塑膠件裝配教程DOC

1、塑料件壓配塑料制件組裝中最簡單的是利用它們的彈性形成 壓配組裝。組裝圓柱形塑料 制件最常使用壓配組裝。用過大的斜度角模制的孔徑在組裝前可能需要擴(kuò)大。有紋理或滾花軸的扭曲強(qiáng)度包含某種程度的機(jī)械互鎖。對剛性的、無定形聚合物推薦用光滑軸，而較粗糙的表面可與對應(yīng)力集中效應(yīng)不太敏感的更柔軟的、 半結(jié)晶聚合物配合使用。機(jī)械設(shè)計(jì) 的改進(jìn)如鍵槽或其他軸結(jié)構(gòu)，也可提高輪轂 軸組裝的扭曲強(qiáng)度。!1!搭配組裝搭配組裝最突出的缺點(diǎn)是接頭破壞， 搭配接破很難或不可能修復(fù)。因此,對 一定的產(chǎn)品，需要對所需的接頭進(jìn)行保險(xiǎn)設(shè)計(jì)。過剩度可能對設(shè)備和最終產(chǎn)品成 本有一定影響，但制件的使用壽命延長了。另一個(gè)缺點(diǎn)是制件的配合公差較難

2、控 制。過盈或過度應(yīng)力可能忖破壞；而欠盈可導(dǎo)致固定不緊或制件松動(dòng)。搭配接頭通常分為1搭配接頭或梁、2環(huán)形搭配、3球窩搭配4扭曲搭配接 頭。搭配接頭又可分為可拆卸式和不可拆卸式。環(huán)形搭配接頭可用于組裝旋轉(zhuǎn)的 對稱制件。圖1所示為常見的環(huán)向搭配組裝應(yīng)用-推進(jìn)式瓶蓋。與壓配不同，搭配組裝 件組裝后通常處于無應(yīng)力（或非常低的應(yīng)力）狀態(tài)。圖2搭配組裝可設(shè)計(jì) 成可拆式或不可拆式圖2所示圓柱形制件彼此是不同的，右邊的制件是雙向的，而左邊的是自鎖 的。右拆式接頭既有引入角又有返回角或斜坡。而不可拆式的接頭有一個(gè)90。圖1環(huán)向搭配配合通常 使用較柔軟的聚合物的返回角。這些引入角和返回角可以用來控制與給定搭配結(jié)構(gòu)

3、相應(yīng)的推進(jìn)出力。 球窩搭配組裝是由環(huán)形搭配改進(jìn)而成的。環(huán)形搭配組裝件最常用的是韌性或 柔軟性材料。較硬材料生產(chǎn)的制件的推進(jìn) 拔出力可能相當(dāng)高。圖3所示的環(huán)形 搭配經(jīng)常用一些剛性更大的材料。*圖3帶槽的環(huán)向搭配組裝實(shí) 際上是一系列懸臂搭配梁帶槽的環(huán)向組裝(一系列 懸臂凸緣)；嚙合部件在組裝和拆卸過程 中凹槽允許懸臂 凸緣鉚接變形最常用的搭配接頭利用了一個(gè)翹曲懸臂梁并在配件倒角處被卡住。和環(huán)形搭配組裝一樣，懸臂梁組裝件可以設(shè)計(jì)成可拆式或不可拆式的。預(yù)載荷控制也是設(shè)計(jì)懸臂梁組件 的一個(gè)重要因素。當(dāng)用搭配組件時(shí)，尺 寸準(zhǔn)確的重要性不能過人分強(qiáng)調(diào)。為便 于預(yù)載荷控制，當(dāng)設(shè)計(jì)中使用彈簧或黏 彈制件時(shí)，尺寸

4、要求可以放寬，如圖 4 所示。圖4彈性封口的壓縮 搭配配合組裝中常用軟質(zhì)泡沫桷膠 或彈性部件，這樣公有差要求最小且控 制了預(yù)載荷和振動(dòng)(dva+b+c)懸臂搭配有時(shí)模塑成獨(dú)立的整體， 通過機(jī)械固定件或機(jī)械連接固定在另一 個(gè)制件上。圖5懸梁搭配有時(shí)模塑成可拆式制 件并與其他塑料或金屬制件相連.懸臂梁可能嗇模具成本和復(fù)雜性。 因?yàn)?、搭配制件在組裝 拆卸中經(jīng)受大搭扣配合接頭的結(jié)構(gòu)要求特別重要，的彎曲；2、搭配制件之間是機(jī)械連續(xù)的在使用中經(jīng)受應(yīng)力。必須把搭扣配合組 裝的機(jī)械和結(jié)構(gòu)特性作為產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)分析的一部分來評價(jià)。錐形梁的允許彎曲比等矩形橫截面梁大約高60。，但由于錐形梁的剛度下降，使拉伸強(qiáng)度和

5、組裝 拆卸力降低。而當(dāng)懸臂搭配梁經(jīng)受彎曲載荷時(shí)，拉伸應(yīng)力和壓縮應(yīng)力都提高。機(jī)械緊固件機(jī)械緊固件包括機(jī)制螺釘、自攻絲螺釘、金屬嵌件、推進(jìn)緊固件、變速夾、 螺母、螺釘、雙頭螺栓、卡釘、活頁和各種專用金屬附件產(chǎn)品。機(jī)械緊固件大多 是金屬的，在多數(shù)塑料產(chǎn)品的使用范圍內(nèi)其尺寸和性能幾乎不隨溫度、時(shí)間和相 對濕度而變化。用不銹鋼或塑料做的緊固件可在很高溫度或腐蝕性條件下使用。 連接較大的塑料制件時(shí)，機(jī)械緊固件有是與黏合劑一起使用。機(jī)械緊固件起夾具 作用，當(dāng)黏合劑交聯(lián)時(shí)，制件安裝就位，并且在產(chǎn)品使用過程中也增加了一種安 全措施。機(jī)械緊固件是點(diǎn)接觸的，因此形成潛在的、局部高應(yīng)力區(qū)域，這種緊固 件在使用時(shí)需要孔

6、洞，使應(yīng)力集中和熔合線問題增加。使用機(jī)械緊固件達(dá)到流體 密封或氣密封也是困難的，除非使用像塑性密封件或彈性墊圈這些附加制件。組裝塑料產(chǎn)品用的最多的一燈機(jī)械緊固件是螺釘。這些絲扣緊固件可任意控 制組裝預(yù)載荷。根據(jù)螺釘用途而分的機(jī)械組裝方法包括：機(jī)制螺釘、帶有螺紋嵌 件或模塑螺紋的機(jī)制螺釘以及自攻絲螺釘。針對拆卸的設(shè)計(jì)產(chǎn)品必須具備兩個(gè)共同點(diǎn)：拆卸簡單且便宜，所選原材料必 須容易回收且經(jīng)濟(jì)。組裝件所用螺釘數(shù)且應(yīng)保持最少，所用螺釘尺寸 類型應(yīng)盡 可能標(biāo)準(zhǔn)化。用氣動(dòng)工具可快速移動(dòng)螺釘，或當(dāng)嚙合螺紋是塑料時(shí)，有時(shí)可用強(qiáng) 力將螺釘從嚙合制件的空洞或凸臺中拉出。機(jī)制螺釘和螺母組裝塑料產(chǎn)品中常用機(jī)制螺釘、螺母和

7、墊圈。使用局限于產(chǎn)品表面要求不苛 刻的操作中。機(jī)制螺釘組裝和自動(dòng)化非常困難。如果被連接的兩個(gè)制件是由膨脹 系數(shù)不同的兩種材料制成的，必須采用伸縮接頭或彈性墊圈調(diào)節(jié)不均勻的膨脹。!/ I 金屬勺 （較低的CLT E）塑料（較高的CLTE）,J _! _ eS . _ J _.1 |H.圖1當(dāng)塑料制件固定在其他材料制 件上時(shí)，可使用各種方法解決熱膨 脹失配yIf(c)(d)(e)(f)(b)緊間隙：應(yīng)力或由于限制相對橫向運(yùn)動(dòng)面產(chǎn)生的翹曲；過大的孔洞和彈性墊環(huán)；凹槽：允許一個(gè)方向上的徑向 運(yùn)動(dòng)；壓縮彈性墊圈：補(bǔ)償由于CLTE 失配造成的壓縮負(fù)荷變化；過大孔洞：以部件找平為代價(jià) 允許相對橫向運(yùn)動(dòng)；彈簧

8、墊圈：用來補(bǔ)償由于CLTE 失配造成的壓縮負(fù)荷變化。4當(dāng)機(jī)制螺釘和螺母用來連接較較深的拉拔模孔時(shí)，制件中必須使用哈殼式組裝件、 空心或圓柱形凸臺，以便在螺釘周圍局部承載，防止螺釘上緊時(shí)造成大的表面彎曲，如圖1所示。凸臺本身的內(nèi)徑應(yīng)該有近 O.IOin（0.25mm）的間隙，以利于組裝和解釋溫度或公差變化。為組裝過程中螺栓一般是預(yù)加載荷（即在對配對制件產(chǎn)生初始接觸后有一附加的擰緊力） 了補(bǔ)償熱膨脹失配，補(bǔ)償撓曲或尺寸變化、壓緊墊圈或?qū)?yīng)力松弛或振動(dòng)引起松弛的可能性降至 最小。I TH設(shè)計(jì)間隙保証部件周 邊在凸臺表面接觸和 進(jìn)入壓縮前嚙合圖2空心凸臺與機(jī)制螺釘和螺母 一起使用限制變形塑料制件組裝中

9、所用的螺釘帽的底 面應(yīng)該總是平墊圈頭型。避免用圓 錐頭螺釘。螺釘通常用組裝全使用 壽命相對長的耐用品。常用的平綬 載荷分布墊圈可與圓錐形、波形彈 簧或陰謀防松墊圈一起使用以抵消 應(yīng)力松弛作用或熱誘導(dǎo)尺寸變化。J在需要改進(jìn)耐化學(xué)性（特別是酸和堿）或電絕緣性的應(yīng)用中，塑料緊固件特別合適。用塑料 機(jī)制螺釘組裝制件似乎也是解決與普通鋼制機(jī)制螺釘有關(guān)的熱膨脹系數(shù)失配和過緊問題的合理 方法。I!使用材料本身帶有嚙合螺紋的主要優(yōu)點(diǎn)是減少了對車螺紋的金屬螺母制件 的需要（及相關(guān)的墊圈）因此使生產(chǎn)組裝件所需制件數(shù)目降至最低。使用較大螺釘時(shí)，如直徑大于6.35mm,接受螺紋可直接被模塑在塑料制件中。自攻絲螺釘 凸

10、臺組裝件一般包括螺釘、直通間隙凸臺及封閉定們凸臺。標(biāo)準(zhǔn)的自攻絲螺釘尺寸范圍從#2到直徑8.0mm不等。最常用的螺釘尺寸是 #6、#8和#10。自攻絲螺釘可分為自紋螺絲螺釘（車制螺釘）和螺紋成型螺 把自攻絲螺釘壓入塑料臺中時(shí)，切削嚙合螺紋，面螺紋成型螺釘沒有切削能 僅僅在被壓入時(shí)替換材料。所用螺釘類型、尺寸及在特定應(yīng)用中所用的凸臺自攻絲螺釘#4、釘。力， 裝置的設(shè)計(jì)要根據(jù)許多產(chǎn)品要求和性能標(biāo)準(zhǔn)，包括：螺釘耐抽出性夾板載荷要求和衰減速率反復(fù)組裝要求扭拒保持和抗振動(dòng)性凸臺組裝環(huán)應(yīng)力組裝特性如剝離驅(qū)動(dòng)扭矩比標(biāo)準(zhǔn)螺紋切削螺釘或有深切的槽或是帶槽螺紋。它們被壓入定位孔時(shí)，在塑 料凸臺上切削螺紋，會(huì)產(chǎn)生碎屑

11、。它們常與模量較高的熱塑性或熱固性聚合物（剛 性聚合物）一起使用，不具有螺紋成型螺釘所需的韌性。BT型螺紋間距寬、切割槽大，是最普通的標(biāo)準(zhǔn)切削螺釘。BF也有寬的間距，當(dāng)使用較軟的材料時(shí)， 有槽的切割螺紋往往可能被堵塞。B系列切削螺釘一直用屈撓模量低至 1380Mpa 的材料。用模量很高的材料如屈撓模量直大于 6900Mpa的玻璃補(bǔ)強(qiáng)材料制甩的T 型螺釘是有效的。螺紋切削螺釘適于與易裂紋的玻璃質(zhì)無定形材料一起使用。標(biāo)準(zhǔn)螺紋成形螺釘在被壓入定位凸臺中時(shí)，形成嚙合螺紋。由于韌性或冷流是螺紋成型螺釘使用 的前提，因此它們通常與較低模量的塑料材料一起使用。 常與屈撓模量低于2760Mpa的塑料材料一起使

12、用。如果凸臺設(shè)計(jì)適當(dāng)，具有寬 間距的B型螺釘也可與剛性的、玻璃補(bǔ)強(qiáng)的材料一起使用。60螺紋角的標(biāo)準(zhǔn)螺紋成型螺釘產(chǎn)生相對高的徑向和環(huán)應(yīng)變，導(dǎo)致高的殘余應(yīng)力。齒面間材料的壓 縮可能也高。多數(shù)應(yīng)用中，常推薦使用較寬螺紋間距的 AB型或B型螺釘，而不 是C型。為塑料材料設(shè)計(jì)的自攻絲螺釘有較寬的螺紋間距和較小的螺紋角。1.Hilo是雙絲杠螺釘有30的高螺紋角和60。的低螺紋角2.Plastite是橫截面為三角形（小三角形）而不是圓形的常采用45螺紋角。3.PT是具有30。螺紋角的寬間距單絲杠螺紋成型螺釘。30。螺紋角使徑向和環(huán)向應(yīng)力 較低，允許使用較薄的凸臺壁。4.Poly fast有一個(gè)不對稱的螺釘外

13、形。寬間距螺紋具有35前緣和10后緣。適合與韌 性更好的熱塑性塑料一起使用。彈簧墊圈可用螺釘松開或預(yù)組裝。這些墊圈通常是錐形的或波浪形結(jié)構(gòu)，可 以保持夾持負(fù)荷和減少材料冷流或蠕變的影響。自攻絲螺釘凸臺設(shè)計(jì) 多數(shù)塑料模塑零件的壁厚不能適應(yīng)外形尺寸及與多 數(shù)螺釘固定體系有關(guān)的應(yīng)力。在組裝時(shí)是需要增加局部壁厚的。一般不建議在制 件側(cè)壁局部增厚（完整凸臺）。只要可能，為了使產(chǎn)生凹痕和收縮空洞的可能性 降至最低，凸臺應(yīng)該是無固定的、裝有角撐板的或用加強(qiáng)筋與側(cè)壁相連。凸臺可 設(shè)計(jì)在任意位置或用加強(qiáng)筋連到側(cè)壁上， 增加凸臺的扭轉(zhuǎn)和彎曲強(qiáng)度，并通過在 模具充填過程中改善材料流動(dòng)和排氣性能，提高工藝性能。凸臺定

14、位孔的深度應(yīng) 該比螺釘嚙合長度大。凸臺外徑在公稱螺釘直徑的2.5-3.0倍之間。而定位孔直徑一般為螺釘直徑的0.8倍。兩端引出式螺栓 兩端引出式螺栓是中間帶有扁平頭的組合自攻絲螺釘。 用 雙頭螺栓傳動(dòng)器將這些專用螺釘壓入塑料凸臺中， 機(jī)制螺釘螺紋端部暴露。第二 個(gè)制件用螺母鎖在機(jī)制螺釘上。凸臺帽 凸臺帽模壓在空心塑料凸臺頭部的金屬固定件上。 可以提供環(huán)向和 軸向補(bǔ)強(qiáng)，降低了凸臺裂縫的可能。凸臺帽與螺紋成型縲釘一起使用， 并包含一 個(gè)提供附加強(qiáng)度的單螺紋。金屬板凸臺壓在凸臺上，增強(qiáng)凸臺并提 供附加組裝強(qiáng)度。-凸臺帽驅(qū)動(dòng)式雙頭螺栓/推進(jìn)式緊固件推進(jìn)式機(jī)械緊固件，多數(shù)使用倒鉤或半撐 墻環(huán)，這般在一次組裝中使用。特點(diǎn)