如何使用熱塑性塑料替代金屬

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

您嘗試過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)周期所需要的時間更短,以及使用塑料零件來替換金屬零件的成本效益方面,這可能是一個切實(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。這通常包括為新的熱塑性零件設(shè)計各種各樣的原始設(shè)計,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)計方法,只有一些微小的變化來適應(yīng)熱塑性成型的可制造性標(biāo)準(zhǔn),很少能帶來您所想要的產(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),在這里我們說說原因:

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

對于模具零件的設(shè)計者來說,幾個重要的設(shè)計指導(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)

下面是一個例子,說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)過程中不用添加圓角。遇到這種情況通常是經(jīng)過二次加工或采用多級模具。

然而,采用塑料材質(zhì)的版本可以在一個生產(chǎn)過程中完成。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)。這將為您提供滿足您最終的產(chǎn)品設(shè)計、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)周期也變得越來越快?，F(xiàn)如今,擁有96個孔腔已經(jīng)不是很罕見了,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)可以帶來明顯的工程和商業(yè)效益,例如:針對特定的應(yīng)用情況上擁有更多的設(shè)計選擇性;

能夠設(shè)計出更好的產(chǎn)品
減少二次操作
降低生產(chǎn)成本
獲得競爭優(yōu)勢

SOLIDWORKS可以增加設(shè)計的靈活性,檢查設(shè)計缺欠,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。SOLIDWORKS Plastics插件可以使用相同的零件文件來預(yù)測注塑零件的設(shè)計結(jié)果。

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

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

在設(shè)計過程中,SOLIDWORKS Plastics插件有助于預(yù)測、識別、減少和修正塑料零件的可制造性錯誤。

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)鍵性問題,節(jié)省時間和金錢,真正的簡化設(shè)計師、設(shè)計工程師和模具工程師之間的溝通方式。

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