Руководства по проектированию

Крышки из ABS, отлитые под давлением: толщина стенки, уклоны, рёбра и типичные дефекты

Типичные правила проектирования литых крышек из ABS, почему они важны и как избежать утяжин, коробления, недоливов, линий спая и следов волочения.

Автор: Инженерная команда 3DWK · · 5 мин чтения

Поперечное сечение формованной крышки со стороны сердечника, показывающее угол тяги, равномерную стенку, направление выброса и линию разделения, с таблицей типичной тяги по текстуре
Иллюстрация: Оригинальная диаграмма 3DWK (типичные значения, не в масштабе).

Памятка

АБС является одной из наиболее распространенных смол для крышек устройств, лицевых панелей и корпусов. Он легко формуется, хорошо воспринимает текстуру и краску и обладает хорошей ударной вязкостью при комнатной температуре. Большинство проблем с формованными крышками ABS возвращаются к нескольким правилам геометрии. Вот они в одной таблице, с рассуждениями в следующих разделах.

ОтметитьТиповое руководство для ABSПочему это важно
Номинальная стенка~ 1,2-3,5 мм; ~ 2,0-2,5 мм является общим для крышекСлишком тонкий не заполнит; слишком толстые раковины и медленно остывают
Вариация стенкиВыдерживать в пределах ±25% от номинальногоНеровные стены вызывают деформацию и раковину
Осадка на стенах≥1° с каждой стороны; больше на текстурированных граняхПозволяет извлечь деталь без меток перетаскивания
Толщина ребра у основания~50–60% примыкающей стенкиИзбегает следов раковины на лице шоу
Высота ребраТолщина стенки до ~3 ×Более высокие ребра трудно заполнять и выталкивать
Наружная стенка втулки~60% от номинальной стенки, с отбором кернаТвердые бобышки тонут и опустошаются
Радиус внутреннего угла~ 0,5 × стена или болееСнижает стресс и помогает течению
Усадка пресс-формыПримерно 0,4-0,7%Пресс-форма разрезается завышенного размера для компенсации

Почему толщина стенки важнее всего

Расплавленный пластик поступает в форму, упаковывается, а затем сжимается по мере охлаждения. Толстые участки охлаждают в последнюю очередь. Пока они все еще сжимаются, они притягивают окружающий материал, который проявляется как провал на видимой поверхности (отметка раковины) или как внутренние пустоты. Тонкие секции рядом с толстыми охлаждаются с разной скоростью, и эта разница деформирует деталь.

Поэтому равномерная стена является основой хорошего покрытия. Выберите одну номинальную толщину, спроектируйте каждую функцию относительно нее, и там, где стена должна измениться, смешайте переход на расстояние, примерно в три раза превышающее разницу, вместо того, чтобы использовать внезапный шаг.

Тонкий не всегда дешевле

Более тонкая стенка использует меньше смолы и охлаждается быстрее, но требует более высокого давления впрыска и может сделать длинные плоские крышки трудно заполняемыми. Для чехлов типичного ручного размера около 2,0-2,5 мм - это удобный баланс.

Схема ребра и втулки на формованной стене с типичными пропорциями и врезка, показывающая, как толстое ребро вызывает раковину
Иллюстрация: Оригинальная диаграмма 3DWK (типичные значения, не в масштабе).

Проект: проектирование для выброса

Когда пластик остывает, он сжимается на сердцевине формы. Без тяги выталкивающие штифты должны оттащить деталь, которая задевает поверхность или деформирует стенки. Осадка представляет собой небольшой конус на каждой грани, параллельной направлению открытия.

Начните хотя бы с одного градуса с каждой стороны на стенах. Текстурированные поверхности нуждаются в большем количестве, потому что текстура фиксируется в стали. Общим правилом является добавление примерно одного градуса на каждые 0,025 мм глубины текстуры. Легким текстурам часто требуется около 1,5-2 градусов; грубым текстурам может потребоваться три градуса и более. Ознакомьтесь с рекомендациями поставщика текстуры в отношении выбранного вами рисунка.

Черновик должен быть нарисован в CAD-модели, а не оставлен на усмотрение инструментальщика. Он меняет форму детали, и такие функции, как защелкивающиеся крюки и винтовые втулки, должны быть расположены с учетом тяги.

Ребра и выступы: жесткость без раковины

Ребра укрепляют крышку гораздо эффективнее, чем утолщают всю стенку. Хитрость в том, чтобы держать их тонкими относительно стены, на которой они сидят.

Ребра

  • Толщина основания от половины до 60% стены
  • Высота, примерно в три раза превышающая высоту стены
  • Расстояние по меньшей мере в два-три раза больше стенки между параллельными ребрами
  • Радиус корня примерно от четверти до половины стенки, где ребро встречается со стенкой
  • Осадка около половины градуса с каждой стороны или более

Босс

Бобышки винта должны быть вырезаны таким образом, чтобы их стенка была похожа на ребро, а не на твердый цилиндр. Подсоединяйте высокие бобышки к соседним стенам с помощью небольших накладок, а не делайте их толще. Следуйте указаниям производителя винтов в отношении диаметра отверстия, если вы используете резьбообразующие винты для пластмасс.

Дефекты, которые вы можете спроектировать

Многие дефекты формования имеют геометрическую причину. Фиксация конструкции обычно обходится дешевле, чем борьба с дефектом с помощью технологических настроек.

ВидЧто вы видитеОбщая причина проектированияИсправление конструкции
Отметка раковиныНеглубокое погружение на шоу-лицоТолстое ребро, втулка или стеновое соединениеТонкие ребра, втулки с сердечником, равномерная стенка
ВыполнитьПокрыть камни на плоском столеНеровные стены; длинная плоская панельРавномерная стенка; добавить ребра или небольшой купол
Короткий выстрелДеталь заполнена не полностьюСлишком тонкая стена вдали от воротБолее толстая стенка или лучшее расположение ворот
Линия сваркиСлабая линия на поверхностиФронты потока, встречающиеся вокруг отверстийПереместите отверстия или затвор; держите линию вне шоу
Следы перетаскиванияЗадиры вдоль стенСлишком малая осадка для текстурыУвеличить черновик
Стрессовое отбеливаниеБелые отметины рядом с защелкамиОстрые углы; слишком высокая деформацияДобавьте радиусы; удлините защелкивающийся рычаг

Допуски на формованные крышки

Формованные детали могут быть очень воспроизводимыми после настройки инструмента, но первые снимки редко идеально соответствуют модели САПР. Усадка зависит от толщины стенки, направления потока, положения затвора и условий обработки, поэтому элементы, расположенные далеко от затвора или поперек толстых секций, немного отличаются от остальных.

Для крышки сфокусируйте жесткие допуски на функциях, которые сопрягаются с другими частями: положения винтов, защелкивающиеся крючки и контур, который соответствует основанию. Придайте более свободные допуски косметическим контурам и декоративным элементам. Руководства по отраслевым допускам для пластмасс, такие как опубликованные поставщиками смол и ассоциациями формования, различают коммерческие и мелкие допуски; коммерческие допуски являются экономически выгодными по умолчанию.

Это нормально, чтобы отрегулировать инструмент после первых образцов. Оставление стали на критически важных элементах, иногда называемых «стальной безопасной» конструкцией, позволяет изготовителю инструментов удалить немного материала, чтобы привести размер в диапазон, а не добавлять материал обратно, что намного сложнее.

Функции защелкивания и сборки

Крышки часто зажимаются, а не завинчиваются. Консольные защелки являются наиболее распространенным типом. Их отклонение должно оставаться в пределах того, что ABS может выдержать без трещин или отбеливания, поэтому более длинные конические руки лучше, чем короткие, жесткие. Подрезы на защелкивающихся крюках нуждаются либо в боковом действии в форме, либо в проходном окне в детали, что влияет на стоимость инструмента, поэтому обсудите их на ранней стадии.

Для крышек с резьбовым соединением требуются бобышки с одной стороны и отверстия для зазора с другой. Держите разделительную линию и затвор подальше от бобышек, чтобы линии сварки не образовывались на винте.

Ворота, линии проводов и косметика

Инструментальщик выбирает позиции затвора и эжектора, но вы можете их направлять. Отметьте косметические грани на чертеже и скажите, где допустимы метки ворот, метки эжектора и линия разъединения. На большинстве чехлов лучше всего использовать внутреннюю поверхность или скрытый край.

Укажите текстуру по признанному стандарту, например классам SPI или VDI, или по именованной текстуре от поставщика текстуры. Укажите цвет с помощью ссылки, такой как цветовой чип или стандартный номер цвета, и попросите образец бляшки, если это имеет значение.

Когда АБС-пластик не подходит

ABS подходит для большинства крышек помещений. Рассмотрите альтернативы, когда:

  • Деталь нагревается примерно до 80 °C, солнечного света или атмосферных воздействий: рассмотрите ASA или PC/ABS
  • Деталь должна выдерживать жесткие удары при низких температурах: рассмотрите PC или PC/ABS
  • На детали видны масла, растворители или чистящие химикаты: рассмотрите PP, PBT или химически стойкую марку
  • Крышка должна быть прозрачной: рассмотрите PC или PMMA

Прототипирование перед оснасткой

Перед резкой стали обычно изготавливают несколько крышек с помощью 3D-печати или уретанового литья для проверки соответствия и внешнего вида или обрабатывают их из блока ABS для функциональных испытаний. Эти детали не будут иметь дефектов формования, таких как линии раковины или сварки, поэтому рассмотрите формованную конструкцию для них отдельно.

Последующие шаги

Загрузите модель обложки через форму предложения и отметьте ожидаемое количество, текстуру и цвет. Проверяющий инженер проверит толщину стенки, осадку, ребра и подрезы перед предложением и предложит изменения, которые сделают инструмент более простым, а детали более согласованными.

Следующий шаг

Вопросы по вашей конструкции?

Загрузите файлы САПР, и инженер проверит технологичность с вашим предложением.