MIM零件的設計和塑料注射成型比較類似
time:2023-08-04Views:1093 Author:Best SeikoMIM零件的設計和塑料注射成型比較類似。
前面我們有文章介紹了選擇MIM工藝的準則。由于不受傳統接金屬成型工藝的限制,零件設計人員從一開始,就可以用新觀點重新設想新零件,設想生產工藝怎樣減少材料重量,如何將多個零件組合成一個零件或如何成型功能性和裝飾性特征。
為使MIM零件(不管是以新設計的還是替代以前用其它工藝生產的零件)在設計過程中能充分發揮MIM工藝的優勢,增強工藝性,提出下列設計準則。
在這一節中,還包括一些關于燒結后續加工的資料。
一. 工藝性設計
很簡 單的MIM零件是用由兩個半型模以平面結合密閉形成的型腔生產的。(可參考閱讀:MIM模具的結構)
其中,半型模是由裝在另外半個型模中的留有均勻間隙的型芯組成,留有的均勻間隙是以為了成型壁厚均一的零件。
型芯成型的是零件內部的結構特征,而型腔成型的是零件外部的結構特征。
設計的所 有結構特征都須是能從型腔中脫出和能用頂桿從型芯上脫出凝固的成型零件。
MIM零件的復雜程度增大時,可以增加滑塊、型芯及塑料注射成型中通常使用的其他工具來成形。
在增加零件結構特征的同時,零件的復雜程度增大,這時,由于可消除一般和后續加工或組裝作業相關的工具和技術裝備運轉費用,從而使MIM零件可獲得經濟利益。
在設計的每一個階段,對這些利益與成本相互之間都須小心權衡。
在設計MIM零件時,要想充分獲得這種工藝上的所 有利益,須考慮到下列關鍵點:壁厚均一,厚度過渡段,去芯孔,脫模斜度,加強肋與輻板,倒角與倒圓,螺紋,孔與槽,根切,澆注系統,分型線,裝飾性特征,燒結支撐等。
以下將分別說明。
1.1 壁厚均一
可能的話,整個MIM零件的壁厚都應該一樣。厚度不同會導致扭曲、內應力、孔洞、開裂和凹痕。另外還會導致收縮不均勻,影響尺寸公差與控制。
零件厚度很好在1.3~6.3mm范圍內。
為了使MIM零件壁厚均一,給出了幾種常用的改變形狀的方法。
MIM零件的可制造性設計(工藝性設計&燒結后加工)-壁厚均一
幾種常用的改變形狀的方法
1.2 厚度過渡段
有些場合下無法滿 足壁厚均一,則不同厚度之間應該設計成逐漸過渡。
MIM零件的可制造性設計(工藝性設計&燒結后加工)
厚度過渡
1.3 去芯孔
利用去芯孔可將橫斷面減少到準則及限之內,達 到均一壁厚,減少材料消耗和減少或消除切削加工作業。
優先方向是平行于開模的方向,換言之,是垂直于分型線的方向。
因為型芯桿是支撐在兩端的,所以要好 用通孔,不用盲孔,盲孔使用的是懸臂桿。
MIM零件的可制造性設計(工藝性設計&燒結后加工)
去芯孔
1.4 脫模斜度
脫模斜度是表面上的小角度,要平行于模型零件的移動方向。
對于芯桿,要特 別精 確。
脫模斜度是為了便于脫出與頂出成型的零件胚料。脫模斜度一般是0.5度~2度。實際的脫模斜度大小隨著成型的孔或凹進的深度以及零件的復雜程度增大或型芯個數的增多而增大。
出了需要脫模斜度的一些情況。
MIM零件的可制造性設計(工藝性設計&燒結后加工)-拔模斜度
脫模斜度
1.5 加強肋與輻板
加強肋與輻板用于補強較薄的壁與避免厚截面。
除了增高壁厚的強度與剛度,還可改善材料的流動與限制扭曲。
加強肋的厚度不得超過毗連的壁的厚度。結構上需要較厚的加強肋處,應該用多條加強肋來代替。
出了推薦的加強肋的比例。出了在保持零件的功能性 強 度下,如何利用加強肋和去芯孔來較少重量。
MIM零件的可制造性設計(工藝性設計&燒結后加工)
MIM零件的可制造性設計(工藝性設計&燒結后加工)
加強肋與輻板
1.6 倒角與倒圓
為倒角與倒圓。
倒角與倒圓可減小結構特征交匯處的應力;消除了可能會導致模型結構特征開裂腐蝕的尖角,便于注射料流入模型中和有助于零件從型腔中脫出,有利于成型作業的進行。
MIM零件的可制造性設計(工藝性設計&燒結后加工)
倒圓與倒角
1.7 螺紋
內、外螺紋用MIM工藝都 能成型,可是,和擰下型芯相比,用絲錐攻的螺紋比較精密,成本較合算。
為了除掉擰出成型螺紋的模型構件,成型螺紋的模型部分,外螺紋很好位于模型構建的分型線上。
為了保持螺紋直徑的螺紋公差,一般都規定在分型線上有一0.127mm的小平面,如圖7所示,這可保 證將模型適當密封,可減小分型線的痕跡,可避免在螺紋根部產生毛刺,從而可減少模型的維修。