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金属粉末注射成形设计

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金属粉末注射成形(MIM)是一项可应对当前众多制造挑战的技术。OptiMIM 利用注射成形工艺生产净成形零件,非常适合对密度、强度和耐腐蚀性要求极高的高性能应用。这些零件的机械和物理性能始终优于行业标准。金属粉末注射成形设计需要审慎考量多项因素,以确保项目成功。请继续阅读,了解我们获奖组件所采用的独特变量。

金属粉末注射成形设计:成形变量

金属粉末注射成形设计需要审慎考量多种因素。模具可采用两板式或三板式设计。在进行零件设计时,必须确定细节和特征的位置,例如浇口及浇口位置。根据零件几何形状,在某些情况下可能需要采用单个浇口或多个浇口。

分型线

分型线及分型线痕迹同样至关重要。每个零件都有与成形工艺相关的分型线。然而,必须考虑具体应用,并了解分型线位置可能如何影响零件的形状、配合或功能。理想情况下,分型线不应位于功能表面上。

顶出痕迹

另一个重要考量因素是顶出痕迹。所有零件都必须从模具中顶出,因此必须结合零件功能仔细评估顶出位置。在某些情况下,可采用套筒顶出,以尽量减少或消除顶出痕迹。

壁部特征和壁厚

其他需要考虑的因素包括薄壁特征,尤其是厚度为 0.020 英寸或更小的特征。将薄壁特征注入模具时,如果顶出工艺执行不当,可能存在断裂风险。我们的工程师会仔细评估这些因素,并在开发新项目之前与客户协作。

如需完整的成形变量列表,请下载 OptiMIM 的 MIM 设计网络研讨会!

金属粉末注射成形设计注意事项

在完成成形变量分析后,我们将开始研究金属粉末注射成形设计注意事项。由于 MIM 工艺的复杂性,每个阶段都有相当多的设计特征需要处理。

拖拽效应

拖拽效应仅仅是指 MIM 工艺固有的一个事实:零件置于承烧板上并放入烧结炉时会发生收缩。请记住 MIM 101 网络研讨会中的内容,MIM 零件平均会收缩约 20 percent。具体收缩率取决于材料牌号,我们的工程团队在设计零件时会将收缩因素纳入考量。

下垂效应

烧结过程中出现的第二种效应是下垂效应。在烧结过程中,零件会变得相对柔软,受重力影响,悬臂式或无支撑特征容易产生流动或下垂。针对下垂效应进行设计时,我们会创建可抵消重力影响的设计。我们可增加特制支撑件或陶瓷支撑件,这些支撑件可以是独立块体,也可以是定制加工的陶瓷件,以维持这些无支撑特征。

另一种选择是与您协作修改设计,在不增加任何额外成本的情况下实现这一目标。我们会考虑在零件上增加加强筋等特征。只要不影响应用的形状、配合或功能,这将是理想的方案。

拔模角度

金属粉末注射成形的设计特性与塑料注射成形非常相似。然而,主要例外在于对拔模角度的要求。在大多数金属粉末注射成形情况下,我们完全不需要拔模角度。这种要求很少见。

只有在存在高长宽比特征且需要开模时,我们才可能需要拔模角度,例如薄壁截面或长型芯针。为获得额外的脱模余量,我们可能会采用半度拔模角,但大多数情况下并不需要拔模角度。原因在于:原料中含有石蜡,该石蜡可作为脱模剂,因此在大多数情况下,模具中可采用直孔。成形阶段发生的收缩极小。因此,我们无需采用拔模角度。

壁厚

金属粉末注射成形与塑料注射成形的另一个相似之处是壁厚均匀。理想的 MIM 零件应具有相近且均匀的壁厚,以便我们控制收缩差异。

倒扣

在 OptiMIM,我们采用可折叠型芯设计组件。这一模具特征使我们能够将倒扣直接纳入成形工艺,从而减少二次加工需求和成本。采用其他制造方法时,倒扣通常不切实际或难以实现,但金属粉末注射成形可以实现。强烈建议在为倒扣进行设计前咨询我们的工程团队。

如需进一步了解金属粉末注射成形工艺的模具和设计变量,欢迎您下载我们的免费网络研讨会。我们将更详细地讨论上述主题,并涵盖以下内容:

  • 滚花
  • 定制原料
  • 浇口设计
  • 二次加工
  • 解决功能或装配问题
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