MIM设计

目录

• 制造设计

• 烧结支持

• 拔模斜度

• 圆角和半径

• 肋和腹板

• 浇口

• 下沉

• 均匀壁厚

• 分模线

• 零件改进设计

• 取芯孔

• 孔和槽

• 底部切口

• 螺纹

• 装饰性特征

• 厚度过渡

为了充分利用金属注射成型工艺，我们需要考虑MIM设计中的许多关键方面。清楚理解这些原则将确保MIM零件的最佳制造结果。此外，我们将帮助您分析MIM设计阶段的收益与成本。

MIM设计指南是应用新部件设计原则和评估现有部件制造可能性的参考。正确的MIM设计将最大限度地提高经济效益，确保MIM零件具有目标几何形状和尺寸。

制造设计

在MIM设计过程中，您需要考虑制造设计原则，以消除任何昂贵的二次操作。

烧结支持

在烧结过程中，生坯体积收缩约20%。为了尽量减少失真的可能性，我们需要充分支持生坯。

最理想的是设计具有大平面的MIM零件，或具有共同平面的几个部件，这样我们就可以使用标准夹具。否则，我们需要为具有长跨度、悬臂或脆弱点的零件提供特定的夹具或固定器。

拔模斜度

这是零件表面上的一个小角度，与模具移动方向平行。拔模斜度用于方便脱模和脱模。其正常范围为0.5℃至2.0℃，一旦单个组件元素表面有文字，应使用更大的拔模斜度。

圆角和半径

我们通常应用圆角和半径来减少生产函数的特征相交应力。它们在成型过程中发挥着重要作用，消除了尖角、原料流和喷射痕迹。这是处理尖角的有效方法。通常首选0.4-0.8 mm的圆角和半径。

肋和腹板

肋和腹板是加固相对较薄的墙和避免厚截面的常规特征。此外，它们可以改善材料流动，限制变形，增加薄壁强度和刚度。肋的厚度应小于相邻墙，否则，我们应根据结构要求使用多个肋。

浇口

由于注射浇口总是在成品零件上留下标记，因此其位置应平衡可制造性、功能、尺寸控制和美观性的要求。其最佳位置是在模具的分型线上，该位置将使流道冲击型腔壁或型芯销。我们需要考虑闸门位置的其他因素，如子闸门、精确闸门和隧道闸门。对于壁厚不同的MIM零件，我们将在最厚的横截面处放置浇口，以使MIM材料从厚截面流向薄截面。这种方式将减少零件表面上的空隙、凹陷痕迹、集中应力和流线。在多腔MIM工艺中，我们必须考虑浇口尺寸和位置，以确保MIM材料以平衡的填充率输送到每个腔。

下沉

在设计过程中尽量减少沉降和编织线。凹陷总是发生在相同厚度的墙体和肋骨的厚部分。将肋厚度减少到墙体的75%就可以消除潜在的凹陷。

均匀壁厚

MIM零件的总体尺寸和设计将决定横截面壁厚。通常，最佳壁厚为1 mm至6 mm，这对于不同的整体尺寸是可变的。我们应在可行条件下均匀壁厚，以避免因厚度变化导致的不均匀收缩、变形、内部应力、空隙、裂缝、凹陷痕迹、尺寸和公差干扰。厚度最好为1-6 mm。我们仍然可以在两个方向上去除材料，以创造壁厚均匀性，从而以经济的方式节省细金属粉末的成本。

分模线

分型线是模具两半相交的平面，所有特征都需要垂直于分型线，以便从模具中移除。通常，分型线会转移到零件表面作为见证线，我们可以设计分型线，使其沿着不明显的边缘分离，以隐藏它。最好将分型线包含在一个平面中。

零件改进设计

我们还注意到零件改进设计如下：

取芯孔

取芯孔通常用于减少MIM零件的横截面、均匀的壁厚、减少金属材料消耗、减少或消除二次加工操作。其优选方向平行于模具开口并垂直于分型面。当长度/直径比大于4:1时，首选通孔，因为两端支撑芯销，否则，盲孔将与悬臂销一起使用。

孔和槽

孔和槽可以在MIM零件中提供功能特征，而无需额外成本，此外还可以减少零件质量和均匀的壁厚。孔垂直于分型线，易于以最低成本成型，这些孔是平行的，需要机械滑块或液压缸。对于内部连接孔，我们需要仔细考虑潜在的密封问题和泛水问题。

底部切口

外切口很容易通过分模在分模线上形成。而内切口只能由滑块或可折叠型芯产生。在MIM设计中，我们应该避免内切，因为这会增加成本，而且可能出现闪边问题。

螺纹

内螺纹和外螺纹都可以在MIM工艺中形成，内螺纹比拧芯更精确，成本更低。外螺纹的最佳位置是在分界线上。为了保持螺纹直径的公差，窄平通常为0.005英寸。

装饰性特征

MIM可以轻松地将徽标、滚花、零件号和识别标记等特征模制到位，而无需增加成本，所有这些特征都可以凸起或下表面。我们还可以为MIM工艺中的钻石滚花等高水平特征细节感到自豪。

厚度过渡

尽管MIM零件壁厚理想地均匀，但取芯厚度均匀并不是一个完美的选择，而且很难避免变化。我们需要设计不同厚度之间的渐变。