材料性質與塑件設計-資料下載頁
2025-08-03 04:55本頁面
【正文】 ，勾子會撓曲；當勾子通過孔緣后就回復原始形狀。從懸臂頂端到根部應設計成錐度，使得作用應力能夠均勻分布。組合應力不應超過材料的比例極限 懸臂搭扣的寬度或厚度都可以設計成斜度，如圖518。假如將其厚度從根部線性地縮減，則勾頂厚度可以是根部厚度的一半。另外在根部勾側加工靠破孔，可以簡化模具的加工和動作，如圖519所示。塑件與搭扣結合的根部應加工圓角以防止應力集中。圖518 典型之懸臂搭扣連接。勾子與孔緣之干涉量 y 代表其于組裝時應產生的撓曲量。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力，它適合應用在經常組裝和分解的組件。其總共的扭曲角與撓曲值或的關系為： 其中 φ = 扭轉角度； y1, y2 = 撓曲量； l1, l2 = 臂長(參閱圖520)?！ ≡试S的最大扭曲角φpm受限于允許的剪應變γpm， 其中 φpm= 允許的最大扭曲角ψpm(度)； γpm= 允許的剪應變； l = 扭轉臂長度； r = 扭轉軸半徑。塑料的允許最大剪應變γpm大約等于： γpm = ( + υ)εpm γpm = 其中 γpm = 允許之剪應變； εpm = 允許之應變； υ = 浦松比()。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，它們也可以應用于塑件，其應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力。l ? 螺絲釘之螺紋可以預先加工，或是上螺絲釘時再產生。l ? 螺絲釘螺紋與頭部之毛邊、鉚釘毛邊等都可能造成應力，導致塑件提早 破壞。(1) 螺絲釘和鉚釘 塑件之模數低于200,000 psi時，可以使用成形螺紋螺絲釘(threadforming screws)；模數高于200,000 psi時，則應使用切削螺紋螺絲釘，否則可能造成應力破裂。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。螺帽必須再塑件表面以下時，可以使用埋頭孔配合螺絲釘，使用平頭螺絲釘(panhead screws)可以加墊圈，螺絲釘和鉚釘的墊圈在接觸塑件面不可以有毛邊或沖痕，否則會減低塑件壽命。必須永久固定的塑件應該采用鉚釘。圖 520是不同尺寸的螺絲釘之建議孔徑。圖520 塑件與螺絲釘組合之建議孔洞尺寸，此類應用應盡量采用平頭螺絲釘。 埋頭(countersunk screw head)和pipe thread螺絲釘容易上太緊而使塑件產生裂縫，應該避免使用。(2) 一體成形螺紋 塑件之一體成形螺紋(molded threads)可以避免使用螺絲釘和鉚釘等額外固定組件。一體成形螺紋的根部應該加設無螺紋之導距(leadin diameter)，其比外徑略大，大約一牙高度，可以增加強度。圖521顯示無螺紋導距的設計。一體成形螺紋設計導引如下：一體成形螺紋必須具有足夠強度以承受負荷。太小的螺紋，特別是與金屬螺絲釘配合的螺紋，容易變形而失去抓力。螺紋的設計應該避免尖銳的內徑，甚至在螺紋頂端設計成圓形，以方便加工。假如成形螺紋的軸與分模線平行，可以將之分設在公、母兩模成形，而為了避免因模具相錯而產生明顯的分模線，可以將一小部分螺紋車平。假如螺紋的軸不與分模線平行，就必須采用回轉機構。內螺紋之射出通常需要以人工或模具動作回轉模具組件。塑件之崩牙內螺紋可以在攻成更大的內螺紋。圖521 一體成形螺紋的設計建議(3) 鑲埋件 鑲埋件(inserts)是預先插入模穴內，于射出成形后與塑件結合成一體。鑲埋件可以采用任何不會熔化的材料。金屬鑲埋件可以用來導電，增強塑件，提供組合用之螺紋。塑料鑲埋件可以提供不同顏色或不同性質的搭配組合。采用鑲埋件時，設置澆口的位置應該注意到使鑲埋件兩側維持相同的融膠波前之作用力，以免造成鑲埋件移位。最好設計使熔膠在鑲埋件兩側有適當的流動路徑，使熔膠以相同的速率前進。模具上也可以設計支撐鑲埋件的結構，例如孔洞或柱樁?！ ⊥ǔ?，鑲埋件會造成縫合線，設計鑲埋件應該容許產生縫合線或是在鑲埋件周圍的凸轂之一邊發(fā)生收縮應力。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。停止振動后，接口冷卻，使得兩塑件表面結合?！〕舨ㄈ劢討⒁獾絻煞N材料的兼容性。表面的接點設計對于熔接的成功與否影響很大，應在一熔接面設計一小三角形的能量導引，請參閱圖522。在接點設計成軸對稱結構，于熔化后，使兩種材料熔接在一起。傳送能量的超音波喇叭對于熔接成敗的影響很大。圖522 超音波熔接之小三角形的能量導引其它的熔接方式必須使用人力，目前不太實用，仍有待研究。22 / 22
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