如何使用熱塑性塑料替代金屬

2017-09-09 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

您嘗試過(guò)使用塑料零件替換您的金屬零件嗎?特別是考慮到在制造的靈活性,生產(chǎn)周期所需要的時(shí)間更短,以及使用塑料零件來(lái)替換金屬零件的成本效益方面,這可能是一個(gè)切實(shí)可行的選擇。

如何使用熱塑性塑料替代金屬solidworks simulation學(xué)習(xí)資料圖片1

以下就是關(guān)于設(shè)計(jì)和制造可行性方面的一些一般性最佳做法:

使用熱塑性塑料替代金屬部件的最佳方法就是重新設(shè)計(jì)這些部件,這些部件應(yīng)該根據(jù)最終產(chǎn)品的特定要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。這通常包括為新的熱塑性零件設(shè)計(jì)各種各樣的原始設(shè)計(jì),然后選擇和改進(jìn)最好的版本。

僅僅是復(fù)制一種金屬產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法,只有一些微小的變化來(lái)適應(yīng)熱塑性成型的可制造性標(biāo)準(zhǔn),很少能帶來(lái)您所想要的產(chǎn)品特性并且我們強(qiáng)烈不允許這樣做。

新的熱塑性塑料部件的設(shè)計(jì)方法也必須與具體的材料需求和成型工藝相適應(yīng),在這里我們說(shuō)說(shuō)原因:

詳細(xì)的關(guān)于加強(qiáng)筋、凸臺(tái)、拔模、孔洞以及其它特征的指導(dǎo)準(zhǔn)則有時(shí)候是特定于某一種特定的材料的。

對(duì)于模具零件的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō),幾個(gè)重要的設(shè)計(jì)指導(dǎo)準(zhǔn)則是:

①均勻壁厚

②型腔數(shù)量

③生產(chǎn)周期短而且產(chǎn)量高

④不需要二次加工作業(yè)

下面是一個(gè)例子,說(shuō)明了金屬零件與塑料零件在可制造性方面的區(qū)別。

如何使用熱塑性塑料替代金屬solidworks simulation學(xué)習(xí)資料圖片2

如上圖所示,從左邊的圖片可以看出,金屬零件和塑料零件兩個(gè)版本的壁厚差異很大。具有非均勻壁厚的金屬材質(zhì)版本也顯示出其在生產(chǎn)過(guò)程中不用添加圓角。遇到這種情況通常是經(jīng)過(guò)二次加工或采用多級(jí)模具。

然而,采用塑料材質(zhì)的版本可以在一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中完成。因此,以更低的成本和更大的靈活性就可以完成從設(shè)計(jì)一直到制造的完整的周期。

纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料(FRP)比常規(guī)的聚合物塑料的硬度更強(qiáng)。這將為您提供滿(mǎn)足您最終的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、可制造性和功能指標(biāo)的具體應(yīng)用的另一種選擇。

隨著多腔模具和高速成型機(jī)的發(fā)展,熱流道系統(tǒng)的循環(huán)周期也變得越來(lái)越快?，F(xiàn)如今,擁有96個(gè)孔腔已經(jīng)不是很罕見(jiàn)了,并且完全不需要進(jìn)行二次加工,這樣就降低了零部件的成本,從而也減少了成品的成本。

總而言之,使用熱塑性塑料替代金屬材質(zhì)可以帶來(lái)明顯的工程和商業(yè)效益,例如:針對(duì)特定的應(yīng)用情況上擁有更多的設(shè)計(jì)選擇性;

能夠設(shè)計(jì)出更好的產(chǎn)品
減少二次操作
降低生產(chǎn)成本
獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

SOLIDWORKS可以增加設(shè)計(jì)的靈活性,檢查設(shè)計(jì)缺欠,金屬和塑料模型使用相同的文件進(jìn)行快速的更新設(shè)計(jì)。SOLIDWORKS Plastics插件可以使用相同的零件文件來(lái)預(yù)測(cè)注塑零件的設(shè)計(jì)結(jié)果。

基本上是在同一個(gè)集成的環(huán)境中進(jìn)行零件設(shè)計(jì)和注塑模具的模擬。通過(guò)使用配置功能,可以輕而易舉的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)更改、跟蹤和保存。配置功能是SOLIDWORKS軟件的一種非常獨(dú)特的功能,可以改變?cè)O(shè)計(jì)尺寸、材料類(lèi)型和視覺(jué)特性等等。

塑料注射成型的設(shè)計(jì)方案可以自動(dòng)建立和模擬,驗(yàn)證零件的可制造性,然后在對(duì)模具上的金屬進(jìn)行切割。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中,SOLIDWORKS Plastics插件有助于預(yù)測(cè)、識(shí)別、減少和修正塑料零件的可制造性錯(cuò)誤。

可以找出并解決諸如缺料、包風(fēng)(是指熔膠波前將模穴內(nèi)的空氣包覆,它發(fā)生在熔膠波前從不同方向的匯流,或是空氣無(wú)法從排氣孔或鑲埋件之縫隙逃逸的情況)、熔接痕、澆口固化凝結(jié)、殘余應(yīng)力、體積收縮量和翹曲等關(guān)鍵性問(wèn)題,節(jié)省時(shí)間和金錢(qián),真正的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)師、設(shè)計(jì)工程師和模具工程師之間的溝通方式。

開(kāi)放分享：優(yōu)質(zhì)有限元技術(shù)文章,助你自學(xué)成才