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優(yōu)秀秀的產(chǎn)品設(shè)計(jì)師一直在尋找更好的方法來(lái)降低成本和改善用戶體驗(yàn)。活動(dòng)鉸鏈設(shè)計(jì)是一種方法，該方法可以通過用柔性的薄塑料腹板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉸鏈設(shè)計(jì)方法來(lái)輕松完成這兩項(xiàng)任務(wù)。由于塑料注射成型的獨(dú)特流動(dòng)動(dòng)力學(xué)，  兩個(gè)塑料主體可以通過一個(gè)彈性鉸鏈連接，可以無(wú)限循環(huán)。獲得優(yōu)質(zhì)塑料活動(dòng)鉸鏈的關(guān)鍵是什么？一切都與設(shè)計(jì)有關(guān)……

番茄醬蓋

什么是活動(dòng)鉸鏈？

阿活鉸鏈是塑料的薄的部分，其兩個(gè)塑料體連接在一起。由于它非常薄，因此可使兩個(gè)主體旋轉(zhuǎn)到180度或更大的角度。它們非常耐用，設(shè)計(jì)精良，可以持續(xù)數(shù)百萬(wàn)次循環(huán)。一個(gè)熟悉的例子是番茄醬蓋。番茄醬蓋上的鉸鏈的目的是使蓋保持與主體的連接，但也可以使其移開以進(jìn)行分配。

活動(dòng)鉸鏈有什么作用？

當(dāng)您需要將兩側(cè)連接在一起并允許旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的東西時(shí)，活動(dòng)鉸鏈很可能會(huì)成功。在大多數(shù)情況下，它可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉸鏈，并且零件數(shù)量少且無(wú)需組裝。

您會(huì)在塑料零件（如瓶蓋和瓶蓋）上找到活動(dòng)鉸鏈。常見示例包括：

• •化妝粉餅
• •糖果容器蓋（例如Tic Tac薄荷糖）
• •看看冰箱里的醬汁，調(diào)味品，還有更多帶有活動(dòng)鉸鏈的產(chǎn)品
• •洗發(fā)水和液體肥皂瓶
• •釣具和誘餌盒

使用活動(dòng)鉸鏈比其他類型的鉸鏈有什么好處？

2片式鉸鏈

消除組裝并降低成本 –簡(jiǎn)單明了是活動(dòng)鉸鏈的最大優(yōu)點(diǎn)。大多數(shù)傳統(tǒng)的鉸鏈需要某種類型的銷釘，例如螺釘或金屬桿，才能使鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)。由于活動(dòng)鉸鏈?zhǔn)且惑w式設(shè)計(jì)，因此您可以從材料清單中省去那些零件。您不僅省去了硬件，而且擺脫了安裝鉸鏈的麻煩和成本。

消除了對(duì)多個(gè)腔體的需求 –如果沒有活動(dòng)鉸鏈，則這兩個(gè)半部分將成為獨(dú)立的部分，從而需要單獨(dú)的腔體，閘門和滑槽。由于活動(dòng)鉸鏈將兩半連接在一起，所以型腔變成了一個(gè)，通常會(huì)降低制造模具的成本。

耐用性 –設(shè)計(jì)和應(yīng)用適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)鉸鏈可以持續(xù)超過一百萬(wàn)次循環(huán)。大多數(shù)循環(huán)測(cè)試通常會(huì)放棄大約百萬(wàn)循環(huán)的標(biāo)記，因此可以想象它們可以持續(xù)更多的循環(huán)。

為什么不使用活動(dòng)鉸鏈？

有限的材料選擇 –活動(dòng)鉸鏈的最佳材料是聚丙烯PP。聚乙烯PE可以在某些情況下使用。即使使用PP和PE，您在可使用的添加劑和填料類型上也受到限制。如果您需要使用工程等級(jí)的塑料，例如聚碳酸酯或ABS，那么傳統(tǒng)的鉸鏈會(huì)更合適。

有限的負(fù)載 –活動(dòng)鉸鏈在承受平行于鉸鏈的負(fù)載方面不是很好。一個(gè)很好的例子就是一扇門。門具有很大的重量，并且會(huì)在其所連接的鉸鏈上施加負(fù)荷。鉸鏈必須承受門的負(fù)荷，并且必須打開和關(guān)閉。活動(dòng)鉸鏈不適用于將此類負(fù)載施加到其上的應(yīng)用。

延長(zhǎng)了開發(fā)時(shí)間 –活動(dòng)鉸鏈需要一些時(shí)間和精力進(jìn)行設(shè)計(jì)。每個(gè)應(yīng)用程序都是不同的，并提出了獨(dú)特的挑戰(zhàn)。根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，在制作注塑模具后，活動(dòng)鉸鏈功能通常需要進(jìn)行某種類型的調(diào)整才能使其正常工作。

活動(dòng)鉸鏈設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

當(dāng)需要設(shè)計(jì)活動(dòng)鉸鏈時(shí)，務(wù)必遵循一些基本的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以確保鉸鏈可以正常工作。

典型的活動(dòng)鉸鏈設(shè)計(jì)

•平鉸鏈  –海峽鉸鏈?zhǔn)亲畛Ｒ姷幕顒?dòng)鉸鏈類型。它由兩側(cè)的平臺(tái)和薄的鉸鏈部分組成。

•雙鉸鏈 -雙鉸鏈有兩個(gè)海峽鉸鏈，由狹窄的著陸區(qū)隔開。當(dāng)需要A）在兩個(gè)折疊部分之間形成間隙或空間時(shí)，或者B）需要360度旋轉(zhuǎn)時(shí)，雙鉸鏈很有用。

• 蝶形鉸鏈  –蝶形鉸鏈通常用于分配帽。蝶形鉸鏈的最大優(yōu)勢(shì)在于其翻轉(zhuǎn)功能。一旦鉸鏈打開/關(guān)閉超過某個(gè)角度，鉸鏈就會(huì)彈到另一個(gè)位置并停留在該位置。因此，蓋將翻轉(zhuǎn)到打開或關(guān)閉位置。

• 雙穩(wěn)態(tài)鉸鏈  –這與蝶形鉸鏈非常相似，只是一個(gè)統(tǒng)一的活動(dòng)鉸鏈有三個(gè)獨(dú)立的鉸鏈部分。這種設(shè)計(jì)將導(dǎo)致強(qiáng)有力的打開和關(guān)閉動(dòng)作。鉸鏈在打開和關(guān)閉位置處于平衡狀態(tài)，因此名稱為雙穩(wěn)態(tài)鉸鏈

注射成型的活鉸設(shè)計(jì)指南

活鉸鏈設(shè)計(jì)無(wú)疑是一門藝術(shù)，也是一門伴隨經(jīng)驗(yàn)的科學(xué)。在測(cè)試了第一部分后，通常需要對(duì)模具進(jìn)行一些更改，并且進(jìn)行細(xì)微調(diào)整后，通常會(huì)將設(shè)計(jì)磨入功能性鉸鏈中。盡管有多種類型的活動(dòng)鉸鏈，并且可能還有一些尚待發(fā)現(xiàn)，但我們將介紹使活動(dòng)鉸鏈起作用的基礎(chǔ)知識(shí)。

卷材厚度

厚度應(yīng)在0.007英寸至0.015英寸之間。任何比這還薄的東西，塑料可能無(wú)法在模具中正確填充鉸鏈部分。任何較厚的分子都不會(huì)沿正確的方向取向，這將影響循環(huán)耐久性。

沒有尖角

在設(shè)計(jì)注塑成型時(shí)，最好使銳角轉(zhuǎn)成半徑。活鉸鏈內(nèi)部和周圍的半徑尖角甚至更重要。尖角處增加的應(yīng)力會(huì)降低耐用性。

澆口位置

向RevPart詢問您的澆口位置，我們可以為您提供模具的CAD圖。您要確保塑料流沿鉸鏈均勻分布。這通常將需要一個(gè)以鉸鏈為中心的閘門。

鉸鏈材料

選擇正確的材料對(duì)于良好的鉸鏈設(shè)計(jì)至關(guān)重要。良好的樹脂選擇應(yīng)能很好地流經(jīng)薄薄的區(qū)域，并且在彎曲時(shí)應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生裂紋。只能接受兩種類型的塑料：
聚丙烯PP 是活動(dòng)鉸鏈的最佳樹脂選擇。在查看您的PP材料選項(xiàng)時(shí)，請(qǐng)尋找均聚物PP。這種類型的PP始終表現(xiàn)良好，并且可以生產(chǎn)耐用的活動(dòng)鉸鏈。無(wú)規(guī)共聚物PP是第二好的選擇，并且性能很好。沖擊共聚物是鉸鏈最不希望使用的，只有在您對(duì)溫度或沖擊強(qiáng)度有較低要求時(shí)才應(yīng)使用。

聚乙烯PE是第二選擇，但PE卻很少使用。僅應(yīng)使用PE，否則不能使用PP。

塑料樹脂片狀添加劑

填充物和鉸鏈壽命的影響

添加填料是達(dá)到樹脂某些要求的常用方法。例如，您可以添加玻璃纖維以提高抗張強(qiáng)度，或者添加Perl薄片以獲得金屬外觀。諸如玻璃，滑石和纖維之類的添加劑可能會(huì)對(duì)鉸鏈設(shè)計(jì)的耐用性和功能產(chǎn)生負(fù)面影響。不建議使用任何填料，如果確定有必要，則建議使用原型模具研發(fā)鉸鏈。

Mold Flow在分子水平上的活動(dòng)鉸鏈

獲得耐用的活動(dòng)鉸鏈的關(guān)鍵是使所有塑料分子對(duì)齊而不是隨機(jī)定向。當(dāng)熔融塑料流過模腔時(shí)，它被迫通過鉸鏈的小區(qū)域。塑料的流動(dòng)方向和增加的速度將沿著鉸鏈產(chǎn)生分子排列。具有垂直于撓曲方向定向的分子，這將延長(zhǎng)鉸鏈的耐用性。

鉸鏈設(shè)計(jì)中的另一個(gè)重要考慮因素是沿鉸鏈的流量均勻。流動(dòng)不均勻會(huì)增加出現(xiàn)焊縫或缺陷的機(jī)會(huì)，這些缺陷會(huì)損害耐用性。RevPart無(wú)需擔(dān)心，我們會(huì)進(jìn)行流量分析并為您的模具選擇最佳的澆口入口點(diǎn)。這樣可以確保您沿鉸鏈均勻流動(dòng)，從而獲得耐用的零件。

要考慮的環(huán)境因素

紫外線輻射 –像大多數(shù)塑料一樣，聚丙烯會(huì)因紫外線/陽(yáng)光照射而降解。如果您有紫外線暴露要求，強(qiáng)烈建議添加紫外線添加劑或紫外線防護(hù)涂層。長(zhǎng)時(shí)間暴露在紫外線下往往會(huì)在塑料上造成破裂，從而影響活動(dòng)鉸鏈的壽命。

化學(xué)暴露 –如果零件要暴露在化學(xué)物質(zhì)中，那么重要的是要確保所選的樹脂不會(huì)降解。

后期處理

稱為冷拔的常見后期處理是在鉸鏈仍很熱時(shí)使其彎曲。通常，鉸鏈一從模具中出來(lái)就彎曲幾次。通過在零件仍很熱時(shí)彎曲該零件，可以使分子進(jìn)一步定向到增加耐用性的方向。需要注意的是，這樣做非常耗時(shí)，并且會(huì)增加制造成本。如果您對(duì)周期的要求不太嚴(yán)格，那么您通常可以跳過此后期處理以及與之相關(guān)的成本。

原型活動(dòng)鉸鏈

CNC銑削活動(dòng)鉸鏈by RevPart

原型制作是一種有價(jià)值的工具，可讓您無(wú)需大量投資即可修改零件。使用傳統(tǒng)方法，由于活動(dòng)鉸鏈的尺寸和材料要求嚴(yán)格，因此無(wú)法進(jìn)行原型制作。但是，由于RevPart專有的CNC加工工藝，我們能夠用聚丙烯對(duì)多種活動(dòng)鉸鏈設(shè)計(jì)進(jìn)行CNC加工。鉸鏈功能齊全，可以循環(huán)數(shù)百次。另一個(gè)選擇是打開一個(gè)原型注塑模具來(lái)研發(fā)您的活動(dòng)鉸鏈設(shè)計(jì)。