传统的厚壁转变为薄壁的产品,意味着设计规则也要做相应的改变。薄壁产品中,最重要的是刚度的设计,因为挠曲刚度与壁厚的立方成反比,因此必须通过刚度的增加来补偿壁厚的减薄。合理使用材料,包括使用高性能的工程塑料和纤维增强塑料,是提高薄壁产品刚性的一个方面,为满足冲击刚性的要求,冲击强度值应不小于640J/m,从产品设计角度,则可以通过形状和结构设计以及元件的组合来达到增加刚性的目的。
加强筋的设置对增加薄壁产品的刚性是最有效的手段。由于薄壁注塑工艺使用较高的压力,使得加强筋厚度允许比传统注塑件更厚一些,例如壁厚小于1mm时,加强筋可与产品壁厚相等,而传统注塑件加强筋壁厚应小于标称壁厚的60%。为了适应对薄壁产品的耐冲击要求,产品的外壳可设计成能他通过变形来吸收冲击负荷的弧形面。
薄壁产品设计中另一个不可忽视的规则是,由于薄壁注塑件的模塑收缩率较小,所以应提高加强筋、凸台及折边这一类特征件的斜度角。气辅注塑制品是采用气体辅助注射成型技术生产的产品。这种新技术是为了克服传统注射成型的局限性,而自20世纪90年代开始快速发展起来的。
塑料加工件中,金属嵌件的安装尺寸和安装位置是需要注意的一个问题,因为设计不当,会使制件产生开裂,也不能保证应用的连接强度。实际设计尺寸时,要多要考虑所使用的塑料的种类。热固性塑料膨胀系数小,易于与金属嵌件紧固。热塑性塑料与金属嵌件膨胀系数相差大,而且这个系数还因流动方向不同而已,和材料中是否含有增强组分也有很大关系,设计嵌件时要注意这个差异,根据实际情况设计尺寸。
与普通注塑成型比较,这种新技术增加了一个气体注射阶段。基本原理是,先向模具型腔内注入塑料熔体,然后按设定的时间,向熔体中心注入压缩空气,在气体的作用下熔体被推动和充填到模具型腔的各个部分,然后是气体进行保压,使熔体紧贴模具型腔内壁,保持模塑件的尺寸稳定,待熔体冷却后,气体排出,至此产品完成了一个生产周期。
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