Het openen van gaten in plastic onderdelen is een gebruikelijke methode om verbinding te maken met andere componenten of functionele samenstellingen toe te voegen. De grootte en locatie van de gaten moeten de impact op de sterkte van het product minimaliseren of de productiecomplexiteit vergroten. Hieronder volgen verschillende factoren waarmee u rekening moet houden bij het ontwerpen van gaten.
De afstand tussen verbonden gaten, of de afstand tussen een gat en de aangrenzende rechte rand van het product, mag niet kleiner zijn dan de diameter van het gat, zoals geïllustreerd in het diagram voor belangrijke punten op de afstand tot randen of binnenmuren. Tegelijkertijd moet de wanddikte rond het gat zo groot mogelijk zijn; anders is de doorboorde locatie gevoelig voor scheuren. Als het gat schroefdraad bevat, worden de ontwerpvereisten complexer omdat het schroefdraadgebied gevoelig is voor spanningsconcentratie. Op basis van ervaring moet de afstand van de rand van het schroefdraadgat tot de productrand groter zijn dan driemaal de diameter van het schroefdraadgat om de spanningsconcentratiefactor aan de rand van een schroefdraadgat tot een veilig niveau te verlagen.
1 Doorlopende gaten
Vanuit montageperspectief worden doorlopende gaten veel vaker gebruikt dan blinde gaten en zijn ze gemakkelijker te produceren. Vanuit het perspectief van het matrijsontwerp is het ontwerp van doorlopende gaten ook structureel superieur omdat de kernpennen die worden gebruikt om de gaten te vormen aan beide uiteinden kunnen worden ondersteund. Doorlopende gaten kunnen worden gevormd door een enkele kernpen die aan beide uiteinden in de mal is bevestigd, of door twee kernpennen die met elkaar zijn verbonden, elk aan één uiteinde in de mal bevestigd. Over het algemeen wordt de eerste methode als beter beschouwd. Bij toepassing van de tweede methode moeten de diameters van de twee kernpennen enigszins verschillen om ondersnijdingen in het product te voorkomen die worden veroorzaakt door een kleine verkeerde uitlijning van hun assen, en de contacterende eindvlakken moeten vlak worden geslepen.
2 blinde gaten
Blinde gaten worden gevormd door uitwerppennen (ook wel kernpennen genoemd) in de matrijs, die slechts aan één zijde in de matrijs kunnen worden ondersteund. Daarom worden ze gemakkelijk gebogen en vervormd door het gesmolten plastic, waardoor het blinde gat elliptisch wordt. De lengte van de uitwerppen kan dus niet te lang zijn. Over het algemeen is de diepte van een blind gat beperkt tot tweemaal de diameter. Als de diameter van het blinde gat 1,5 mm of minder bedraagt, mag de diepte ervan niet groter zijn dan de diameter.
3 Boren
In de meeste gevallen moeten aanvullende boorprocessen zoveel mogelijk worden vermeden. Overweeg om gaten te ontwerpen die in één enkele vormbewerking kunnen worden gevormd om de productiekosten te verlagen. Wanneer het te vormen gat echter lang en smal is (dwz de lengte van het gat is groter dan de diepte ervan), kunnen de extra kosten voor het vervangen van gebroken of verbogen kernpennen hoger zijn dan de kosten van een secundair boorproces. In dit geval moet het toevoegen van een secundair boorproces worden overwogen. Bij het boorproces moet gebruik worden gemaakt van boormallen om de productie te versnellen en de kwaliteit te verbeteren, en ook om de extra kosten en tijd die gepaard gaan met kapotte boren of veelvuldig opnieuw slijpen te verminderen. Een andere methode is om kleine, ondiepe gaten in het plastic onderdeel aan te brengen in plaats van een boormal te gebruiken.
4 zijgaten (zijkernen)
Zijgaten vergroten vaak de moeilijkheidsgraad van het matrijsontwerp, vooral wanneer de richting van het zijgat loodrecht staat op de openingsrichting van de matrijs, aangezien zijgaten gemakkelijk ondersnijdingen op het plastic onderdeel creëren. Gebruikelijke methoden zijn onder meer het gebruik van hoekpennen en gespleten mallen (zij-acties) of hydraulische kerntrekkingen. Let erop of de kernpen zal vervormen of breken onder de druk van de plastic vulling; Deze situatie komt vaak voor bij lange kernpennen met een kleine-diameter. Omdat de matrijsstructuur complexer wordt, zijn de vervaardigingskosten van de matrijs hoger. Bovendien neemt de productietijd dienovereenkomstig toe, omdat de kernpen moet worden teruggetrokken voordat het onderdeel kan worden uitgeworpen.
5 Andere ontwerpoverwegingen
Andere overwegingen met betrekking tot het ontwerp van gaten bij het productontwerp zijn onder meer:
5.1 Getrapte gaten (gaten met meerdere verbonden diameters van verschillende afmetingen) zorgen voor een grotere diepte dan gaten met een enkele uniforme diameter. Bovendien kan het uithollen van een deel van de mal in het gatgebied ook de benodigde diepte van het gat verkorten. Het onderstaande diagram illustreert de toepassing van deze twee methoden.
5.2 Het gebruik van hoekpennen, gespleten mallen of hydraulische kerntrekkingen voor zijgaten zal onvermijdelijk de malstructuur ingewikkelder maken en de kosten verhogen. Dit probleem kan worden geëlimineerd door de diepgangshoek van de zijgatwand te vergroten of door het oorspronkelijke zijgat te vervangen door een getrapt gatontwerp, waardoor de ondersnijding wordt verwijderd die door het zijgat wordt veroorzaakt. Het diagram voor methoden om ondersnijdingen aan de zijkant te elimineren illustreert de toepassing van deze twee methoden.
5.3Aan de rand van het gat moet een recht stuk (verticale doorsnede) van minimaal 0,4 mm worden gereserveerd. Het ontwerpen van een volledige afschuining of afronding aan de gatrand is zowel economisch als in de praktijk vaak onpraktisch. Raadpleeg het diagram voor het ontwerp van de gatrand.
