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,這可能是一個切實可行的選擇。

以下就是關于設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計這些部件,這些部件應該根據(jù)最終產(chǎn)品的特定要求進行設計。這通常包括為新的熱塑性零件設計各種各樣的原始設計,然后選擇和改進最好的版本。

僅僅是復制一種金屬產(chǎn)品的設計方法,只有一些微小的變化來適應熱塑性成型的可制造性標準,很少能帶來您所想要的產(chǎn)品特性并且我們強烈不允許這樣做。

新的熱塑性塑料部件的設計方法也必須與具體的材料需求和成型工藝相適應,在這里我們說說原因:

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計一直到制造的完整的周期。

纖維增強復合塑料(FRP)比常規(guī)的聚合物塑料的硬度更強。這將為您提供滿足您最終的產(chǎn)品設計、可制造性和功能指標的具體應用的另一種選擇。

隨著多腔模具和高速成型機的發(fā)展,熱流道系統(tǒng)的循環(huán)周期也變得越來越快。現(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可以帶來明顯的工程和商業(yè)效益,例如:針對特定的應用情況上擁有更多的設計選擇性;

SOLIDWORKS可以增加設計的靈活性,檢查設計缺欠,金屬和塑料模型使用相同的文件進行快速的更新設計。SOLIDWORKS Plastics插件可以使用相同的零件文件來預測注塑零件的設計結果。

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

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

在設計過程中,SOLIDWORKS Plastics插件有助于預測、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(是指熔膠波前將模穴內的空氣包覆,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、殘余應力、體積收縮量和翹曲等關鍵性問題,節(jié)省時間和金錢,真正的簡化設計師、設計工程師和模具工程師之間的溝通方式。

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