節約成本設計
價格是一個設計要素
設計者對塑膠零部件最終的成本負有大部分的責任。他的決策預先決定了生產、模具製作和組裝的成本。後期的修正和最佳化通常是昂貴和不可行的。
原材料效能影響成本
充分發揮塑膠原材料特性的優勢,在許多方面可以節約成本。
多功能一體化設計
將幾種功能彙集在一個零部件上,可減少零件數量。
運用低成本組裝技術
卡扣,焊接裝置,固定裝置,雙料注塑技術等。
利用自潤滑特性
減少對額外和持續潤滑油的需要
免卻表面處理程式
塑膠能著色、耐化學品和耐腐蝕、電器及熱絕緣等性質。
結核作用
同系列的原材料有不同的結晶週期,這是因為結核劑在熔融冷卻階段產生加速結晶效果。
成品設計影響成本
除了以上提到的,注意以下各點能夠進一步節約成本。
壁厚
最佳化壁厚分配可以影響原料成本,節省生產時間。
模具
雙面模具可以減少對開數量。
公差
要求過高的公差會增大產品的不合格率和質量管理成本。
原料
採用低變形聚合物來減少翹曲變形問題(如在玻纖材料中加入適量礦物),選擇快定型或快固化原料可以減少成型週期和冷卻時間,
按生產各步驟成本比較
當注塑零件從注射機中脫出時,應立即準備裝配,不需要任何額外的處理。如果需要進行後處理,總體塑膠成本則經常可會相等於金屬成本。
設計決定生產成本
壁厚的增加並不總能增大強度,卻意味著生產和原料成本的增加。
半結晶性熱塑性塑膠在固化時容積會有很大收縮。在保壓階段,這種收縮必須由連續的熔融進料來補償。每毫米壁厚的保壓時間大約為:
聚甲醛樹脂:8秒
非增強聚醯胺66:4-5秒
增強聚醯胺66:2-3秒(用於高達3毫米壁厚)
典型應用舉例
金屬設計必須進行機械加工,並經常透過許多裝配環節,才能完成單一部件,與之相反,塑膠加工科技則能提供可觀的成本節約機會。
牽引棒、彈簧、鋸齒、卡扣和軸承都為一次注射成型。而同樣的金屬設計則需要不少於5個獨立元件來組裝,並且當軸杆與活塞連線時,還需要潤滑。實際上,在這一環節使用聚甲醛樹脂便可以不用另加潤滑劑。
所示的電線纜扣設計中是將卡扣配合活接鉸的設計,將生產成本降低及令裝配更容易,若使用比較脆性材料,則可用另一卡扣來取替活接鉸設計便可。
在設計過程中,設計者有必要規定模腔的設計。他要決定頂出裝置和所需模具活動塊的數量。透過巧妙的排列,可以用模芯來代替活動塊。
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