Plastiko liejimo dizainas: 14 taisyklių, mažinančių liejimo formų kainą
Geros injekciniu būdu lietos detalės paprastai nėra sudėtingos. Jos turi tolygias sieneles, pakankamą nuolydžio kampą, švarių proporcijų šonkaulius, prasmingai išdėstytus vartus ir jokių netikėtų pjūvių. Dauguma įrankių išlaidų kyla iš elementų, kurie pažeidžia šias taisykles ir turi būti sprendžiami pliene.
Pritaikykite žemiau pateiktus 14 patikrinimų prieš siųsdami STEP failą. Nordmould naudoja tokio tipo patikrinimus savo nemokamoje DFM peržiūroje, tačiau pigiausias laikas geometrijai taisyti vis tiek yra CAD aplinkoje.
Kodėl detalės dizainas taip tiesiogiai veikia įrankių kainą?
Liejimo forma yra tikslus detalės negatyvas. Kiekvienas paviršius turi būti apdirbtas, nušlifuotas, ventiliuotas, atšaldytas ir išleistas. Jei detalė negali būti tiesiogiai ištraukta iš įrankio, formoje reikia judančių plieninių elementų. Jei sienelės storis labai svyruoja, procesas turi kovoti su skęsčiais, deformacijomis ir kintamu susitraukimu. Jei brėžinio tolerancijos yra griežtesnės nei funkcija reikalauja, tikrinimas ir įrankio korekcija tampa kainos dalimi.
Įrankio perpjaustymas po bandomųjų šūvių gali kainuoti nuo šimtų iki tūkstančių eurų priklausomai nuo to, ar pakeitimas yra mažas įdėklo koregavimas ar naujas šoninis veiksmas. Dizaino pakeitimas prieš įrankio projektavimą paprastai kainuoja inžinieriaus darbo laiką.
1 taisyklė: Laikykite sienelės storį vienodą
Leiskite sienelės storiui skirtis ne daugiau kaip apie 15–25 % visoje detalėje, kur dizainas tai leidžia. Storos sekcijos aušta lėčiau nei plonos. Ten kur jie susitinka, diferencinis susitraukimas sukuria skęsčius, deformacijas ir vidinius tuščiavidurius. Jei reikia standumo, pridėkite šonkaulius ar suformuokite tuščiavidurę sekciją vietoj to, kad sienelę darytumėte masyvią.
2 taisyklė: Laikykitės rekomenduojamo sienelės storio diapazono savo medžiagai
Daugumoje inžinerinių polimerų siekite 1,5–3,5 mm nominaliosios sienelės. Plonos sienelės žemiau maždaug 0,8 mm reikalauja trumpų tekėjimo maršrutų, didelio srauto klasių ir kruopštaus vartų išdėstymo. Sienelės virš maždaug 4–5 mm pratęsia ciklo laiką ir didina skęsčių riziką. Lanksčios medžiagos dažnai reikalauja storesnių sekcijų, kad detalė būtų tvirta ir atspari plyšimui.
| Medžiaga | Rekomenduojamas sienelės storis |
|---|---|
| ABS | 1,5–3,5 mm |
| PC | 1,0–3,5 mm |
| PP | 1,5–4,0 mm |
| POM | 1,5–3,5 mm |
| PMMA | 1,5–3,5 mm |
| TPE / TPU | 1,5–5,0 mm |
3 taisyklė: Pridėkite nuolydžio kampus prie kiekvieno vertikalaus paviršiaus
Pridėkite bent 1° nuolydžio kampo prie traukimo krypties paviršių, kur dizainas tai leidžia. Nulio nuolydžio sienelės braižo išjungiant, žymi paviršių, laiko įrankį ir gali pažeisti plonybes elementus. Lygesni, seklūs paviršiai gali veikti su mažesniu kampu, tačiau tai reikalauja liejyklos patvirtinimo. Faktūriniai paviršiai reikalauja daugiau nuolydžio – dažnai 3–5° priklausomai nuo faktūros gylio.
4 taisyklė: Tinkamai proporcinkite šonkaulius
Šonkaulio storį laikykite apie 40–60 % gretimos sienelės storio kosmetinėms detalėms ir ribokite šonkaulio aukštį iki maždaug 2,5–3,0 kartų nominaliojo sienelės storio. Per storas šonkaulis elgiasi kaip vietinė stora sienelė ir palieka skęstį priešingame paviršiuje. Per aukštas šonkaulis yra sunku užpildyti, ventiliuoti, atvėsinti ir išmesti. Pridėkite šaknies spindulį – paprastai apie 0,25 kartus šonkaulio storį – nesukuriant sunkios masės pagrinde.
5 taisyklė: Projektuokite bosus tinkamomis proporcijomis
Boso išorinis skersmuo paprastai turėtų sudaryti 2–3 kartus sraigto ar įdėklo skersmenį, o boso sienelės storis – apie 40–60 % nominaliojo sienelės storio. Ploni bosai įtrūksta surinkimo apkrovos metu. Stori bosai suformuoja skęstį priešingame paviršiuje. Rėminkite bosus nervais ar šonkauliais vietoj to, kad juos paliktumėte kaip aukštus laisvai stovinčius vamzdžius.
6 taisyklė: Šalinkite pjūvius visur, kur įmanoma
Perorientuokite ar padalinkite detalę, kad išvengtumėte elementų, trukdančių tiesiai ištraukti iš įrankio. Šoninės skylės, kabliai, langai ir į vidų nukreiptos lūpos gali reikalauti šoninių veiksmų, kėliklių, sulankstomų šerdžių ar rankomis dedamų įdėklų. Kiekvienas papildomas mechanizmas didina įrankio kainą, gamybos laiką, priežiūrą ir tolerancijų paklaidų kaupimąsi. Jei pjūvis yra funkcinis, pažymėkite jį RFQ, o ne leiskite įrankių gamintojui jį atrasti vėliau.
7 taisyklė: Sąmoningai pasirinkite skilimo liniją
Pasirinkite skilimo liniją, einančią natūraliu kraštu ir laikančią matomus paviršius ertmės/A pusėje, kur įmanoma. Bloga skilimo linija palieka plyšį ar liudytojo liniją sandarinančiame, slankiojančiame ar matomame paviršiuje. Skilimo linija taip pat nusprendžia, kurie paviršiai turi nuolydžio kampą kuria kryptimi, todėl ji turi būti peržiūrėta prieš užšaldant modelį.
8 taisyklė: Nurodykite vartų vietą ir priimkite sujungimo linijas nekritiniuose paviršiuose
Suderinkite vartų vietą prieš pradedant įrankių gamybą. Vartas palieka žymę, nulemia pildymo schemą ir nusprendžia, kur susidaro sujungimo linijos. Sujungimo linijos gali sumažinti stiprumą, ypač užpildytose medžiagose ar aplink skyles, tačiau nuostolis priklauso nuo dervos, temperatūros, slėgio, ventiliacijos ir tekėjimo fronto kampo. Sujungimo linijas dėkite toliau nuo fiksatoriaus kablių, bosų, klipsų, slėgio sandariklių ir kosmetinių A paviršių.
9 taisyklė: Visus vidinius kampus apvalinkite dosniu spinduliu
Naudokite bent 0,5 mm vidinį spindulį mažoms detalėms; stipresniam dizainui siekite apie 0,5 kartus nominaliojo sienelės storio. Aštrūs vidiniai kampai koncentruoja stresą lietoje detalėje ir plieniniame įrankyje. Išoriniai kraštai gali būti mažesni dėl išvaizdos, tačiau jie vis tiek naudinga turėti lengvą spindulį, kad pagerintų tekėjimą ir sumažintų pažeidimus tvarkant.
10 taisyklė: Ištuštinkite storas sekcijas
Masyvias storas sekcijas pakeiskite tuščiaviduriškomis geometrijomis: tolygiu apvalkalu su šonkauliais ar vidiniais tinklais. Masyvios sekcijos virš maždaug 4–5 mm aušta lėtai, rodo skęsčius, sulaiko tuščiavidurius ir pratęsia ciklo laiką. Akloji kišenė nekosmetinėje pusėje dažnai yra pakankamai, kad pašalintų masę nekeičiant išorinio formos.
11 taisyklė: Taikykite tolerancijas tik ten, kur funkcija to reikalauja
Griežtas tolerancijas, pvz., ±0,05 mm, rezervuokite sujungimo sąsajoms, fiksatoriaus posūkiams, sandarinimo paviršiams ir funkciniams atskaitos taškams. Per daug tolerantuoti brėžiniai reikalauja lėtesnio apdorojimo, daugiau įrankio koregavimo ir daugiau tikrinimo. Nepagrindiniams paviršiams, vidiniams šonkauliams ir paslėptoms sienelėms naudokite standartines liejimo tolerancijas, nebent yra aiški priežastis.
12 taisyklė: Projektuokite savaiminio sujungimo fiksatorius su teisinga įsiterpimo geometrija
Apskaičiuokite fiksatoriaus deformaciją iš pasirinktos dervos ir sijos geometrijos. ABS ar PC atveju 2–4 % deformacija ties maksimaliu nuolenkimu gali būti naudinga ankstyvoji programa, tačiau tikroji riba priklauso nuo klasės, įtrūkių jautrumo, lieto vidiniam stresui, temperatūros ir surinkimo ciklų. Sumažinkite siją taip, kad stresai pasiskirstytų išilgai jos, ir palikite tarpą po kabliuku nuolenkimui.
13 taisyklė: Įdėklų apliejimo reikalavimus atsižvelkite jau dizaino etape
Jei detalė naudoja metalinius įdėklus, projektuokite plastiką aplink įdėklo brėžinį ir surinkimo apkrovą. Įrankis turi lokalizuoti įdėklą atkartojančiai, apsaugoti jį nuo plyšio ir išmesti detalę neištraukiant įdėklo. Nurodykite sriegio standartą, įdėklo medžiagą, dangą, ištraukimo reikalavimą, sukimo momento reikalavimą ir tai, ar įdėklas yra lietas ar karštai sutvirtintas po liejimo. Nordmould gali peržiūrėti įdėklų apliejimo įgyvendinamumą DFM metu.
14 taisyklė: Venkite elementų gylių, viršijančių praktinį išmetimo santykį
Aklų skylių gylį laikykite žemiau maždaug 2 kartų skylės skersmens paprastoms be aušinimo šerdims ir žemiau maždaug 4 kartų tik ten, kur įrankių gamyba ir aušinimas tai palaiko. Gilios siauros šerdys lenkas po injekcijos slėgiu, nukrypsta nuo centro, kaupia šilumą ir sunkina išmetimą. Jei gili tiksli skylė yra kritinė, gręžimas ar frezavimas po liejimo gali būti pigesnis ir stabilesnis.
Kaip Nordmould taiko šias taisykles
Nordmould nemokama DFM peržiūra tikrina pagrindinę geometrijos riziką prieš pradedant įrankių gamybą: sienelės storį, nuolydžio kampą, šonkaulius, bosus, pjūvius, vartų prieigą, išmetiklių riziką, kosmetinius paviršius ir tolerancijų prioritetus. Rezultatas turėtų nustatyti elementus, turinčius įtakos kainai ar kokybei, ir pasiūlyti praktinius geometrijos pakeitimus.
Sudėtingiems surinkiniams, užpildytoms medžiagoms, plonosioms sienelėms ar detalėms su griežtomis tolerancijomis liejimo srautų simuliacija gali būti kotiruojama, siekiant patvirtinti pildymo schemą, sujungimo linijų vietą, slėgio poreikį ir aušinimo riziką prieš pjaunant įrankį. Ar simuliacija yra reikalinga, priklauso nuo detalės ir gamybos lygio; tai turėtų būti suderinta pasiūlymo metu.
Dažnai užduodami klausimai
Kas yra DFM plastiko liejime? Gamybai tinkamas dizainas (DFM) – tai praktika, kai detalės geometrija optimizuojama plastiko liejimui prieš pradedant įrankių gamybą. Nordmould teikia nemokamą raštiško DFM peržiūrą naujiems liejimo projektams.
Kiek netinkamas DFM padidina įrankių kainą? Pjūviai, nevienodos sienelės ir trūkstami nuolydžio kampai yra dažnos priežastys, dėl kurių reikia perdaryti įrankius. Vienas neišspręstas pjūvis gali pridėti šoninius veiksmus, kėliklių, papildomo apdirbimo ir šimtus ar tūkstančius eurų prie įrankio kainos.
Koks yra rekomenduojamas ABS plastiko liejimo sienelės storis? ABS atveju vienoda 1,5–3,5 mm sienelė yra geras pradinis tikslas. Plonesnės sienelės reikalauja trumpų tekėjimo maršrutų ir kruopštaus vartų išdėstymo; storesnės sienelės padidina skęsčių riziką ir ciklo laiką. Nordmould tikrina sienelės storį DFM metu.
Kiek nuolydžio kampo reikia injekciniu būdu lietai detalei? Dauguma traukimo krypties sienelių turėtų turėti bent 1° nuolydžio kampą iš kiekvienos pusės, kur dizainas tai leidžia. Faktūriniai ar graviruoti paviršiai dažnai reikalauja 3–5°. Mažo nuolydžio paviršiai turi būti suderinti prieš pradedant įrankių gamybą, nes jie veikia išmetimą ir paviršiaus kokybę.
Ar galiu turėti pjūvius injekciniu būdu lietoje detalėje? Taip, tačiau kiekvieną pjūvį reikia spręsti šoniniu veiksmu, kėlikliu, sulankstoma šerdimi, rankomis dedamu įdėklu ar dizaino pertvarka. DFM metu Nordmould gali rekomenduoti pašalinti ar perorientuoti pjūvius, jei funkcija tai leidžia.
Koks yra maksimalus šonkaulio aukščio ir storio santykis? Šonkaulio storis turėtų sudaryti apie 40–60 % nominaliojo sienelės storio kosmetinėms detalėms, o šonkaulio aukštis paprastai neviršija 2,5–3,0 kartų nominaliojo sienelės storio. Aukštesni ar storesni šonkauliai reikalauja kruopštaus patikrinimo, nes gali sukelti skęsčius, pildymo problemas ir vilkimo žymes išmetus.
Ar vartų vieta veikia detalės kokybę? Taip. Vartų vieta kontroliuoja pildymo slėgį, sujungimo linijų padėtį, pluošto orientaciją, susitraukimą ir matomą vartų žymę. Vartų padėtis turėtų būti pasiūlyta DFM metu ir suderinta prieš pradedant įrankių gamybą.
Pateikite savo STEP failą Nordmould nemokamos DFM peržiūros – prieš pradedant įrankių gamybą – /lt/quote.
Paskutinį kartą peržiūrėta: 2026-05