Si vous êtes un ingénieur produit ou un spécialiste des achats, Vous connaissez la douleur d'une mauvaise conception de moulage par injection: parties qui se fissurent, des moules qui sont coincés, ou des projets retardés par des retouches. La bonne nouvelle? La plupart des problèmes sont évitables avec les bons choix de conception. Ce guide tombe en panne 7 Conseils essentiels pour la conception de moulage par injection, avec des données, exemples, et des conseils exploitables pour vous aider à construire des pièces qui fonctionnent - sur le temps et sur le budget.
Qu'est-ce que la conception de moulage par injection? Un apprêt rapide
La conception de moulage par injection est le processus de création de plans de pièce qui fonctionnent avec le moulage par injection méthode de fabrication. Contrairement à l'impression 3D (qui construit la couche de pièces par couche), Forces de moulage par injection Matériau fondu (comme thermoplastique ou élastomères) dans un moule personnalisé. Une fois refroidi, Le matériau prend la forme du moule - ce qui rend l'idéal pour la production à haut volume (10,000+ unités) Merci à un faible morceau et à des résultats cohérents.
Mais voici la prise: Une mauvaise conception peut ruiner même le meilleur moule. Par exemple, Une partie avec des murs inégaux pourrait développer des marques d'évier (laides bosses de surface), ou une partie sans angles de projet pourrait rester coincé dans le moule - vous coûter du temps et de l'argent à réparer. Les conseils ci-dessous résolvent ces problèmes communs.
1. Choisissez le bon matériau (Il fait ou défasse votre design)
La première règle de conception de moulage par injection: Choisissez un matériel qui correspond à l'objectif de votre pièce. Différents matériaux ont des propriétés uniques - comme la résistance, résistance à la chaleur, ou la flexibilité - et ils se comportent différemment pendant le refroidissement.
Catégories de matériel clés à savoir
- Thermoplastique amorphe (Par exemple, Abs, Acrylique): Idéal pour la stabilité dimensionnelle (Ils ne rétrécissent pas beaucoup) et résistance à l'impact. Parfait pour des pièces telles que les boîtes d'ordinateur portable ou les cadres d'affichage.
- Thermoplastique semi-cristalline (Par exemple, Nylon, Polyéthylène): Offrez une meilleure résistance chimique et une meilleure durabilité mais rétrécir davantage. Idéal pour des pièces comme les conduites de carburant ou les récipients alimentaires.
Liste de contrôle de sélection des matériaux
Posez-vous ces questions avant de choisir:
- La partie sera exposée à des températures élevées (Par exemple, pièces de moteur)? Choisissez des options résistantes à la chaleur comme Jeter un coup d'œil ou Polymère de cristal liquide.
- Doit-il être flexible (Par exemple, joints)? Aller avec élastomères ou caoutchoucs en silicone.
- Est-ce que cela touchera les produits chimiques (Par exemple, outils de nettoyage)? Choisissez des plastiques semi-cristallins comme Polypropylène.
Exemple du monde réel: L'erreur d'une entreprise médicale
Une entreprise médicale a conçu une fois un piston de seringue en utilisant Acrylique (un plastique amorphe) Parce que c'était bon marché. Mais l'acrylique n'est pas résistant aux nettoyeurs à base d'alcool utilisés dans les hôpitaux - après quelques utilisations, Les plongeurs ont fissuré. Ils sont passés à Polycarbonate (un plastique amorphe plus résistant aux produits chimiques), Et le problème a disparu. Le coût de fixation \(5,000 en réoutillant mais sauvé \)50,000 Dans les pièces rappelées.
2. Tolérances de partie maîtresse (Compte pour le retrait!)
Les moules sont fabriqués avec des tolérances ultra-serrées (souvent 0.005 MM en utilisant l'usinage CNC), Mais le plastique se rétrécit en refroidissant - et différents matériaux se rétrécissent à des taux différents. Si vous ignorez cela, Votre pièce ne conviendra pas comme prévu.
Matériaux communs et leurs taux de retrait
| Matériel | Taux de retrait maximal | Conseil de réglage de la tolérance |
| PLA | 0.5% | Ajustement minimal nécessaire |
| Abs | 0.8–1,2% | Ajouter 1% pour cibler les dimensions |
| Jeter un coup d'œil | 1.5% | Ajouter 1.5% pour cibler les dimensions |
| Nylon (Polyamide) | 1.2–1,8% | Ajouter 1.5% pour cibler les dimensions |
Par exemple: Si vous avez besoin d'une partie qui est 100 mm longtemps après le refroidissement, Et vous utilisez un aperçu (1.5% rétrécissement), Concevez la cavité du moule à être 101.5 mm de long. Par ici, Quand le plastique rétrécit, il atteint la taille de votre cible.
3. Obtenez de l'épaisseur du mur à droite (Évitez les marques d'évier)
L'épaisseur de paroi est l'une des erreurs de conception les plus courantes. Trop épais, Et vous aurez des marques d'évier (dépressions du refroidissement lent). Trop mince, Et le plastique fondu ne coulera pas correctement - en menant aux points faibles.
Épaisseur de paroi recommandée par matériau
| Matériel | Épaisseur minimale | Épaisseur maximale |
| Abs | 1.143 MM | 3.556 MM |
| Acétal | 0.762 MM | 3.048 MM |
| Acrylique | 0.635 MM | 12.7 MM |
| Nylon | 0.762 MM | 2.921 MM |
| Polycarbonate | 1.016 MM | 3.81 MM |
Règle critique: Gardez les murs même
Les murs inégaux sont un désastre. Par exemple, une partie avec un 3 mur mm à côté d'un 1 La paroi mm refroidira à différents taux - la section la plus épaisse se rétrécira plus, Tirer la surface vers l'intérieur (marquer).
- Si vous devez avoir des murs inégaux, garder la différence sous 15% de l'épaisseur nominale (Par exemple, un 2 Le mur mm peut monter 2.3 MM, pas 3 MM).
- Utiliser transitions effilées (pentes) entre les sections épaisses et minces pour les différences de refroidissement lents.
4. Ajouter des angles de projet (Empêcher les moisissures)
L'usinage CNC peut faire des murs verticaux, Mais le moulage par injection ne peut pas. Quand le plastique refroidit, Il rétrécit et s'accroche au moule, en particulier autour du noyau. Sans angles de projet (légère inclination sur les murs), Vous devrez forcer la pièce, endommager les épingles de moisissure ou d'éjection.
Angles de tirage minimum pour les surfaces communes
| Type de surface | Angle de trait minimum | Pourquoi ça compte |
| Murs «presque verticaux» | 0.5° | Pour les pièces qui ont besoin d'un look presque droit |
| Les murs les plus courants | 2° | Équilibre la fonction et l'esthétique |
| Faiilles fermées | 3° | Plus difficile à éjecter, Besoin de plus d'inclinaison |
| Murs texturés peu profonds | 3° | La texture augmente la friction avec le moule |
| Murs texturés moyens | 5° | Plus de texture = plus de collage |
Exemple: Le correctif d'un fabricant de jouets
Une entreprise de jouets a conçu une figurine d'action avec des jambes verticales (Pas d'angles de projet). Quand ils ont essayé d'éjecter les pièces, 20% des jambes fissurées parce que le plastique collé au moule. Ils ont ajouté un angle de tirage de 2 ° aux jambes, Et le taux de défaut est tombé à 0.5%.
5. Utilisez des côtes et des goussets (Renforcer sans épaississement)
Je veux une partie plus forte? Ne rendez pas simplement les murs plus épais - ADD côtes (mince, bandes verticales) ou goussets (Supports triangulaires). Ils augmentent la force sans provoquer des marques d'évier.
Règle de conception des côtes
L'épaisseur d'une côte doit être 50–60% du mur auquel il est attaché. Par exemple: Si votre mur est 2 mm d'épaisseur, La côte doit avoir 1 à 1,2 mm d'épaisseur. Cela empêche la côte de refroidir plus lentement que le mur (ce qui provoque la déformation).
Exemple: Le succès d'une entreprise de meubles
Une marque de meubles a fait un siège de chaise en plastique avec 4 murs d'épais mm - il était fort mais avait des marques d'évier laides. Ils l'ont repensé avec 2 murs mm et 1 côtes de mm. Le siège était tout aussi fort, Les marques d'évier ont disparu, Et ils ont utilisé 30% Moins de plastique (économie $0.20 par chaise).
6. Ajouter des rayons et des filets (Éliminer les coins pointus)
Les coins pointus sont mauvais pour deux raisons:
- Ils affaiblissent les pièces - le plastique moulté ne peut pas s'écouler en douceur dans les coins, Création de bulles d'air ou de taches minces.
- Ils sont chers à faire - les mois avec des coins pointus ont besoin de spécial (cher) Outils CNC.
Formule de conception de rayon
- Rayon intérieur: Au moins 0.5T (T = épaisseur de paroi).
- Rayon extérieur: Au moins 1.5T.
Pour un 2 mur mm:
- Rayon intérieur = 1 MM (0.5 x 2)
- Rayon extérieur = 3 MM (1.5 x 2)
Cela améliore le flux de matériaux, renforce la pièce, et rend l'éjection plus facile - tout en réduisant les coûts de moisissure.
7. Le design Snap s'adapte intelligemment (Évitez les noyaux latéraux coûteux)
Ajustement (Tabs en plastique qui verrouillent les pièces ensemble) sont parfaits pour l'assemblage, mais ils ont souvent besoin de contre-dépouilles (Caractéristiques qui dépassent, Rendre le démollante durement). Les contre-dépréciations traditionnelles nécessitent noyaux latéraux (moule des pièces qui glissent dans et hors), qui ajoutent \(1,000- )5,000 Pour mouler les coûts.
3 Façons d'éviter les noyaux latéraux
- Utilisez des créneaux au lieu de contre-dépouilles: Une fente étroite peut agir comme un ajustement en instant sans avoir besoin d'un noyau latéral.
- Déplacer la ligne de séparation: Ajuster où le moule se divise pour couvrir la contre-dépouille. Cela fonctionne mieux pour les contre-dépouilles externes.
- Peigner des contre-dépréciations: Si votre pièce est flexible (Par exemple, élastomères), Concevoir de petites bosses qui «se décollent» du moule lorsque la pièce se plie.
Conseil: Donnez l'autorisation des ajustements SNAP
Pour les contre-dépouilles de pelage, Assurez-vous que la bosse a un 30–45 ° Angle- Cela le permet de glisser facilement du moule. Si l'angle est trop raide, La pièce se déchirera.
La perspective de la technologie Yigu sur la conception de moulage par injection
À la technologie Yigu, Nous croyons que une grande moulure d'injection commence par le design - pas juste de fabrication de moisissures. Pour les clients, Nous priorisons d'abord la planification des matériaux et la planification de la tolérance: Trop de projets échouent parce que les équipes choisissent un matériel bon marché au lieu de la bonne. Nous plaidons également pour la «conception de la fabrication» (DFM) Vérifie tôt - reprendre une erreur d'angle de trait ou un problème d'épaisseur de paroi avant la production de moisissure 50% des frais de retravail. Le moulage par injection est un sport d'équipe: ingénieurs, créateurs, et les fabricants doivent collaborer pour construire des pièces fortes, bon marché, et facile à faire.
FAQ
1. Quelle est la plus grande erreur dans la conception de moulage par injection?
Épaisseur de paroi inégale. Il provoque des marques d'évier, gauchissement, et parties faibles. Gardez toujours les murs le plus possible, et limiter les différences d'épaisseur à 15% de la taille nominale.
2. Ai-je besoin d'angles de tirage pour toutes les pièces moulées par injection?
Oui, même les murs «presque verticaux» ont besoin d'au moins un angle de trait de 0,5 °. Sans, Les pièces resteront au moule, conduisant à des fissures ou à des dommages causés par la moisissure. La seule exception est de séparer les visages (Où le moule se divise).
3. Comment choisir entre les plastiques amorphes et semi-cristallins?
Choisir des plastiques amorphes (Par exemple, Abs, Acrylique) Pour les pièces qui ont besoin de stabilité dimensionnelle (Pas de gros rétrécissement) ou résistance à l'impact. Choisissez des plastiques semi-cristallins (Par exemple, Nylon, Polyéthylène) pour les pièces qui ont besoin d'une résistance chimique ou d'une durabilité (Par exemple, équipement extérieur, récipients de nourriture).