解决成型零件的壁厚问题

在你的报价设计分析中浏览常见的制造建议,以帮助避免壁厚危险信号

金凤花的故事似乎有一定道理,至少在塑料注塑件设计方面是这样的。这是因为存在与特征厚度相关的几个潜在问题,其中一些可以通过拍摄“刚刚好”的尺寸值来避免,而另一些可以通过使用一组特定的工具(或立铣刀)来优化您的可加工性设计来加工您的模具型腔。

所有提交给我们先进报价系统的零件都会得到DFM(制造设计)反馈和建议,但如果其中一些建议需要一些补救设计工作怎么办?没烦恼!这些咨询提供了您需要与我们一起创建高质量零件的信息,快速,准确。本设计提示提供了一些最常见的建议的细节,并帮助您在模具制作和生产开始之前向前推进。


所需更改:厚区域

下沉痕迹,内部空洞,过度收缩,翘曲和尺寸不准确是可能的。

在深入研究细节之前,让我们讨论一些关于零件设计标称厚度的快速回顾,以及可能对最终成型零件产生的影响。如上所述,不适当的壁厚会导致一系列问题。非常厚的部件会导致外观和结构问题,如空洞和翘曲,而非常薄的部件可能会降低结构强度,或者根本不填充。你当然不希望这样,但更重要的是,太厚或太薄的壁会使零件无法成型。作为一个最佳实践,它总是至关重要的设计您的部分推荐壁厚的材料和保持一致的壁厚在你的角色中。


按塑料类型推荐壁厚

材料

推荐壁厚

腹肌

0.045英寸-0.140英寸(1.143 - -3.556毫米)

缩醛

0.030英寸-0.120英寸(0.762 - -3.048毫米)

丙烯酸

0.025英寸-0.500英寸(0.635 - -12.7毫米)

液晶聚合物

0.030英寸-0.120英寸(0.762 - -3.048毫米)

长纤维增强塑料

0.075英寸-1.000英寸(1.905 - -25.4毫米)

尼龙

0.030英寸-0.115英寸(0.762 - -2.921毫米)

聚碳酸酯

0.040英寸-0.150英寸(1.016 - -3.81毫米)

聚酯

0.025英寸-0.125英寸(0.635 - -3.175毫米)

聚乙烯

0.030英寸-0.200英寸(0.762 - -5.08毫米)

聚亚苯基硫醚

0.020英寸-0.180英寸(0.508 - -4.572毫米)

聚丙烯

0.025英寸-0.150英寸(0.635 - -3.81毫米)

聚苯乙烯

0.035英寸-0.150英寸(0.889 - -3.81毫米)

聚氨酯

0.080英寸-0.750英寸(2.032 - -19.05毫米)

现在进入有趣的部分:可加工性。我们使用专有的自动化过程来制造我们的模具,以加速这一过程。从您上传您的部件到成品部件离开我们的工厂,我们使用标准化和机器连接。标准化提高了我们的速度,但对于产品开发人员来说,为我们的工艺优化零件是有代价的:有时我们不能完全按照您的设计加工您的零件。以下是常见的可加工性建议,以及解决策略,以确保您的零件设计是可制造的,并且您可以快速获得它。


建议草案

所示区域显示的是风量不足的面孔。我们建议至少1度的吃水,以避免铣削和顶出过程中可能出现的外观缺陷。

草稿是DFM的一个基本元素,如果你不熟悉这个概念,你可以很快跟上这个设计技巧。在这种情况下,所需的更改可能由以下两个因素之一驱动:

  • 弹射未拉伸的垂直壁通常会增加对模具几何形状特征的保留。这意味着它真的必须在不产生划痕和磨损的情况下弹出零件,也就是所谓的“拖痕”。更糟糕的是,增加的保留可能使零件粘进模具,弯曲或折断顶销。出于这个原因,最好的做法是在所有的垂直面上都包含至少0.5度的吃水。然而,在这个例子中,我们有另一个挑战。
  • 切削加工性能*所需更改中所描述的“带箭头的面”位于一个深boss上,并且都处于大致相同的深度。这是一个很好的指标,表明这些特征可以被加工,但需要额外的拉伸或厚度——不是为了方便弹射——而是为了确保我们可以在特征中安装一个立铣刀来铣削它。

聚焦立铣刀

在Protolabs,我们使用标准化的立铣刀工具集来加工您的模具型腔。总共有大约150种不同直径和深度的工具。一些工具也被起草来增加工具的强度,这通常是由它的深度决定的。一般来说,浅特征通常可以用零度铣刀加工,而中深度特征将用0.5至1.0度吃水范围内的铣刀加工。对于深度特征,我们可能需要高达2.0度的吃水。


所需更改:最小厚度

您的部件具有薄的特征,需要将厚度增加到颜色代码所指示的最小值。

前面,我们讨论了一些必要的变化是如何由维持可加工性所需的厚度驱动的。在这种情况下,蓝色墙的面小于0.020英寸。(0.508mm)厚度。为了加工这个特征,我们需要使用最小的立铣刀。我们能加工的最薄的功能是0.020英寸。(0.508mm),因此要解决这个变化,您只需要将圆形特征的厚度增加到至少0.020英寸。(0.508毫米)。


要求更改:草稿和厚度

带箭头的表面最小吃水0.5°。箭头表示模具中面拉出方向。

毫不奇怪,吃水和厚度和你想的完全一样。如果你还记得我们关于立铣刀类型的提示,它们中的许多都需要牵伸来铣削一定深度的特征。在吃水和厚度要求的情况下,必须增加特征厚度以适应铣削所需的刀具直径,但特征上的垂直面也必须进行起草,以方便刀具的吃水角度。这些必需的更改在既薄又深的特性上最常见。

需要注意的一点是:当涉及到所需的草稿和厚度更改时,我们确实有一些灵活性。具体来说,我们可以减少所需的吃水以换取更高的厚度要求,反之亦然。与我们的应用工程师一起审查这些可能性,看看您的部分是否符合条件。


所需更改:Thin Slot

该特性至少需要0.040英寸。(1.0mm)宽的底座,以承受制造过程中的应力。

薄槽是在模具中铣削的刀片状铝片,以形成零件的开槽特征。重要的是要记住,模具腔是你的部分几何形状的确切逆。因此,在零件几何形状的薄槽或通道将需要一个薄的铝片在模具中,往往站在自己的,不支持。由于制造过程本身的压力,这成为一个挑战。想象一下一块类似于黄油刀刀片的铝片。现在想象一下在叶片上加14000 psi的压力。你认为它会弯曲、弯曲或折断吗?这是我们在用薄槽成型时遇到的同样的前提。独立的叶片状铝容易偏转(弯曲和弯曲),在某些情况下甚至完全断裂,这意味着我们需要切割一个新的模具。

解决这个必需的更改很容易。简单地增加特征的槽宽度,从而增加铝的厚度,将在模具中形成它。


在成型设计中导航薄槽

如何快速开放

槽最小

比率@ 0°

比率@ 0.5°

比例@ 1-2°

比率@ 2°+

0 - 0.01。

(0 - 0.254毫米)

1:1

1:1

2:1

4:1

0.01 - -0.02。

(0.254 - -0.508毫米)

1:1

2:1

4:1

8:1

0.02 - -0.03。

(0.508 - -0.762毫米)

2:1

4:1

5:1

10:1

0.03 - -0.04。

(0.762 - -1.016毫米)

2:1

5:1

8:1

15:1

0.04 - -0.06。

(1.016 - -1.524毫米)

4:1

8:1

10:1

为20:1

0.06英寸。+

(1.524毫米+)

5:1

10:1

15:1

的赔率

注意:如果在三面拍摄,所有比例加倍


请记住,所需的变化和成型咨询是一个关键的步骤,使您的部分成型。希望这些关于一些最常见的技巧能帮助你克服它们,让你的零件按计划进行。如果您有任何问题,请联系我们的应用工程师,电话:877-479-3680或(电子邮件保护)