塑胶件结构连接
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塑胶件的结构设计:螺纹连接结构篇(上)塑胶件的连接结构,有两种应用较广泛,一种是卡扣连接(之前文章已有介绍),另一种是螺纹连接。
其中螺纹连接我认为是应用最广泛、最常见的连接结构。
基于成本考虑,尽管大家都在尽量减少螺纹连接的使用,但是,对于绝大部分产品结构设计的需要,螺纹连接结构还是很难完全被取代,因为,其相对于卡扣连接有以下优点:•连接强度比卡扣大得多,即使受到额外负载也不容易松脱,可靠性高;•可拆卸次数多,特别是使用机牙螺丝的情况下,连接强度并不会受影响很大;•螺丝柱在模具上成型方便,模具结构简单,且容易调整;•操作简单,易学,谁不会打个螺丝呢。
当然,相对于卡扣,其缺点如下:•成本相对高些,螺丝、螺母、电批、螺丝刀等紧固件与工具的成本;•对于外观零件,会在外壳上存在放置螺丝以及操作的孔洞,破坏外观的完整性;•装配时间长,预埋螺母、放置螺丝、使用电批或螺丝工具的时间成本,间接增加装配成本;•螺纹连接的结构类型少,设计自由度比较受限,常常在主出模方向设计居多。
结合卡扣和螺纹连接的优缺点,在实际产品结构设计上,常常兼容这两种连接方式,使产品能够实现性能与成本的平衡。
塑胶件的螺纹连接结构一般有以下两种:•一种是采用机械牙螺丝(简称机牙螺丝)的结构;•一种是采用自攻牙螺丝(简称自攻螺丝)的结构;这两种结构比较常见的结构形式如下图,共同点是两个塑胶零件上分别有用于与螺丝配合的螺丝柱(BOSS柱)和用于支承螺丝头的套司;区别在于采用机牙螺丝的螺丝柱内孔需预埋螺母。
机牙螺丝与自攻螺丝的区别:从外形上看:常用机牙螺丝的尾部一般为平尾,头部形状如下图:常用自攻螺丝的尾部一般分尖尾和平尾,头部形状如下图:最主要的区别在于牙型:机牙螺丝(Machine Screw),牙峰与牙底的大小相差无几,牙距比较小,牙型的标准角度为60°,螺纹的标记为M*/*。
使用机牙螺丝需要要搭配合适的螺母或在预制孔内预先攻牙。
自攻螺丝(Self tapping screw),牙峰很尖,牙底平面较宽,而牙型的标准角度则小于60°,螺纹的标记为ST*/*。
2.4,扣位2.4.1,扣位也称卡扣,是塑胶件连接固定的常用结构,在强度要求不高的情况下可以用于代替螺丝固定.扣位设计在于“扣”,需要结合紧密,保证测试强度,达到安装目的即可.卡扣常做在装饰件固定,面底壳组装,屏固定,按键限位,盖体扣合,方向球等结构处.2.4.2,卡扣分公扣,母扣,公扣为凸,母扣为凹.卡扣原理:扣合前:有导向斜角引导扣合方向,公母扣均做导入角,一般取60°,45°.扣合中:公扣弹性臂变形压入,弹性臂要保证变形,强度要足够,一般变形量≧扣合量.扣合后:公扣凸与母扣凹贴合,分离方向不易取出,要求扣合面或扣合角小于导向斜角.2.4.3,卡扣常见形式及尺寸a.装饰件扣合,一般为一端插入,另一端扣合,扣合量0.3-0.7mm,插入0.6-1.5mm,如装饰片,电池盖,屏固定及充电器面底壳扣合等,也有全扣位结构,扣位较多,还会增加辅助导向骨.如手机盖,在此不做介绍.图2.4.3ab.下图结构常见内部隐藏扣,不易拆卸,死扣结构;在公扣部件上做插穿结构,可通过插穿孔方便拆卸.如路由器将公扣结构作在面壳壁厚内侧,母扣做在底壳内部,很难拆卸.液晶显示屏外壳也做类似死扣.图2.4.3bc.下图结构常见面底壳组装,第一组图在组合后常会在公扣端加管位骨限制错开,第二组则可以不用特别要求.母扣与公止口组合,公扣与母止口组合;和母扣与母止口组合,公扣与公止口组合的两种情况可以按下面两组图结构进行相应修改即可,安装方式类似.图2.4.3cd.强脱扣位,由材质,韧性决定,材质越软可以强脱越多.一般单边强脱ABS:0.3mm,PC:0.5,PP:0.8, TPE:1.5等,强脱同所承载的壁厚韧性有关,韧性足可以稍微加大强脱深度.具体依结构实际情况定.图2.4.3de.手感扣,通常作在滑动结构上,如电池盖,旋转环等结构.一端为弹扣状,另一端为齿或圆柱.另一种不作弹扣,直接强扣强出,扣合量一般在0.3-0.8之间.F.其他常见扣:2.4.4,卡扣设计考虑要素卡扣需要考虑布局数量位置,安装形式,安装强度,注意事项:a.规则外形,布局按右图方形圆形卡扣分布,方形壳体宽度≤20,宽度不做扣位;20<壳体宽度≤50,作1至2个扣位;圆形壳体一般扣位会均布,如做防呆,可以将扣位稍微移动,保证扣位分布均匀.b.不规则外形,按装配方向选择安装形式,曲线边凸凹处易出现翘曲,受力错位脱开问题,常做扣位+管位骨结构;c.扣位位置尽量靠近转角,防止翘曲,并与螺钉配合组装;卡扣一般在保证强度情况下尽量作少.d.卡扣安装形式与正反扣,要考虑组装,拆卸的方便,考虑模具的制作;e.卡扣处注意防止缩水与熔接痕;f.卡扣斜顶运动空间不小于5,一般取值8,退位不能有干涉,最好为平面,;g.在卡扣上非安装边做R角,不要干涉扣合过程.h.扣位导正,特征:止口,管位骨等,止口,管位骨在上述有说明.。
塑料的19种连接技术内容来源网络塑料因其具有质轻、耐冲击性好、具有较好的透明性、绝缘性好、成型性好、着色性好、加工成本低等诸多优点被广泛应用于医疗器械、汽车及日用产品中。
自从人类早期的时候想把矛头绑在树棍上,装配就成为人类重要的努力方向,塑料件最终使用性能很大程度上取决于塑料件之间的连接方式的。
科学家及相关工程技术人员经过长期的研究和实践,开发出很多不同的塑料连接方式。
本文对这些塑料连接技术做一个简单的介绍,希望能对相关领域的设计人员在塑料连接方式的选择上提供参考。
1、胶黏剂连接胶黏剂连接是指同质或异质物体表面用胶黏剂连接在一起的技术,其中胶黏剂是指通过界面的黏附和内聚等作用,能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质,统称为胶黏剂,又叫黏合剂,习惯上简称为胶。
简而言之,胶黏剂就是通过黏合作用,能使被黏物结合在一起的物质。
2、溶剂连接是指溶剂溶解塑料表面使塑料表面间材料混合,当溶剂挥发后,就形成了接头。
3、紧固件连接紧固件连接是指应用紧固件来连接塑料件,其中有压入紧固件、自攻螺钉和螺栓连接等。
通常所指的压入紧固件是通过其杆上的某种凸起与塑料空形成干涉配合而连接塑料件的。
自攻螺钉是利用自攻的螺纹连接而不用再攻制螺纹孔。
4、铰链连接塑料铰链可分为单件集成铰链、两件集成铰链和多件组合铰链三种类型。
其中单件集成铰链是两个部件作为一个整体通过模塑成型得以实现,而不需要其他的附加部件。
两件集成铰链先通过模塑成型的方式分别加工两个单独的塑料件,最后通过组装连接。
多件组合铰链除加工两个单独的塑料件,还需要使用附加的零件,比如杆或金属等铰链部件。
它的优点是可重复开合、集成铰链通常设计在箱内或者靠近内部因而减小了零件的外形尺寸;缺点是模塑成型的模具精度要求高且模具一般较为复杂、需要丰富的开发经验进行活动铰链的合理设计。
5、嵌件模塑成型嵌件成型指在注塑件模具内装入预先准备的异材质嵌件后注入树脂,熔融的材料与嵌件接合固化,制成一体化产品的成型工法。
塑胶件连接结构1.采用销轴连接,主要采用这根轴,插进去后再转个角度2.卡钩配合(上盖)3.卡钩卡槽配合分析LCD卡钩/卡槽机构分析目的:LCD组合部分Housing与Cover一般是用2颗或4颗螺丝组装在一起(有的甚至不用螺丝,如 xxx model),单靠这2~4颗螺丝是很难达到LCD部分的Mechanical Spec.---Housing与Cover之间的step & gap,塑料件本体上的卡钩卡槽起着极其重要的作用.因此,在设计阶段卡钩卡槽的安排和尺寸应计算准确,模具制造要保证精度,模具卡钩卡槽滑块的安装应到位.以下只对卡钩卡槽的设计尺寸进行分析.分析:tu1&t2&tu3是卡钩和卡槽的配合图示:一,卡钩卡槽配合:一般来说设计的间隙和断差都是0,见标准装配图. tu41,有关Gap的尺寸设计从图中可以看出要保证卡钩和卡槽能装配上,尺寸A必须大于等于尺寸B.设计时若设计成A=B, 考虑到尺寸公差的上下偏差均匀分配,当A取下偏差,B取上偏差时,卡钩卡槽也会干涉导致无法卡上. 因此卡槽的槽高须大于卡钩的钩高.即卡钩卡槽必须间隙装配.卡钩卡槽必须间隙装配,设计间隙还会是0吗?答案肯定不是.实际中LCD Cover和LCD Housing之间有Panel支撑,支撑力会使卡钩和卡槽紧紧地卡在一起,尺寸C在实际装配中会是0,间隙会完全分配在LCD Cover和LCD Housing的配合面形成外观间隙,因此尺寸C也不能设计过大.根据以往的经验,C取0.1mm是较理想的值.C取0.1mm,设计美工纹0.5mm,塑料成形0.1mm的成形公差(卡钩部位的尺寸在0~6mm范围内,精度M1的工差范围是+/_0.05mm)。
外观间隙G=0.1+0.5+0.1~0.1=0.7mm2, 有关Step的尺寸设计为保证卡钩卡槽不干涉,D和E处也须为间隙配合,但D和E处的设计间隙也不应过大.一方面若间隙过大,同上述的Gap形成相似,D和E可能迭加,Housing和Cover只要稍有变形,迭加的尺寸就会出现在外观面处形成Housing和Cover断差.另一方面间隙设计太大会影响卡钩卡槽的强度和占用有限的空间资源.所以,设计中D,E建议取0.1mm.极限情况;Step=D或E+成形公差Step=0.1+0.1=0.2mm所以,Step<0.3mm=Spec.设计合格.卡钩卡槽设计还应保证有足够的强度,在Panel的支撑力作用下卡钩卡槽不会脱开.其中尺寸F起关键的作用,合理的设计值应在0.5mm以上.考虑到成形工艺,卡钩卡槽的各拐角处允许设计倒圆,但倒圆的尺寸应以卡钩卡槽不干涉为首要条件.即D处的倒圆半径要小于等于D,E处的倒圆半径小于等于E.二,定位边框和定位槽配合:定位边框和定位槽的尺寸分析同上述类似,1., Gap影响间隙的設計尺寸有H , 定位槽的深度要大于定位边框的高度.即保证H处为间隙配合.设计取值建议取0.2mm.这样定位槽深度取下限-0.05mm,定位边框高度取上限+0.05mm,两个都是极限情况: H=0.2-0.05-0.05=0.1mm,仍是间隙配合.另外,定位槽高度I不能太高,避免同上面的LCD Cover干涉.他们之间建议留足0.3mm的间隙.2 , . Step机构上设计定位槽和定位边框能很好的解决LCD Cover和LCD Housing之间的断差.其主要配合面K面是一个窄长的沿LCD Housing一周的环面.而配合面L是小面积配合(见第二张照片上的定位槽).同理为保证装配和方便拆卸 , K和L都应该为间隙设计.间隙设计太大会引起外观断差,间隙设计太小LCD Cover 难以拆卸.建议K和L设计取值均取0.1mm.这样外观面可能出现的断差:Step=K或L+成形公差当Cover定位边框成形尺寸偏下限 0.05mm,Housing定位槽右边的柱宽也偏下限 0.05Step(max)=0.1+0.05+0.05=0.2mm<Spec=0.3mm能保证断差符合要求.三,. 总结以上只对卡钩卡槽和定位边框定位槽的配合面径行了分析,分析了他们之间应该设计成的配合状况.至于卡钩卡槽和定位边框定位槽的主要机构尺寸(肉厚)的设计,依不同类型的产品不同类型的材料具体对待.例如,Note Book 类机型卡钩卡槽肉厚设计较薄1mm左右,而 Mercury类机型其卡钩卡槽设计肉厚就较厚.图二说明:3.中间开槽的卡勾4.弹性卡勾5.卡勾6.整个面板全部用扣位接上面的图。
功能塑胶件的连接有什么已工业化应用的塑胶连接方式塑料因其具有质轻、耐冲击性好、具有较好的透明性、绝缘性好、成型性好、着色性好、加工成本低等诸多优点,被广泛应用于汽车部件、电子电器和工业消费品中。
技术工程师及应用开发技术人员经过长期的研究和应用实践,开发出很多不同的塑料连接方式。
1.塑料铆焊接技术用来连接由不同材料制造的制件,使热固性塑料与热熔性塑料制件间实现相互连接,或使塑料制件与金属连接。
原理:利用模塑件上预留固有的塑料铆柱、肋翼、立筋,对应穿过冲压成形金属板结构上预制孔压紧,金属表面凸出部分铆柱(热桩) 在受控热融软化后再用特制金属成型铆头压紧冷却重新成型并夹紧。
利用特定形状的铆头可以实现塑料铆柱的埋头铆接(齐平铆接)、半球铆接圆弧翻边铆接立筋肋条状铆接、机械锻压、折边镶嵌包覆等,实现不同材质的材料机械铆合组装在一起的连接方式,连接部位不易脆化、美观、牢固、密封性好,从而实现结构的最优化设计,充分利用各种材料的机械特性最佳组合,极大地提高整体组件的性能,整体结构耐冲击,从而达到最完美的配合,尤其适合于长期机械振动、环境温度及湿度变化范围大,自然环境极其恶劣的场合。
2.感应加热焊感应焊接是一门简单、快捷、可靠的塑料焊接技术。
该技术是通过感应加热向设计接头精确输出能量,接头处的植入材料选择吸收能量、熔化和流动以填满接头。
塑料感应焊接商业应用已有三十多年历史,在焊接压力容器和其它高要求零件(需高强度和外形美观的结构、密封接头)方面获得了持续成功。
特点:感应焊接是一种非常快速(一般3~10s;甚至只1s)和多样化的焊接方法,焊接强度多数情况下都能符合使用要求。
缺点是: 焊缝处留有金属品、设备投资高和焊接强度不如其它焊接方法高。
3.热气焊热气焊是利用焊枪喷出的热空气或氮气对塑料焊件和塑料焊条进行加热,使焊条填充到连接部位后加热连接表面,冷却后形成接头。
热气焊在各种塑料焊接方法中,历史最长,应用最广,是“万能焊”。
塑料零件的接合方法一、背景介绍塑料零件广泛应用于各个行业,其接合方法对于产品的质量和性能有着重要影响。
塑料零件的接合方法主要包括机械接合、热熔接合和化学接合三种方式。
本文将对这三种接合方法进行详细介绍。
二、机械接合机械接合是指利用机械力将塑料零件连接在一起的方法。
常见的机械接合方法包括螺纹连接、插销连接、卡扣连接等。
螺纹连接是通过螺纹结构将两个零件紧密连接在一起,具有较高的连接强度和密封性。
插销连接是将一个零件插入另一个零件的孔中,通过外力固定在一起。
卡扣连接是通过两个零件上的凹槽和凸缘实现连接,具有快速、简便的特点。
三、热熔接合热熔接合是指利用加热使塑料材料熔化后再冷却固化的方法。
常见的热熔接合方法包括热板熔接、超声波熔接和摩擦熔接等。
热板熔接是将两个塑料零件通过加热板加热至熔化温度后迅速压合在一起,待冷却固化后形成连接。
超声波熔接是利用超声波振动产生的热量将塑料材料熔化并迅速固化的方法。
摩擦熔接是将两个塑料零件通过高速摩擦热生成的热量将塑料材料熔化并迅速压合在一起。
四、化学接合化学接合是指利用化学物质将塑料零件连接在一起的方法。
常见的化学接合方法包括溶剂粘接、胶粘剂粘接和射出胶粘剂等。
溶剂粘接是利用溶剂将塑料材料表面溶解,使其熔化并迅速固化形成连接。
胶粘剂粘接是利用胶水将两个塑料零件粘接在一起。
射出胶粘剂是将胶水注射到塑料零件的接合部位,通过固化形成连接。
五、选择合适的接合方法在选择塑料零件的接合方法时,需要考虑以下因素:1. 塑料材料的特性:不同的塑料材料有不同的熔点和熔化温度,需要选择适合的接合方法。
2. 零件的形状和大小:不同形状和大小的零件适合不同的接合方法,需要根据具体情况进行选择。
3. 使用环境和要求:根据零件在使用环境中所受到的力、温度和湿度等条件,选择适合的接合方法。
4. 生产效率和成本:不同的接合方法对生产效率和成本有着不同的影响,需要综合考虑。
六、总结塑料零件的接合方法对产品的质量和性能有着重要影响。
塑胶之间的连接方式
塑胶之间常用连接方式有蘑菇头、燕尾槽、四方棱柱与圆孔、卡钩。
1.蘑菇头的设计(强脱单边≤0.15mm,脱模角度双边≤30°)
配合注意以下三点:①三处尺寸的配合关系;②在空间允许的情况下,柱子最小直径需保证φ1.5mm;③柱子与孔的配合斜度0.2mm,以保证柱子与孔配合时有一定的过盈量,这样孔与柱子的配合可以很紧。
方式B:对于PBT与PA66
柱子与孔采用过盈配合,且柱子中心有与强脱配合使用的结构。
PA66:脱模角度(双边)<9°,强脱量(双边)≤0.3mm;
PBT(G15):脱模角度(双边)<5°,强脱量(双边)≤0.1mm;
对于PBT材质且柱子尺寸较大,配合时中心需要有强脱结构存
在,使脱模时对强脱量进行缓冲,以保证强脱形状尺寸。
(1)尺寸t1<t2,且t2≥1mm;
(2)尺寸t3<t4,t3与t4由t1和t2
决定;
(3)强脱量单边≤0.5mm。
①t2变长,t4变短,配合易松;
②产品顶出时,柱子塑胶抱紧顶针,产品成型后柱子变长。
在空间允许的情况下,尽量增加柱子前端导向,避免柱子压塌。
2.设计燕尾槽结构:
①在燕尾槽尾部增加导向结构,方便后续组装;
②同时考虑最小壁厚问题,一般壁厚T≥0.5mm,如太薄,塑胶易产生缺料及起毛边等不
良现象。
3.带卡钩的产品,卡钩位置的规定
在面对卡钩弯曲的一头朝上时,左边的卡钩应相对于中心线偏左,右边的卡钩应相对于中心线偏右。
当产品只有2P的时候,卡钩应放在中心线偏左的位置。
两件塑胶件连接,有哪几种方式实现?出于工艺或结构考虑,很多的塑料产品或塑胶部件可能是由不同材料、不同功能的零部件组装而成,两个零件要组装在一起就需要在它们之间设计连接,连接设计的目的就是要根据各种因素设计一种最适宜的连接方法,将零部件组装固定到一起。
塑胶件之间的连接方式有很多种,如下图,大体分为可拆连接、半可拆连接、不可拆连接,实际上还不是很准确,有些连接方式结构参数改变了就变成另外一种方式了,如卡扣的扣合量大了就变成难拆卸或不可拆卸,粘接方式中有些胶粘剂通过加热还是可以拆卸的。
所以以下分类只供参考,切勿当作标准。
塑胶件之间的连接固定,有些采用其中的一种,有些采用两种或以上组合连接,如卡扣+螺丝组合连接,但是,不管采用何种连接方式,在选择连接方式之前,需要考虑以下几个主要因素:1、拆装性能:是否需要拆装,拆装的频率,拆装的可逆性,拆装的方便性。
2、连接件属性:几何形状是否允许,空间是否足够,材料的性能是否满足要求。
3、使用环境:负荷(强度要求)、温度(耐温要求)、介质(防尘防水要求)。
4、经济因素:辅料成本、组装成本、维修成本。
5、美学要求:外观的完整性、美学效果。
无论选择何种连接方式,以上几种因素很难甚至不可能同时满足,所以,应根据具体产品或结构要求选择合适的连接方式。
下面,通过实例来介绍塑胶件之间不同连接方式,比如,有以下两个零件(具体的大小、结构应根据具体产品设计),有哪几种连接方式,生活中是否有类似结构?1、悬臂卡扣,分为以下几种。
1)直臂卡扣,此种方式,常用于装饰件的连接固定,安装方便快捷,外观美观,根据扣合量决定是否可拆卸。
2)U型卡扣,此种方式,常见于电池盖的连接结构,U型结构提供弹性变形空间,可多次拆装。
以下这种卡扣结构为U型卡扣的变种,长圆形缺口相当于上面的U型结构提供弹性变形空间,也是可多次拆装。
以下这种是上一种的另一形式,变形空间转移到内部,外观的破坏性比上面两种小很多,不好的一点是,电池盖需包到壳体底部边缘,不太适用于电池安装在产品中部的结构。
塑胶件的结构设计:铆接篇金属件的铆接,即铆钉连接,是一个机械词汇,是利用轴向力将零件铆钉孔内钉杆墩粗并形成钉头,使多个零件相连接的方法。
塑胶件的铆接,其主体是塑胶件,而被连接件可为塑胶件、金属件(如金属片)、电气元件(如PCB板)、织物(如网布)等,其铆接无需像金属铆接那样额外需要铆钉或铆柱等配件,而是直接在塑胶本体上长出柱子、筋位等塑胶结构,使其穿过被连接件,然后对突出部分柱子或筋位进行加热软化并在铆头的压紧作用下成型,冷却后完成铆接。
一、按加热软化的方式不同可分为以下三种铆接工艺:1、热压铆接,属于接触式铆接,有部分技术采用将加热管设置在铆头内部,通过加热管来加热金属铆头,这样整体的金属铆头体积较大,加热效率较低。
目前通用的技术采用高频脉冲发热原理使得金属热铆头可以自发热,无需通过加热块或加热管来传导热量,发热效率高,金属铆头的体积也小,能适用于更多的应用。
2、热气铆接,也叫热风铆接或热风冷铆接,属于非接触式铆接,热风冷铆工艺主要使用热风作为加热源对铆柱进行加热后成型,整个工艺包含两个过程:第一个过程中,通过热风将铆柱均匀加热到塑型状态,在这一过程中,温度稳定风量均匀的热风对于铆柱的加热至关重要。
在第二个过程中,冷铆头将软化的铆柱下压成型为牢固的铆头。
由于铆柱已经完全加热并软化,因此成型的铆头可以牢靠紧固地将待铆件固定住。
在热风冷铆中,铆柱与待铆接工件上的开孔配合不宜过大,如果空隙过大,容易导致软化的塑料在铆接过程中填隙到配合间隙中,导致铆头尺寸不足。
3、超声波铆接,也属于接触式铆接,其过程如下:以上3种铆接工艺,我们该怎么选择,或者说他们有什么优缺点?二、它们共同的优点是:1、塑胶件结构简单,无需设计复杂的结构,模具成本降低。
2、装配工艺简单,无需额外的辅料或紧固件,可靠性高。
3、可以一次性对多个焊点进行铆接,装配效率大大提高。
4、不止适用于塑胶件之间的连接,还可以适用于金属件、其他非金属件等,特别适用于一些空间受限、其他连接方式难以适应的场合。
塑料件压配塑料制件组装中最简单的是利用它们的弹性形成压配组装。
组装圆柱形塑料制件最常使用压配组装。
用过大的斜度角模制的孔径在组装前可能需要扩大。
有纹理或滚花轴的扭曲强度包含某种程度的机械互锁。
对刚性的、无定形聚合物推荐用光滑轴,而较粗糙的表面可与对应力集中效应不太敏感的更柔软的、半结晶聚合物配合使用。
机械设计的改进如键槽或其它轴结构,也可提高轮毂\轴组装的扭曲强度。
搭配组装搭配组装最突出的缺点是接头破坏,搭配接破很难或不可能修复。
因此,对一定的产品,需要对所需的接头进行保险设计。
过剩度可能对设备和最终产品成本有一定影响,但制件的使用寿命延长了。
另一个缺点是制件的配合公差较难控制。
过盈或过度应力可能忖破坏;而欠盈可导致固定不紧或制件松动。
搭配接头通常分为1搭配接头或梁、2环形搭配、3球窝搭配4扭曲搭配接头。
搭配接头又可分为可拆卸式和不可拆卸式。
环形搭配接头可用于组装旋转的对称制件。
图1所示为常见的环向搭配组装应用-推进式瓶盖。
与压配不同,搭配组装件组装后通常处于无应力(或非常低的应力)状态。
图2所示圆柱形制件彼此是不同的,右边的制件是双向的,而左边的是自锁的。
右拆式接头既有引入角又有返回角或斜坡。
而不可拆式的接头有一个90°H璟向搭配配合通常0搭配^装可^^十使用敕柔软的聚合物成可拆式或不可拆式的返回角。
这些引入角和返回角可以用来控制与给定搭配结构相应的推进出力。
球窝搭配组装是由环形搭配改进而成的。
环形搭配组装件最常用的是韧性或柔软性材料。
较硬材料生产的制件的推进\拔出力可能相当高。
图3所示的环形搭配经常用一些刚性更大的材料。
图3带槽的环向搭配组装实际上是一系列悬臂搭配梁1-带槽的环向组装(一系列悬臂凸缘);2-啮合部件最常用的搭配接头利用了一个翘曲悬臂梁并在配件倒角处被卡住。
和环形搭配组装一样,悬臂梁组装件可以设计成可拆式或不可拆式的。
预载荷控制也是设计悬臂梁组件的一个重要因素。
当用搭配组件时,尺寸准确的重要性不能过人分强调。
为便于预载荷控制,当设计中使用弹簧或黏弹制件时,尺寸要求可以放宽,如图4所示。
图4弹性封口的压缩搭配配合组装中常用软质泡沫桷胶或弹性部件,这样公有差要求最小且控制了预载荷和振动(d<[a+b+c])悬臂搭配有时模塑成独立的整体,通过机械固定件或机械连接固定在另一个制件上。
图5悬梁搭配有时模塑成可拆式制件并与其它塑料或金属制件相连.悬臂梁可能啬模具成本和复杂性。
搭扣配合接头的结构要求特别重要,因为1、搭配制件在组装\拆卸中经受大的弯曲;2、搭配制件之间是机械连续的在使用中经受应力。
必须把搭扣配合组装的机械和结构特性作为产品整体结构分析的一部分来评价。
锥形梁的允许弯曲比等矩形横截面梁大约高60°,但由于锥形梁的刚度下降,使拉伸强度和组装\拆卸力降低。
而当悬臂搭配梁经受弯曲载荷时,拉伸应力和压缩应力都提高。
在^装和拆卸谩程一I 卜一中凹槽允昌午熟臂凸^鲫接建形机械紧固件机械紧固件包括机制螺钉、自攻丝螺钉、金属嵌件、推进紧固件、变速夹、螺母、螺钉、双头螺栓、卡钉、活页和各种专用金属附件产品。
机械紧固件大多是金属的,在多数塑料产品的使用范围内其尺寸和性能几乎不随温度、时间和相对湿度而变化。
用不锈钢或塑料做的紧固件可在很高温度或腐蚀性条件下使用。
连接较大的塑料制件时,机械紧固件有是与黏合剂一起使用。
机械紧固件起夹具作用,当黏合剂交联时,制件安装就位,并且在产品使用过程中也增加了一种安全措施。
机械紧固件是点接触的,因此形成潜在的、局部高应力区域,这种紧固件在使用时需要孔洞,使应力集中和熔合线问题增加。
使用机械紧固件达到流体密封或气密封也是困难的,除非使用像塑性密封件或弹性垫圈这些附加制件。
组装塑料产品用的最多的一灯机械紧固件是螺钉。
这些丝扣紧固件可任意控制组装预载荷。
根据螺钉用途而分的机械组装方法包括:机制螺钉、带有螺纹嵌件或模塑螺纹的机制螺钉以及自攻丝螺钉。
针对拆卸的设计产品必须具备两个共同点:拆卸简单且便宜,所选原材料必须容易回收且经济。
组装件所用螺钉数且应保持最少,所用螺钉尺寸\类型应尽可能标准化。
用气动工具可快速移动螺钉,或当啮合螺纹是塑料时,有时可用强力将螺钉从啮合制件的空洞或凸台中拉出。
机制螺钉和螺母组装塑料产品中常用机制螺钉、螺母和垫圈。
使用局限于产品表面要求不苛刻的操作中。
机制螺钉组装和自动化非常困难。
如果被连接的两个制件是由膨胀系数不同的两种材料制成的,必须采用伸缩接头或弹性垫圈调节不均匀的膨胀。
图1当塑料制件固定在其它材料制件上时,可使用各种方法解决热膨胀失配(㈤紧间隙:应力或由于限制相对横向运动面产生的翘曲;(b)过大的孔洞和弹性垫环;(c)凹槽:允许一个方向上的径向运动;(d)压缩弹性垫圈:补偿由于CLTE失配造成的压缩负荷变化;(e)过大孔洞:以部件找平为代价允许相对横向运动;(f)弹簧垫圈用来补偿由于CLTE失配造成的压缩负荷变化。
当机制螺钉和螺母用来连接较较深的拉拔模孔时,制件中必须使用哈壳式组装件、空心或圆柱形凸台,以便在螺钉周围局部承载,防止螺钉上紧时造成大的表面弯曲,如图1所示。
凸台本身的内径应该有近0.10in (0.25mm )的间隙,以利于组装和解释温度或公差变化。
组装过程中螺栓一般是预加载荷(即在对配对制件产生初始接触后有一附加的拧紧力)。
为了补偿热膨胀失配,补偿挠曲或尺寸变化、压紧垫圈或将应力松弛或振动引起松弛的可能性降至最小。
在需要改进耐化学性(特别是酸和碱)或电绝缘性的应用中,塑料紧固件特别合适。
用塑料机制螺钉组装制件似乎也是解决与普通钢制机制螺钉有关的热膨胀系数失配和过紧问题的合理方法。
自攻丝螺钉使用材料本身带有啮合螺纹的主要优点是减少了对车螺纹的金属螺母制件的需要(及相关的垫圈)因此使生产组装件所需制件数目降至最低。
使用较大螺钉时,如直径大于6.35mm ,接受螺纹可直接被模塑在塑料制件中。
自攻丝螺钉凸台组装件一般包括螺钉、直通间隙凸台及封闭定们凸台。
标准的自攻丝螺钉尺寸范围从#2到直径8.0mm 不等。
最常用的螺钉尺寸是#4、#6、#8和#10。
自攻丝螺钉可分为自纹螺丝螺钉(车制螺钉)和螺纹成型螺钉。
把自攻丝螺钉压入塑料台中时,切削啮合螺纹,面螺纹成型螺钉没有切削能力,仅仅在被压入时替换材料。
所用螺钉类型、尺寸及在特定应用中所用的凸台装置的设计要根据许多产品要求和性能标准,包括:• 螺钉耐抽出性• 夹板载荷要求和衰减速率• 反复组装要求• 扭拒保持和抗振动性• 凸台组装环应力• 组装特性如剥离\驱动扭矩比标准螺纹切削螺钉或有深切的槽或是带槽螺纹。
它们被压入定位孔时,在塑料凸台上切削螺纹,会产生碎屑。
它们常与模量较高的热塑性或热固性聚合物(刚性聚合物)一起使用,不具有螺纹成型螺钉所需的韧性。
BT 型螺纹间距宽、切割槽大,是最普通的标准切削螺钉。
BF 也有宽的间距,当使用较软的材料时,有槽的切割螺纹往往可能被堵塞。
B 系列切削螺钉一直用屈挠模量低至1380Mpa 的材料。
用模量很高的材料如屈挠模量直大于6900Mpa 的玻璃补强材料制甩的T 型螺^福十^隙保^部件周遏在凸台表面接斶和-迤入屋缩前嘀合图2空心凸台与机制螺钉和螺母一起使用限制变形塑料制件组装中所用的螺钉帽 的底面应该总是平垫圈头型。
避免用圆锥头螺钉。
螺钉通常用组装全 使用寿命相对长的耐用品。
常用的平绶载荷分布垫圈可与圆锥形、波形弹簧或阴谋防松垫圈一起使用以抵消应力松弛作用或热诱导尺寸变 化。
钉是有效的。
螺纹切削螺钉适于与易裂纹的玻璃质无定形材料一起使用。
标准螺纹成形螺钉在被压入定位凸台中时,形成啮合螺纹。
由于韧性或冷流是螺纹成型螺钉使用的前提,因此它们通常与较低模量的塑料材料一起使用。
常与屈挠模量低于2760Mpa的塑料材料一起使用。
如果凸台设计适当,具有宽间距的B型螺钉也可与刚性的、玻璃补强的材料一起使用。
60°螺纹角的标准螺纹成型螺钉产生相对高的径向和环应变,导致高的残余应力。
齿面间材料的压缩可能也高。
多数应用中,常推荐使用较宽螺纹间距的AB型或B型螺钉,而不是C型。
为塑料材料设计的自攻丝螺钉有较宽的螺纹间距和较小的螺纹角。
1.Hilo是双丝杠螺钉有30。
的高螺纹角和60。
的低螺纹角2.Plastite是横截面为三角形(小三角形)而不是圆形的常采取。
螺纹角。
3.PT是具有30。
螺纹角的宽间距单丝杠螺纹成型螺钉30。
螺纹角使径向和环向应力较低,允许使用较薄的凸台壁。
4.Polyfast有一个不对称的螺钉外形。
宽间距螺纹具有35。
前缘和10°后缘。
适合与韧性更好的热塑性塑料一起使用。
弹簧垫圈可用螺钉松开或预组装。
这些垫圈通常是锥形的或波浪形结构,可以保持夹持负荷和减少材料冷流或蠕变的影响。
自攻丝螺钉凸台设计多数塑料模塑零件的壁厚不能适应外形尺寸及与多数螺钉固定体系有关的应力。
在组装时是需要增加局部壁厚的。
一般不建议在制件侧壁局部增厚(完整凸台)。
只要可能,为了使产生凹痕和收缩空洞的可能性降至最低,凸台应该是无固定的、装有角撑板的或用加强筋与侧壁相连。
凸台可设计在任意位置或用加强筋连到侧壁上,增加凸台的扭转和弯曲强度,并通过在模具充填过程中改善材料流动和排气性能,提高工艺性能。
凸台定位孔的深度应该比螺钉啮合长度大。
凸台外径在公称螺钉直径的2.5-3.0倍之间。
而定位孔直径一般为螺钉直径的0.8倍。
两端引出式螺栓两端引出式螺栓是中间带有扁平头的组合自攻丝螺钉。
用双头螺栓传动器将这些专用螺钉压入塑料凸台中,机制螺钉螺纹端部暴露。
第二个制件用螺母锁在机制螺钉上。
凸台帽凸台帽模压在空心塑料凸台头部的金属固定件上。
可以提供环向和轴向补强,降低了凸台裂缝的可能。
凸台帽与螺纹成型缧钉一起使用,并包含一个提供附加强度的单螺纹。
——,d,——金属板凸台压在凸台上,增强凸台并提供附-加组装'-IT-1供附加组装强度。
驱动式双头螺栓/推进式紧固件推进式机械紧固件,多数使用倒钩或半撑墙环,这般在一次组装中使用。
特点是其抽出力大于嵌入力。
推进/开启型紧固件是自锁或自攻丝紧紧固件,代替了标准螺帽/防松垫圈组装件。
这些紧固件和金属双头螺栓或接线柱一起使用。
或可与模塑在制件中的凸台下使用锁住啮合制件。
铆钉和垫环有时用塑料注塑产品的组装。
铆钉和模制孔间的间隙推荐值为0.25mm。
通常有较软的金属如铝或用塑料材料如LCPS生产铆钉。