节省工具成本的 4 个技巧
注塑模具代表了开发产品总成本的大量投资,虽然许多产品开发人员知道模具很贵,但他们在收到报价时仍然感到震惊。
模具成本高的原因通常是设计没有利用注塑成型工艺,同时最大限度地减少创建特征的难度。如果您拥有合适的供应商和足够的资金,几乎可以对任何零件进行加工,但了解以下提示可以帮助您实现设计意图,而不会浪费资金。
在探讨为什么一个功能可能比另一个工具花费更多之前,我们首先必须了解是什么导致了工具的成本。一个基本的注塑模具由两部分组成;核心和空腔,它们之间的负空间构成了您的部分。任何无法直接从型腔中拉出或从型芯上滑落的特征都需要所谓的“动作”。工具中的动作是,由于工具开口或辅助致动器的性质,工具的一部分被移动以允许成品零件从型芯中弹出。并非所有的附带行为都是平等的;使用有角度的顶出器可以在名义上增加价格的情况下形成小的底切,而大的底切或侧面特征可能需要一个滑块,这可能是工具成本的重要组成部分。由于向工具添加操作会增加工具的复杂性,因此成本自然会上升。根据经验,我们估计每个倾斜顶出器约 1500 美元,侧拉约 4000 美元。
让我们从一个示例项目开始,一个简单的电子外壳。为了封装下图所示的 PCB,可能会有几个孔用于安装几个灯和一个用于插入电源插孔的地方。
不要沉迷于漏洞
制作带有 LED 孔和安装凸台的快速外壳相当简单,但在考虑电源插孔时会出现一个常见问题。许多人看到圆形连接器并认为他们应该放置一个圆形孔来安装插孔。问题是在模制零件的侧面打孔需要工具的作用,这会增加成本。
实现相同结果的低成本选择是添加一个“鼠标孔”,该孔完全通过操纵分型线形成,保持简单的型芯-型腔工具。如果孔足够靠近分型线,通常可以容忍鼠标孔底部的开口,但如果不可接受,则可以通过在下部区域填充单独的组件件来形成封闭孔,如图所示.应该注意的是,这个鼠标孔的侧面是由模具的两半之间的“关闭”形成的,因此至少需要 7° 的拔模量来密封接头以防止塑料流动。
知道按下哪个按钮
按钮是许多产品的重要人体工程学和美学项目,因此通常可以接受增加成本来创建所需的外观和感觉。但是,如果按钮位于非可视区域,则有一种方法可以在不添加额外部件或成本的情况下创建按钮。通过创建由核心和腔体结合在一起形成的“跳水板”,我们可以提供足够长度的材料,使其弯曲并启动开关。想象一下我们的 PCB 底部有一个复位按钮,因为它不是一个可视表面,我们可以使用一个大的跳板来创建一个易于使用的按钮,如下所示。在零件内形成这个比添加另一个零件和组装便宜得多。
设计取决于它
许多人没有意识到增加工具成本的另一个功能是铰链。人们经常想象一个带有金属销的实心塑料铰链,类似于他们每天在门铰链中看到的。但是,除非销孔位于模具的打开或关闭方向,否则将需要操作或二次操作才能创建。有两个很好的选择可以避免这种情况;第一种是在材料允许的情况下使用活动铰链。活动铰链使用聚丙烯等材料,当流过薄截面时,部件可以弯曲数千次而不会断裂。如果由于几何或材料原因无法使用活动铰链,则可以通过交替鼠标孔来创建铰链销孔以创建铰链,如下所示。
制作钩子很容易
如果您正在设计铰链,很有可能您还需要某种机制来在关闭时将铰链组件固定到位,这是按扣的典型应用。卡扣就其本质而言具有底切,虽然通过使用倾斜顶出器只需适度增加成本即可实现,如果零件中可以容忍孔,则可以在不增加任何工具成本的情况下创建卡扣或挂钩。
这些特性本身并不能成为最具美感的产品,但是在设计过程的早期牢记它们将导致产品实现视觉、功能和成本目标。尽早与工具人员或经验丰富的设计公司合作,可以让您在预算内进入市场,同时保持产品运行所需的所有功能。
制造工艺