LSR)具有“冷固化”的特性，非常宜人的流动特性，并忽略了传统的成型部件，如下沉和编织线，它打破了许多注塑成型的规则。2022世界杯足球赛时间表LSR部件可能不会减少装配部件的数量，但它们确实消除了许多令人头疼的成型问题，通常是其他“黏糊糊的”材料的一个很好的替代品。复杂的垫片和密封件可以精确成型，由于LSR具有生物相容性、耐热性和耐杀菌性，是许多医疗和食品应用的首选材料。LSR还可以容忍壁厚的巨大变化，并且很容易适应下切。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机。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界。工业3D打印就是其中之一。在数量允许的情况下，那些曾经需要构建一个注塑模具或设置和编程数控机床的零件现在可以在一小部分时间和成本内进行3D打印。更重要的是，3D打印带来的“自由复杂性”通常生产一体式bom，因此省去了组装，零件材料适合长期使用。Protolabs有多种3D打印选项，包括可以构建塑料，金属和弹性部件的过程。当然，一些多部件的装配最好还是用老式的方法来完成，即通过加工单个部件并将它们组装起来。然而，即使在这里，设计的可制造性和组装的规则适用。保持事情的简单，不要做你能买到的现成的东西，探索你所有的制造选择，并理解每一种的规则。严格遵循指导方针，您将在任何时候设计出具有成本效益和效率的多部件组装。

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