各种塑料制品连接方法.docx

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。

组装圆柱形舉料制件最常使用床配组装。

用过大的斜度角模制的孔径在组装前可能需耍扩大。

有纹理或滚花轴的扭ilh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，也可提髙轮毂\ 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。

过剩度町能对设备和最终产品成木有一定影响，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|11|搭配接头。

搭配接头又可分为可拆卸式和不可拆卸式。

环形搭配接头可用丁•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）伏态。

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『I锁
的。

右拆式接头既有引入角又冇返冋角或斜坡。

而不可拆式的接头冇一个90°
圖］環向搭配配合通常圖2搭配組奘町設計
便用較柔軟的聚台物成町拆式或不可拆式
的返回角。

这些引入角和返I叫角可以用來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\拔出力可能和当高。

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nii^n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
一个重耍因素。

当用搭配组件时，尺寸准确
的重耍性不能过人分强调。

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桶胶或
弹性部件，这样公有差要求最小且控制了预
载荷和振动(dv[a+b+c])
悬怦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.
悬怦梁可能尚模具成本和复杂性。

搭扣配介接头的结构耍求特别雨耍，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托中经受应力。

必须把搭扣配合组装的机械和结构特性作为产品幣体结构分析的-部分來评价。

锥形梁的允许弯曲比等矩形横截而梁大约髙60°,但由丁•锥形梁的刚皮下降，使拉伸强度和组装\ 拆卸力降低。

而为悬怦搭配梁经受弯曲载荷时，拉伸应力和压缩应力都提髙。

机械紧固件
机械紧固件包括机制螺钉、h 攻丝螺钉、金加嵌件、推进紧【古I 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髙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、局部髙应力区域，这种紧固 件在使用时需要孔洞，使应力集中和熔合线问题増加。

使用机械紧固件达到流体 密封或气密封也是闲难的，除非使用像塑性密封件或弹性早圈这些附加制件。

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扌4机制螺钉、带有螺纹嵌 件或模塑螺纹的机制螺钉以及H 攻丝螺钉。

针对拆卸的设计产晶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I 叫收且经济。

组装件所用螺钉数且应保持最少，所用螺钉尺寸\类醴应尽 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
组装劇料产品中常用机制螺钉、螺母和热圈。

使用局限丁•产品表而耍求不苛 刻的操
作中。

机制螺钉组装和自动化非常闲难。

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址圈调节
不均匀的膨胀。

件上时,可使用乞种方法解决热膨 胀失
配
(a) 紧间隙:应力或由于限制柑对
横向运动而产生的翘曲:
(b) 过大的孔洞和弹性堆环:
(c) 凹椚:允许一个方向上的径向 运动:
(d) 压缩艸性地圈: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 允许柑
对横向运动:
图1 '3塑料制件同足在苴它材料制
F 4=^
啓〉
(f) 弹簧如虬用來补偿由于CLTE 失配造成的压缩负荷变化。

十机制螺钉和螺“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I 员1 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 身的内径应该冇近0.10in （0.25mm ）的间隙，以利于组装利解禅温度或公差变化.
组装过程中螺栓一般是预加载荷（即在对配对制件产牛初始接触后冇一附加的拧紧力九为
了补偿热膨胀失配，补偿挠曲或尺寸变化、爪紧地圈或将应力松弛或振动引起松弛的可能性降至 图2空心凸台打机制螺钉和螺母 一起使用限制变形 测料制件组装中所用的螺钉帽的底 面应该总是平址圈头型。

避绝用闘 供头螺钉。

螺钉通常用组装全使用 寿命柑对氏的耐用品。

常用的平绶 载荷分布埃圈可与闘锥形、波形弹 簧或阴谋防松堆圈一起使用以抵消 防力松恤作川或热诱彳尺寸变化。

衣需要改进耐化学性（特别是酸和碱〉或电绝缘件的应用中，犁料紧I 古I 件特别合适。

用刻料 机制螺钉组装制件似乎也足解决与普通钢制机制螺钉冇关的热膨胀系数失配和过紧问题的介理 方法。

自攻丝螺钉
使用材料本身带有啮介螺纹的主要优点是减少了对车螺纹的金屈螺母制件 的需耍（及相关的垫圈）因此使生产组装件所需制件数口降至最低。

使用较人螺 钉时，如血径大T 6.35mm,接受螺纹可直接被模塑在塑料制件中。

门攻丝螺钉 凸台组装件一般包插螺钉、直通间隙凸台及封闭定们凸台。

标准的门攻丝螺钉尺寸范围从#2到血径&Omm 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，而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。

它们被压入定位北时，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 性聚介物）•起使用，不具有螺纹成型螺钉所需的切性。

BT 型螺纹间距宽、切 刚槽人，是瑕怦通的标准切削螺钉。

BF 也仃宽的间距，、勺使用较软的材料时， 仃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。

用模就很髙
最小.
的材料如屈挠模眾H大于6900Mpa的玻璃补强材料制甩的T 型螺钉是有效的。

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丿"K入定位凸台中时，形成啮合螺纹。

由丁韧性或冷流
是螺纹成熨螺钉使用的前提，I大1此它们通常与较低模杲的型料材料一起使用。

常
与屈挠模最低T- 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熨螺钉产生相对髙的径向和环应变，导致高的残余应力。

齿面间材料的压缩可能也髙。

多数应用中，常推荐使用较宽螺纹间跖•的AE熨或E熨螺钉，而不是C型。

为塑料材料设计的攻丝螺钉有较宽的螺纹间距和较小的螺纹角。

7. Hilo是双线杠螺钉有30 °的高螺纹角和60 °的低螺纹角
2. Plastite是横截而为三角形（小三角形）而不是圆形的常采用45 °螺纹角.
3. PT是具冇30 °螺纹角的宽间距单绞杠螺纹:成熨螺钉.30 °螺纹角使径•向和环向应力较低,
允许使用较薄的凸台唯。

4. Polyfast冇一个不对称的螺钉外形.宽间麵螺纹具有35 °前缘和10 °后缘。

适合与韧性更好
的热屋性笔料一起使用。

弹簧饗圈可用螺钉松开或预组装。

这些热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。

鬥攻丝螺钉凸台设计多数覷料模塑零件的壁厚不能适应外形尺寸及与多数螺钉同定体系有关的应力。

在组装时是需耍増加局部壁厚的。

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、装有角撐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，提髙工艺性能。

凸台定位孔的深度应该比螺钉啮合长皮大。

凸台外彳仝在公称螺钊氏径的2.5-3.O倍之间。

而定位几自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白攻丝螺钉。

用双头螺栓传动器将这些专用螺钉压入塑料凸台中，机制螺钉螺纹端部眾露。

第二个制件用螺母锁在机制螺钉上。

凸台術凸台帽模压在空心塑料凸台头部的金屈固定件上。

可以提供环向和轴向补强，降低了凸台裂缝的可能。

凸台帽与螺纹成型缥钉一起使用，并包含一个提供附加强度的单螺纹。

金属板凸台压在凸台上,增强凸台并提供附加组
装强度.
凸台帽
驱动式双头螺栓/推进式紧同件推进式机械紧固件，多数使用倒钩或半撐墙环，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IH锁或h攻丝紧紧固件，代替了标准螺輪7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。

或可与模覘在制件中的凸台下使用锁住啮合制件。

钏钉和埜环有时用塑料注塑产品的组装。

钏钉和模制孔间的间隙推荐值为
0.25mm。

通常有较软的金加如铝或用塑料材料如LCPS生产柳钉。