材料性質(zhì)與塑件設(shè)計-預(yù)覽頁
【正文】 變曲線，應(yīng)用于長期靜負荷之塑性設(shè)計。˙只要施加負荷的時間夠久，就可能發(fā)生破壞，此稱為應(yīng)力破裂(stress crack)。塑料材料發(fā)生潛變的物理機構(gòu)也可以應(yīng)用于應(yīng)力松弛。假如施加時間間距短，而且為長期的反復性負荷，應(yīng)該使用SN曲線進行設(shè)計?！ 〖词怪皇┘雍苄〉膽?yīng)力，根據(jù)施加應(yīng)力的大小，材料承受反復性負荷時，可能在周期結(jié)束后無法恢復原狀。塑料的沖擊強度（或韌性）表示其抵抗脈沖負荷的能力。 塑料材料承受沖擊時，對于凹痕很敏感。溫度變化對于塑件的尺寸和機械性質(zhì)會造成可觀的影響，所以設(shè)計塑件時必須考慮到使用塑件的最高溫度和最低溫度。l ? 當塑件溫度從室溫上升時，其強度及楊氏模數(shù)會降低，如圖 55所示。l ? 塑件因分子裂解而變脆。l ? 塑件變脆。表 51列出五種典型的負荷條件及設(shè)計者應(yīng)考慮的材料性質(zhì)。另外，在需要的方向添加強化玻璃纖維也可以改善結(jié)構(gòu)強度。l ? 使用固定組件(fasteners)以減低應(yīng)力，強化結(jié)構(gòu)。l ? 塑件承受短間距和長期間的反復性負荷，應(yīng)使用SN曲線進行設(shè)計。改用薄壁 設(shè)計和耐疲勞的導熱性材料可以改善塑件的散熱功能。l ? 使用較大的圓角半徑及較和緩的肉厚／寬度變化，以避免應(yīng)力集中。設(shè)計塑件將應(yīng)用于極端溫度條件，建議注意事項如下：l ? 應(yīng)用比例極限進行計算，以避免塑件永久變形。在此，我們將考慮塑件肉厚對于成形周期時間、收縮與翹曲、表面品質(zhì)等因素的影響，以討論熱塑性塑料射出成形之加工性。所以粗厚件會延長成形周期時間，降低單位時間所射出塑件的數(shù)量，增加每個塑件的制造成本?！ ∷芗瑫r具有薄肉區(qū)和厚肉區(qū)時，充填熔膠傾向于往厚截面部分流動，容易產(chǎn)生競流效應(yīng)(racetracking effect)，導致包風(air traps)和縫合線(weld lines)，在塑件表面產(chǎn)生瑕疵。 (not remended) (remended)圖511 塑件之設(shè)計范例。l ? 加長塑件所需的冷卻時間。假如還需要更高的剛性，可以縮小肋的間距，以便添加更多的肋。l ? 塑件的支撐與構(gòu)架。的開模斜角，最小不得低于 1/2176。圖512 設(shè)計肋之截面規(guī)范 將肋設(shè)計在開模方向，可以降低模具的加工成本?！ ∪鐖D513所示，肋可以設(shè)計成波浪狀(corrugations)以維持均勻壁厚，并且將開模斜角加工到兩側(cè)的模具，這種作法可以避免肋的頂面太過薄?！ ∮捎谒芗娜勰z狀態(tài)冷卻到固態(tài)會發(fā)生大量收縮，使得成形塑件不像沖孔和機械加工組件般可以制作成精密配合。l ? 假如流動方向具有強烈的配向性， mm/mm到整個組件的公差。551 壓入配合連接 簡易的干涉配合(interference fits)可以用連接組件，將金屬軸心與塑料轂壓入配合連接(pressfit Joints)是最常使用的方法。建議的最小干涉插入深度為插入軸直徑的 2倍。 ， 其中， l = 徑向干涉，dd1，單位 mm。 Eh = 轂之拉伸彈性模數(shù)，單位 MPa。 W = 幾何因子。完成搭扣配合連接時，搭扣兩邊的配合件都不承受應(yīng)力，而連接過程中的最大應(yīng)力也不超過比例極限；完成連接之后，組件承受的負荷亦須在材料限度以內(nèi)。組裝力 W與導角α、倒勾量 y有密切的關(guān)系。以下計算公式假設(shè)配合件之一者是剛體，假如兩個配合件有相同的撓性，則應(yīng)變將減半，而倒勾可以兩倍大。通常，將它插進孔內(nèi)或閂板時，勾子會撓曲；當勾子通過孔緣后就回復原始形狀。另外在根部勾側(cè)加工靠破孔，可以簡化模具的加工和動作，如圖519所示。圖519 懸臂搭扣之特征(3) 扭曲搭扣連接 扭曲搭扣連接 (torsion snapfit joints)在支點處承受一剪應(yīng)力，它適合應(yīng)用在經(jīng)常組裝和分解的組件。553 固定組件 傳統(tǒng)上使用的固定組件(fasteners)包括固定金屬組件的螺絲釘和鉚釘，它們也可以應(yīng)用于塑件，其應(yīng)用上考慮的重點如下列：l ? 過于緊迫的螺絲釘或鉚釘可能導致應(yīng)力。塑件上有需要多次上緊再卸下的螺絲釘，必須防止對塑件切出新螺紋，宜采用單螺紋的金屬螺絲釘。圖520 塑件與螺絲釘組合之建議孔洞尺寸，此類應(yīng)用應(yīng)盡量采用平頭螺絲釘。圖521顯示無螺紋導距的設(shè)計。假如成形螺紋的軸與分模線平行，可以將之分設(shè)在公、母兩模成形，而為了避免因模具相錯而產(chǎn)生明顯的分模線，可以將一小部分螺紋車平。圖521 一體成形螺紋的設(shè)計建議(3) 鑲埋件 鑲埋件(inserts)是預(yù)先插入模穴內(nèi)，于射出成形后與塑件結(jié)合成一體。采用鑲埋件時，設(shè)置澆口的位置應(yīng)該注意到使鑲埋件兩側(cè)維持相同的融膠波前之作用力，以免造成鑲埋件移位。554 熔接制程 超音波熔接(ultrasonic welding)使用高頻聲波振動，使兩個塑件相對滑動，此二表面的短行程高速往復滑動使接口熔化。在接點設(shè)計成軸對稱結(jié)構(gòu)，于熔化后，使兩種材料熔接在
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