優秀秀的產品設計師一直在尋找更好的方法來降低成本和改善用戶體驗。活動鉸鏈設計是一種方法，該方法可以通過用柔性的薄塑料腹板代替傳統的鉸鏈設計方法來輕松完成這兩項任務。由于塑料注射成型的獨特流動動力學，  兩個塑料主體可以通過一個彈性鉸鏈連接，可以無限循環。獲得優質塑料活動鉸鏈的關鍵是什么？一切都與設計有關……

番茄醬蓋

什么是活動鉸鏈？

阿活鉸鏈是塑料的薄的部分，其兩個塑料體連接在一起。由于它非常薄，因此可使兩個主體旋轉到180度或更大的角度。它們非常耐用，設計精良，可以持續數百萬次循環。一個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行分配。

活動鉸鏈有什么作用？

當您需要將兩側連接在一起并允許旋轉運動的東西時，活動鉸鏈很可能會成功。在大多數情況下，它可以代替傳統的鉸鏈，并且零件數量少且無需組裝。

您會在塑料零件（如瓶蓋和瓶蓋）上找到活動鉸鏈。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，調味品，還有更多帶有活動鉸鏈的產品
• •洗發水和液體肥皂瓶
• •釣具和誘餌盒

使用活動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 –簡單明了是活動鉸鏈的最大優點。大多數傳統的鉸鏈需要某種類型的銷釘，例如螺釘或金屬桿，才能使鉸鏈轉動。由于活動鉸鏈是一體式設計，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。

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

耐用性 –設計和應用適當的活動鉸鏈可以持續超過一百萬次循環。大多數循環測試通常會放棄大約百萬循環的標記，因此可以想象它們可以持續更多的循環。

為什么不使用活動鉸鏈？

有限的材料選擇 –活動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的塑料，例如聚碳酸酯或ABS，那么傳統的鉸鏈會更合適。

有限的負載 –活動鉸鏈在承受平行于鉸鏈的負載方面不是很好。一個很好的例子就是一扇門。門具有很大的重量，并且會在其所連接的鉸鏈上施加負荷。鉸鏈必須承受門的負荷，并且必須打開和關閉。活動鉸鏈不適用于將此類負載施加到其上的應用。

延長了開發時間 –活動鉸鏈需要一些時間和精力進行設計。每個應用程序都是不同的，并提出了獨特的挑戰。根據我的經驗，在制作注塑模具后，活動鉸鏈功能通常需要進行某種類型的調整才能使其正常工作。

活動鉸鏈設計注意事項

當需要設計活動鉸鏈時，務必遵循一些基本的設計準則，以確保鉸鏈可以正常工作。

典型的活動鉸鏈設計

•平鉸鏈  –海峽鉸鏈是最常見的活動鉸鏈類型。它由兩側的平臺和薄的鉸鏈部分組成。

•雙鉸鏈 -雙鉸鏈有兩個海峽鉸鏈，由狹窄的著陸區隔開。當需要A）在兩個折疊部分之間形成間隙或空間時，或者B）需要360度旋轉時，雙鉸鏈很有用。

• 蝶形鉸鏈  –蝶形鉸鏈通常用于分配帽。蝶形鉸鏈的最大優勢在于其翻轉功能。一旦鉸鏈打開/關閉超過某個角度，鉸鏈就會彈到另一個位置并停留在該位置。因此，蓋將翻轉到打開或關閉位置。

• 雙穩態鉸鏈  –這與蝶形鉸鏈非常相似，只是一個統一的活動鉸鏈有三個獨立的鉸鏈部分。這種設計將導致強有力的打開和關閉動作。鉸鏈在打開和關閉位置處于平衡狀態，因此名稱為雙穩態鉸鏈

注射成型的活鉸設計指南

活鉸鏈設計無疑是一門藝術，也是一門伴隨經驗的科學。在測試了第一部分后，通常需要對模具進行一些更改，并且進行細微調整后，通常會將設計磨入功能性鉸鏈中。盡管有多種類型的活動鉸鏈，并且可能還有一些尚待發現，但我們將介紹使活動鉸鏈起作用的基礎知識。

卷材厚度

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

沒有尖角

在設計注塑成型時，最好使銳角轉成半徑。活鉸鏈內部和周圍的半徑尖角甚至更重要。尖角處增加的應力會降低耐用性。

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。這通常將需要一個以鉸鏈為中心的閘門。

鉸鏈材料

選擇正確的材料對于良好的鉸鏈設計至關重要。良好的樹脂選擇應能很好地流經薄薄的區域，并且在彎曲時應不會產生裂紋。只能接受兩種類型的塑料：
聚丙烯PP 是活動鉸鏈的最佳樹脂選擇。在查看您的PP材料選項時，請尋找均聚物PP。這種類型的PP始終表現良好，并且可以生產耐用的活動鉸鏈。無規共聚物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，只有在您對溫度或沖擊強度有較低要求時才應使用。

聚乙烯PE是第二選擇，但PE卻很少使用。僅應使用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對鉸鏈設計的耐用性和功能產生負面影響。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鉸鏈。

Mold Flow在分子水平上的活動鉸鏈

獲得耐用的活動鉸鏈的關鍵是使所有塑料分子對齊而不是隨機定向。當熔融塑料流過模腔時，它被迫通過鉸鏈的小區域。塑料的流動方向和增加的速度將沿著鉸鏈產生分子排列。具有垂直于撓曲方向定向的分子，這將延長鉸鏈的耐用性。

鉸鏈設計中的另一個重要考慮因素是沿鉸鏈的流量均勻。流動不均勻會增加出現焊縫或缺陷的機會，這些缺陷會損害耐用性。RevPart無需擔心，我們會進行流量分析并為您的模具選擇最佳的澆口入口點。這樣可以確保您沿鉸鏈均勻流動，從而獲得耐用的零件。

要考慮的環境因素

紫外線輻射 –像大多數塑料一樣，聚丙烯會因紫外線/陽光照射而降解。如果您有紫外線暴露要求，強烈建議添加紫外線添加劑或紫外線防護涂層。長時間暴露在紫外線下往往會在塑料上造成破裂，從而影響活動鉸鏈的壽命。

化學暴露 –如果零件要暴露在化學物質中，那么重要的是要確保所選的樹脂不會降解。

后期處理

稱為冷拔的常見后期處理是在鉸鏈仍很熱時使其彎曲。通常，鉸鏈一從模具中出來就彎曲幾次。通過在零件仍很熱時彎曲該零件，可以使分子進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，并且會增加制造成本。如果您對周期的要求不太嚴格，那么您通常可以跳過此后期處理以及與之相關的成本。

原型活動鉸鏈

CNC銑削活動鉸鏈by RevPart

原型制作是一種有價值的工具，可讓您無需大量投資即可修改零件。使用傳統方法，由于活動鉸鏈的尺寸和材料要求嚴格，因此無法進行原型制作。但是，由于RevPart專有的CNC加工工藝，我們能夠用聚丙烯對多種活動鉸鏈設計進行CNC加工。鉸鏈功能齊全，可以循環數百次。另一個選擇是打開一個原型注塑模具來研發您的活動鉸鏈設計。