产品制造中的活动铰链设计

在产品制造中，铰链是用于制造需要打开和关闭的产品的常见微小材料。在产品制造中使用的多种铰链中，活动铰链是独一无二的。活动铰链设计采用柔性塑料，是瓶盖、化妆品和翻盖包装等消费品的重要组成部分。

活动铰链设计提供的小细节是我们使用这些产品所享受的易用性和便利性的原因。它也很容易制造并集成到产品中以连接同一产品的组件。在本文中，您将了解铰链设计的基础知识。这将包括塑料铰链、塑料铰链类型和一些铰链设计指南，您可以使用它们来实现更好的制造工艺。

什么是铰链？

活动铰链或柔性铰链是一种薄而灵活的材料，用作物品较大和刚性塑料部分之间的连接器。它是塑料部件中的一个薄区域，可以折叠和拉直以允许打开和关闭材料。活动铰链设计使得产品可以多次弯曲和拉直而不会失去强度。

活动铰链来自较大的塑料部分，并在两个组件之间形成桥梁。然而，与较大的塑料部分不同，活动铰链可绕轴旋转或弯曲 90 至 180 度，不会开裂或断裂。

它具有简单的构建，不需要组装。它还可以作为材料中某个点的灵活实体；通常是一个容器和一个盖子，打开和关闭材料而不会失去其强度。

铰链类型

根据其设计和强度，有四种不同的塑料铰链类型。它们非常适合打开和关闭，而不会在产品部件中开裂或永久失效。

· 平铰链

平铰链也称为直铰链，是最简单、最常见的活动铰链设计类型。它有一个薄铰链部分，两侧有两条直条。

平铰链设计为柔性铰链，最大可弯曲180度，可连接两个刚性塑料段。

· 双铰链

双铰链有两个由薄着陆带隔开的平铰链。双铰链是一种更灵活的铰链，最多可进行 360 度旋转，可用于在两个连接部件之间创建空间。

· 蝶形铰链

蝶形铰链因其翻转作用而适用于分配瓶盖。它是一种比平面和双铰链更灵活的铰链。它具有在打开超过一定角度时弹回的能力，将盖子翻转到打开或关闭的位置。

· 双稳态铰链

双稳态铰链设计只是一个具有三个铰链部分的蝴蝶铰链，它是最灵活的铰链类型。与蝶形铰链一样，双稳态铰链在达到一定角度时具有回弹作用。然而，它增加的铰链部分允许更强大的打开和关闭动作。

活动铰链设计的重要性

活动铰链是许多产品的重要组成部分，因为它们在功能和美观方面具有多种优势。以下是您应该在产品设计中加入其中的几个原因。

· 消除组装

传统的金属铰链需要用螺钉组装和固定。然而，活动铰链允许铰链来自与产品相同的材料。因此，可以直接将其整合到产品组件中。

· 降低成本和时间

活动铰链设计简单，并提供比传统铰链更便宜的替代品。它易于集成到产品中的能力消除了组装的需要。因此，降低了成本和时间。

· 无需维护

活动铰链直接来自塑料材料。因此，它们不会生锈或对环境产生其他降解反应。因此，它们不需要维护，并且可以持续很长时间。

· 灵活

活动铰链是灵活的铰链，其设计可以适应复杂的运动，比传统铰链的简单打开和关闭运动更复杂。

如何制作活铰链设计（制作方法）

生产铰链的常用方法有 4 种。每种方法都是独一无二的，取决于预期目的和使用的材料类型。以下是活动铰链设计的制作方法：

· 注塑成型方法

注塑成型是生产带有活动铰链的零件的最常见方法。一旦您决定原型或最终铰链设计，它速度快、价格便宜，并且允许大规模生产活动铰链。

注塑铰链是最佳选择，因为它保证了快速周转和更好的成品。聚丙烯和聚乙烯是制造注塑铰链的最佳材料，因为它们易碎但足够耐用，可以保证数百万次弯曲而不会断裂。

铰链设计指南 在生活铰链设计中融入

• 保持均匀的壁厚

由于塑料部件冷却的差异，不均匀的墙壁会导致活动铰链设计的破坏。然而，统一的壁不允许铰链设计在允许刚性部件的柔性和连接的区域中变薄。

因此，重要的是要在两者之间取得完美的平衡。

• 柔性铰链

在成型后弯曲铰链几次是很重要的。它有助于对铰链进行冷拔，从而提高其弯曲性。

· 3D打印方式

虽然注塑成型是创建有效活动铰链设计的最佳方法，但 3D 打印是一种用于生产活动铰链设计原型的更快且具有成本效益的技术。这是因为它的自动化过程。

3D 打印铰链由尼龙等塑料材料制成。因此，根据材料的不同，3D 原型不具备与注塑铰链相同的耐用性。

它们很脆，反复弯曲时会断裂。然而，它们非常适合测试所生产零件的形状和厚度。

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• 厚度

在生产 3D 打印活动铰链时，材料必须比注塑铰链厚（可能在 0.6 毫米左右）。虽然铰链不太灵活，但厚度将确保铰链的耐用性。

• 方向

在创建 3D 打印铰链设计时，零件的方向很重要，因为它将确保最大的铰链强度。铰链的宽度应与搭建平面成直角，以保证铰链层层搭建，避免折断。

· 聚氨酯浇注法

聚氨酯浇注法在产品制造中并不常见，因为其制成的产品经久耐用，更容易断裂或弯曲。

然而，该方法适用于在实际生产之前创建原型。它涉及用低硬度聚氨酯树脂铸造橡胶模具，从而制造出抗磨损性能较差的原型。

· CNC加工方法

计算机数控加工是一种产生金属设计的方法。然而，最近，它在生产活动铰链设计原型方面取得了突破。

与聚氨酯铸造​​方法相比，CNC 最适合生产耐用的活动铰链原型，作为新设计的概念证明。使用 CNC 加工方法，可以进行原型制作和设计验证，并生产出更好、更耐用的原型。

制作活动铰链的最佳实践 设计

原型制作是活动铰链生产中需要的一项重要实践，因为它允许修改活动铰链设计，直到实现符合规格功能的产品。
以下是产品设计专家在制作铰链时必须考虑的一些做法。

– 铰链设计应该薄而灵活。

较厚的活动铰链可能看起来更坚固，但在使用过程中更容易断裂，因为它的柔韧性不足以承受压力或应变。因此，您应该使铰链设计更薄更灵活。

– 使用圆角

避免模​​具中的尖角，因为它们会增加模具中铰链设计的应力。这将进一步降低活动铰链的耐用性。

– 材料的选择

活动铰链的效率取决于所使用的材料。因此，您选择的树脂必须能自由流过模具中的薄区域。冷却后弯曲时也不能露出应力裂纹。

– 浇口放置

门的位置应该在铰链的中心。这将确保树脂在模具上的均匀分布。它还将保证模具中铰链设计的形成和冷却的一致性。因此，形成更好、更耐用的活动铰链。

– 无长铰链

铰链的长度不应超过 6 英寸。如果设计需要更长的铰链来容纳产品。您应该将长铰链分解成更小的部分，因为这样可以延长外壳寿命并防止活动铰链断裂。

结论

活动铰链设计是与消费品、电气接线盒和门铰链相关的产品制造中的一个基本过程。本文提供了该过程的简单细分。但是，使用专家的服务可能会让您在美学和功能方面比竞争对手更具优势。这就是我们 RapidDirect 的用武之地，因为我们为您的设计提供免费的 DFM 分析和专业建议。您可以上传 CAD 文件并获得即时报价。但是，如果您有问题，可以咨询我们的支持团队以获取制造建议。

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