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什么是合页？

        活动铰链是由母材（通常为聚丙烯塑料）的延伸制成的一种铰链）。它们是塑料的薄部分，用作两个较大的塑料部分之间的连接。通常，较大的塑料件和活动铰链“桥”将由一块连续的塑料制成。由于活动铰链非常薄，通常由柔性聚丙烯制成，因此活动铰链也能够绕一个轴旋转180度或更多-可能进行数百万次循环而不会破裂。与大多数铰链涉及以传统机制组装的多个零件相反，活动铰链不是独立的实体。可以将它们描述为在材料的预定点处有目的的断层线，该断层线经过精心设计，以使其在反复弯曲后不会失效。番茄酱瓶上的瓶盖也许是活动铰链最著名的例子。

生活铰链是如何产生的？

       活动铰链必须设计，原型制作然后制造。设计是使用计算机辅助设计（CAD）软件（例如Solidworks）完成的，而原型设计则使用以下两种主要方法之一进行：CNC加工（减法工艺）或注塑成型。重要的是要注意，不仅有人能数控加工活动铰链原型。实际上，据TVT体育 所知，创新机制是唯一具有这种独特功能的商店。3D打印（增材制造）是活动铰链原型的第三种方法，但目前存在一些质量限制，这不是CNC和注塑成型所固有的（请参见下文）。批量生产仅使用注塑成型。
 

       活动铰链生产的第一阶段是计算机辅助设计（CAD）。主要的设计考虑因素包括所需的铰链作用，铰链的尺寸以及所需的运动范围。有关不同的活动铰链设计的一些示例，请参见以下部分。

1.直或平生活铰链：

      直铰链是活动铰链的最简单类型。它们可以沿铰链线长，短，连续或分段。这里有一些例子：

长连续直铰链：

       短连续直铰链： 此铰链还包含两个塑料“挡块”，可阻止180度旋转。这也称为三重铰链，因为有三块独特的塑料充当围绕同一轴的活动铰链。

2.蝴蝶活铰链：

       蝶形铰链是一种经典的铰链类型，其起源可追溯到17世纪的橱柜。当您需要“双稳态”盖动作时，可以使用蝶形铰链。由于是双稳态的，因此盖子将需要卡扣到打开或关闭位置，并且不会停留在两者之间。蝶形铰链侧面的腹板像弹簧一样伸展，将盖拉到打开或关闭位置。它们也可以制成活动铰链，其主要目的是允许一定范围的运动而不允许其他运动。

蝴蝶活铰链（平面图）：

   

Butterfly Living铰链（配置文件视图）：

3.儿童安全铰链：

        创新机制的这种独特设计是一种双作用铰链，旨在防止儿童打开容器或盖子。机构中装有活动铰链，但盖子上的其他功能使其可以防止儿童进入。您可以在下面的视频中看到它的工作原理。  

 

4.双个或三个生活铰链：

       这仅仅是在同一位置使用多个铰链（无论数量是两个，三个，甚至更多）。下面的铰链先前显示为笔直的铰链（由于铰链中间的塑料部分），但它也是三重铰链。如您所见，有三个独特的塑料活动铰链协同工作。 

 

活铰链生产（原型制造）：

 

        一般来说，生产带有活动铰链的新颖产品的最佳方法是设计机构，然后用最终产品（聚丙烯）从数控机床加工出最初的工作原型，然后在完成设计后再进行注射成型。模具，通过注塑成型来批量生产聚丙烯零件。

1.数控加工活动铰链（减法制造）：

 

       到目前为止，CNC是生产带有活动铰链的单个原型产品的最佳方法。如果您试图生成概念证明或最多10个原型，那么CNC可能是最好的选择。许多人认为不可能对活动铰链进行CNC加工，但这是错误的。他们说，每个人总是告诉TVT体育 ，只是忘记它了……“您不能加工聚丙烯。” 但事实证明，他们全都错了。可以办到。TVT体育 可以做到。TVT体育  创新机制的 才华横溢的团队已解决了这个问题。他们可以干净，精细地加工聚丙烯。他们可以加工具有功能的按扣。他们可以将以前不可能的活动铰链原型加工到0.005英寸。 结果是惊人的。 不仅可以做到，而且它是为新的活动铰链设计生产工作原型模型的最便宜，质量最高的方法。在此处阅读更多有关活动铰链的CNC原型生产过程的信息。对于设计验证和原型制作，使用CNC机器切割活动铰链原型可能是最佳选择。这是因为您不必费心设计模具。用模具正确安装铰链可能是一个棘手的过程，您将投入大量资金来实现这一目标。
 

2.注塑活动铰链：

         到目前为止，注塑成型是生产带有活动铰链的零件的最便宜的方式。如果您已经有了最终设计并已经生产出可以在最终生产材料（聚丙烯）中使用的原型，那么您就可以开始进行注塑成型了。对于需要几百个原型的销售样品，使用注塑成型可能是更好的选择，这不仅是因为快速周转，而且因为加工效果要比CNC切割原型好，这对于销售样品至关重要。希望原型看起来尽可能接近最终产品。

      生产用于模具的工具通常非常昂贵。与经验丰富的设计团队合作将使您受益匪浅，他们可以将CAD中的零件设计转换为模具，从而可以生产出所需的零件而不会出现注射成型缺陷。例如，选择放置门的位置或拥有多少个门是非常微妙的过程。对于大多数人来说，有些尝试是可行的，但对于有经验的设计师而言，则需要考虑诸如原型本身的设计或活动铰链所在位置等因素。选择放置一个或多个浇口的位置时遇到两个常见的问题。首先是当浇口靠近铰链所在的位置时，将塑料从那里挤压到模具的其余部分会产生出色的铰链，但由于铰链太小而无法确保塑料的正确分配，因此会导致下沉。但是，选择使用两个闸门，使塑料流向活动铰链所在的中间位置，将减少下沉的可能性，但可能会导致铰链出现故障和开裂的可能性。

3. 3D打印活动铰链（增材制造）：

        3D打印活动铰链是通过在垂直方向上使用一滴塑料制成的。某些可用于3D打印的塑料可以复制聚丙烯的品质，但目前没有一种可以很好地发挥作用。3D打印的活动铰链往往会变脆并且在反复弯曲时会失效。由聚丙烯制成的普通活动铰链可以弯曲数百万次而不会出现明显的磨损。CNC加工可生产出与3D打印价格大致相同的原型，而不会降低质量。

4.带有低硬度聚氨酯的橡胶模具活动铰链：

       制作活动铰链原型的另一个较差的选择是创建橡胶模具，然后铸造低硬度聚氨酯模型。与3D打印的活动铰链原型相似，问题是您最终将原型铰链弯曲几次，否则会折断。该产品根本无法承受正常的磨损。您要做的最后一件事是出示您的概念证明，并让您无法接受。与CNC相比，这是一种非常差劲的原型制作方法。

5.产生活页铰链的其他不良选择：

      螺钉：您可以用一块薄薄的聚丙烯塑料片材制成活动铰链机构，然后将其拧入活动铰链部件的两个部分（基座和盖）之间的位置。

 

     胶带：信不信由你，谁不知道CNC活动铰链原型的制作过程，最终还是失败了，尝试3D打印和/或在低硬度聚氨酯中铸造该原型而最终对破损的原型感到失望。后备选项通常是磁带。完全没有必要，因为CNC是生产工作原型的专业且经济高效的方法。  

制作活页的材料：

 

       活动铰链几乎完全由聚丙烯塑料制成。聚丙烯是一种非常柔软，柔软的材料，具有相对较低的熔点。这些因素使大多数人无法正​​确加工材料。它胶了。它没有切干净。它开始从CNC切割机的热量融化。通常需要将其刮平以使任何东西都接近完成的表面。他们说，每个人总是告诉我，只是忘记它了……“您不能加工聚丙烯。” 但事实证明，他们全都错了。可以办到。而且TVT体育 可以做到。

       如果您想了解更多有关聚丙烯的信息，请点击这里。

      在某些情况下，出于活动铰链的目的，其他塑料（例如聚乙烯）可以代替聚丙烯。此外，Stratasys还通过“ Rigur”或“尼龙12”等3D打印材料来宣传活铰链原型功能。在上攻到3D打印活铰链可以快速且廉价地完成。从TVT体育 的经验来看，3D打印的不利之处在于，由3D打印材料制成的原型比传统的聚丙烯活动铰链断裂的速度要快得多。3D打印活动铰链原型的问题在于，可以用相同的成本和相同的快速周转时间，用相同的材​​料（聚丙烯）以相同的小成本和相同的快速周转时间，用聚丙烯实心块对CNC进行更好的原型加工。 ）的生产活动铰链。因此，它的功能与注射式活动铰链相同（即，它将弯曲数百万次而不会产生明显的磨损）。这使得3D打印活动铰链专门用于不知道如何数控活动铰链的商店。

      如果您要构建的产品需要使用聚丙烯以外的其他塑料制成（例如丙烯酸，聚碳酸酯或乙缩醛），那么考虑使用带有多个活动部件的传统铰链，则可能会更好。

 

活动铰链的一些例子是什么？

 

       消费品是您看到活动铰链的真正常见的地方。常见的例子包括用于容纳诸如番茄酱之类的食品或诸如洗发水和沐浴露之类的卫生产品的塑料瓶。

1.调味瓶盖：您的番茄酱瓶盖几乎是您每周都要使用的活动铰链的一个例子（也许每天取决于您吃多少个汉堡包和土豆）。下面显示的两个图像是蝴蝶活动铰链的经典示例。

2.个人卫生瓶盖：  沐浴露，洗发水和个人卫生产品经常与活动铰链盖包装在一起。

 

活页的性能特点是什么？

1.美学：由于其连续且平滑的曲线具有优雅的性质，因此活动铰链极其干净，并且在眼睛上也非常容易。这里有创作许可的空间，可以随时探索新的设计可能性。

2.适用性：活动铰链的用途广泛，一种新颖的解决方案可适用于大多数需要使用铰链的注塑成型原型。活动铰链设计的简单性使其非常适合此类目的。

3.化学降解：由于活动铰链由塑料制成，因此不会像金属铰链那样生锈。

4.成本：由于活动铰链是由单个零件制成的，因此与其他类型的铰链机构相比，活动铰链的生产成本通常要便宜得多（其中许多铰链机构需要人工组装，生产多种工具等）。将铰链结合到原型的设计和制造过程中的事实使活动铰链的成本大大降低。

5.耐用性：活动铰链非常耐用。缺少大量零件使它们非常坚固，几乎不易受到零件磨损或故障的影响。一些活动铰链能够进行数百万次循环，以免发生任何形式的磨损。注意：由3D打印制成的活动铰链原型承受频繁弯曲的能力大大降低。这是因为可用的3D打印材料在材料特性方面不等同于聚丙烯。 

6.灵活性：活动铰链在铰链的设计旋转轴上具有出色的灵活性。 

7.摩擦：活动铰链由单个部件制成，几乎没有摩擦。与传统的铰链相比，这是一个显着的优势。

8.寿命：如果制造正确，活动铰链将持续整个零件寿命。它们应该能够弯曲数十万至数百万次，而不会出现明显的磨损。 

9.维护：活动铰链不需要维护或修理，因为它们只有在不自然的条件下才会失效。 

10.运动范围：活动铰链通常设计为可提供180度的角度运动。有些设计根本没有将弯曲限制到特定的极限，它们会旋转超过180度，而另一些设计则确保铰链不会弯曲超过某个角度（例如90度）。

11.强度：活动铰链承受载荷的能力非常有限（无论是拉伸应力，压缩应力还是剪切应变）。这是活动铰链的主要限制之一。 

12.温度：塑料（由活动铰链制成）通常具有较低的熔点。因此，随着温度的升高并接近玻璃化转变温度（开始从液态转变为固态的温度），材料的硬度将越来越小。 

 

如何创建活铰链：

   

结论：

活动铰链在广泛的应用中非常有用。它们由聚丙烯塑料制成。因此，它们基本上可以永远持续下去。它们的一个主要限制是它们不能很好地支撑重物。

生产活动铰链的最佳方法取决于所需数量。对于需要1-10个铰链原型的小型项目，TVT体育 强烈建议使用一块聚丙烯对它们进行CNC加工。对于需要100-1000个原型的较大项目，TVT体育 建议使用注塑成型。当涉及最终生产时，显而易见的解决方案也是注塑。

1. 使用CNC加工：要对活动铰链原型进行CNC加工，您首先要准备一片聚丙烯（PP）板材。将塑料从材料的初始块逐渐切掉（此过程称为减法制造）。对于1-10个零件的设计验证和原型制作，用聚丙烯原料从带有活动铰链的原型零件上切下更快，更便宜。许多人认为这是不可能的（由于多种原因），其中之一就是精确加工时PP会粘起来的趋势。对TVT体育 来说幸运的是，这些人是错的。聚丙烯实际上可以加工成活动铰链原型。Creative Mechanicals技术人员可以机加工非常细小的精密活动铰链在TVT体育 的自动多刀CNC机床上可以进行精度低至0.005英寸的多种设计。想要看到实际的过程吗？观看下面的视频（关于CNC的讨论始于0:30）
2. 使用注塑成型：使用注塑成型制作活动铰链原型需要首先设计和制造一个注塑模具工具（一块铝或钢块，其内部腔体呈原型零件的形状）。在注塑模具中正确设置铰链可能很棘手，设计和制造注塑模具比在CNC机床上切割一两个原型要昂贵得多。当您需要数百到一千个原型进行生产前测试等目的时，TVT体育 建议使用此方法。在这种规模下，将零件从最终材料中注塑成型要比CNC切割很多零件要有效得多。此外，对于需要五十至一百个原型的销售样品，使用注塑成型可能是更好的选择，不仅因为快速的周转，还因为其精加工比CNC切割原型更好。这对于销售采样至关重要，在该采样中，希望原型看起来尽可能接近最终产品。注意：即使在这种情况下，在进行注塑模具投资之前，最好先进行CNC切割原型以确保设计正常运行。