Руководство по проектированию литьевых форм: основные правила проектирования

Вставки для литья под давлениемЭто важнейшие компоненты, используемые для повышения локальной прочности, обеспечения резьбовых соединений и повышения надежности сборки пластиковых изделий, широко применяемые в электронике, автомобилестроении, медицине и промышленности. Рациональность их конструкции и установки напрямую влияет на точность изготовления, срок службы и безопасность изделия. Неправильная эксплуатация часто приводит к ослаблению вставок, растрескиванию пластика или разрушению конструкции.

В этом руководстве я обобщаю основные требования к проектированию и установке литых под давлением вставок, чтобы помочь производителям оптимизировать процессы и сократить количество дефектов.

Требования к проектной глубине скважины

Для литье под давлением с закладными элементамиРасчет глубины отверстия является основой для установки вставки. Для вставок, устанавливаемых после формовки, глубина отверстия должна быть больше длины вставки. Для самонарезающих резьбовых вставок LVMA рекомендует минимальную глубину отверстия, равную 1,2 длины вставки. Для других типов вставок рекомендуемая глубина отверстия составляет длину вставки плюс два шага резьбы вставки. Следует отметить, что крепежный винт не должен касаться дна отверстия, иначе это может привести к срабатыванию вставки.

Конструкция с потайным отверстием для различных типов вставок

Конструкция с потайным отверстием и пластиковой вставкойСледует адаптировать к типам вставок. Потайные отверстия не рекомендуются для любых типов вставок, кроме самонарезающих и вставок с головкой. Для самонарезающих вставок рекомендуется использовать потайные отверстия, чтобы снизить риск их выпадения, при этом внешний диаметр потайного отверстия должен быть равен или превышать внешний диаметр вставки, а средняя глубина должна быть равна одному шагу наружной резьбы вставки.

Для вставок с головкой, отверстия с потайной головкой могут привести к тому, что головка вставки после установки будет ниже поверхности пластика; диаметр отверстия с потайной головкой должен быть на 0,5 мм (0,02”) – 1,3 мм (0,05”) больше диаметра головки вставки, а глубина должна определяться толщиной головки. После установки верхняя часть вставки должна быть утоплена в поверхность пластика с максимальным выступом 0,13 мм (0,005”), и лучше всего она должна быть заподлицо с поверхностью пластика.

Правильный выбор размера отверстия

Правильный размер отверстия имеет решающее значение. Слишком большое отверстие снизит эффективность вставки, а слишком маленькое отверстие будет оказывать чрезмерное давление на нее. деталь, полученная методом литья под давлениемЭто может привести к образованию трещин и мусора вокруг отверстия, что затруднит установку вставки. Для материалов, содержащих наполнители, диаметр отверстия необходимо скорректировать: увеличить на 0,08 мм при содержании наполнителя ≥15% и увеличить на 0,15 мм при содержании наполнителя ≥35%. Для промежуточного содержания можно использовать интерполяцию. В связи с различными комбинациями наполнителей и типов пластика рекомендуется проконсультироваться с инженерами LVMA.

Отверстия, сформированные методом литья, против отверстий, просверленных методом сверления.

Отверстия, изготовленные методом литья, как правило, превосходят отверстия, просверленные методом сверления, поскольку имеют более плотную поверхность, более высокую прочность и лучшие характеристики вставки. При проектировании отверстия его диаметр должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить... пластиковая детальУсадка; конусность прямых отверстий не должна превышать 1°, а для конусных отверстий рекомендуется конусность 8°. Конические отверстия, подходящие только для конусных вставок, позволяют сократить время установки, обеспечить правильную установку вставок и облегчить извлечение из оправки.

Конструкция выступов и толщины стенок

Конструкция выступа и толщины стенки также влияют на характеристики вставки. Оптимальная толщина стенки или диаметр выступа составляет 2–3 диаметра вставки, и это соотношение можно соответствующим образом уменьшить по мере увеличения диаметра вставки. Толщина стенки должна быть достаточной, чтобы предотвратить расширение во время установки, а диаметр выступа должен выдерживать момент затяжки винта.

Недостаточное количество сварных швов приведет к разрушению конструкции, и для повышения прочности можно добавить ребра жесткости. При холодной прессовке после формовки требуется больший диаметр и толщина стенки выступа, чтобы выдерживать монтажное давление; если установка производится, когда пластик еще теплый, эти размеры, как правило, не нужно увеличивать.

Конструкция сопрягаемых деталей с сквозными отверстиями

Размер сквозного отверстия сопрягаемых деталей также имеет важное значение. Диаметр должен быть больше внешнего диаметра крепежного винта и меньше диаметра входной части вставки или торцевой поверхности, чтобы предотвратить срабатывание вставки. Для пластиковых сопрягаемых деталей рекомендуется использовать ограничитель сжатия для поддержания предварительного натяжения резьбовых соединений и принятия нагрузки на вставку (вместо пластика). В условиях высоких нагрузок головку вставки следует располагать в направлении, противоположном направлению силы, чтобы использовать ее большую опорную поверхность.

Конические вставки не подходят для сквозных применений и тонкостенных выступов, так как в противном случае может произойти растрескивание пластика. Стандартные материалы включают марки A (высокопрочный алюминиевый сплав, ASTM B211 2024 / ISO AlCu4Mg1) и E (легкообрабатываемая латунь, ASTM B16 / UNS C36000 / EN 12164 CW603N CuZn36Pb3), все соответствуют стандартам RoHS.

Заключение

Вставки для литья под давлениемОни играют жизненно важную роль в повышении прочности, долговечности и надежности сборки пластиковых компонентов. Правильное проектирование глубины отверстия, его размера, зенковки, размеров выступа и конструкции сопрягаемых деталей имеет важное значение для обеспечения надежной установки и долгосрочной эксплуатации. Кроме того, выбор подходящих методов установки и материалов может дополнительно снизить риск ослабления вставки, растрескивания пластика или разрушения конструкции.

Чтобы узнать больше о ключевых аспектах литье под давлением с закладными элементамиПожалуйста, не стесняйтесь связаться с намиБлагодаря непрерывному накоплению технических знаний, строгому контролю качества и гибкой производственной системе, LVMA предоставляет клиентам по всему миру надежное производство компонентов и профессиональную техническую поддержку, гарантируя, что сложные изделия соответствуют высоким требованиям к производительности и надежности.