注塑嵌装铜螺母的设计
在很多塑件中,为了安装,联结等的需要,常常要在塑件中放置一些金属件或其他材质的零件,这些零件,统称为塑料制品中的嵌件。图所示就是一些嵌件的典型形状
(1) 嵌件的特点
1) 嵌件多用金属制成,它可以增加塑件整体或某一部位的强度和刚度,如在手柄、箱攀上使用的金属骨杆嵌件,见图所示。
2) 壳以提高联结强度塑料的强度很低,要想把两个塑件联结在一起,如用螺钉联接,其强度要受到影响,而在塑件中事先安放带螺纹的嵌件,可使联结强度大为提高,且经久耐川,见图中所示。
3) 塑料是很好的绝缘体,而在塑件中安放一些金属片、线、板等,使得在电子、电器、电力元器件上大有用途,如图中等。
4) 塑料的硬度较低,抵抗外力的能力较差,在需要提高硬度和耐磨性的位置安放合适的金属嵌件,将有效地提高嵌件的硬度和耐磨性。
(2) 嵌件的材料
制作嵌件的材料很多,金属材料和非金属材料均可制作嵌件,但多数以金属材料为主。常用的金属材料有钢、铜、铝等。其中,铜合金机械强度高,不生锈、易加工,是制作嵌件的常用材料;但是铜与塑料的热胀系数相差较大,结合牢固性较义;而铝,的热胀系数最大,与塑料的结合最牢固,也是常用材料,但强度较低。
(3) 嵌件的设计要点
1) 金属嵌件嵌人塑料部分不能为尖角,应适当倒圆,以减少嵌件周围塑料冷却时产生的应力集中对塑件的影响,提高塑件强度
2) 如嵌件设泎塑件上的凸起部位时,其嵌入深度应大于凸起部位的高度,以保证嵌入塑件的机械强度,见图所示
3) 嵌件与塑件侧壁的间距一般不得小于0.6mm如塑件相对面都有嵌件, 则两嵌件间所隔塑料层厚不得少于3. 5mmo
4) 对于内、外螺纹嵌件,其高度应稍低于型腔的成型高度0.05mm 左右,以免压坏嵌件和模腔,见图所示。
1) 嵌件底面距塑件底面间的塑料层应有一定厚度,一般不小于嵌件外径的1/6,若厚度过小,塑件在此位置易产生凹痕和裂纹等缺陷。
2) 外螺纹嵌件,应设置一段无螺纹区,以防止熔料渗入模具内,见图所示。
(4) 嵌件的固定
1) 为了使嵌件与塑件结合紧密,嵌件表面应进行滚花或加工出沟槽,以增大摩擦力。使嵌件在使用中不易被拔出,不旋转等。
2) 为便于嵌件在模具中的安放和定位,嵌件安放于模具中的部分应设计成圆柱形,这样才便于将嵌件安放于模具上有关的定位圆孔中。
3) 为了使金属嵌件不被拔出,可在嵌件的中间部位车一环形槽,见图所示。
4) 嵌件的高度应小于其直径的2倍,在模内固定部分的配合应取较紧的间隙配合。
5) 若是板、片状嵌件,可用孔窗固定法固定,件,宜用切口或打弯的方法固定,见图所示。
6) 在凸台中设置嵌件时,为保证嵌件结合稳定,以及塑料基体的强度,嵌件应伸入到凸台的底部,但需保证最小底厚,嵌件头部要做成圆角,见图所示。
7) 对于杆形嵌件,需使其头部变形,如头部打扁、冲缺、压弯,劈叉等形式,这种变了形的嵌件与塑件能很好的结合和固定,见图所示。
8) 嵌入手柄内的杆形嵌件,嵌人部分应加工成方形,才好防止转动,见图所示。
9) 轴类嵌件一般是插入模具相应的孔中固定,为防止熔料挤入螺纹槽内,可采用图所示的几种方法。
①光杆配合,如图中所示。它利用嵌件的光杆部分和模具配合。
②凸肩配合,如图中所示。采用一凸肩,既增加了嵌件插人后的稳定性,又可防止熔料流入螺纹。
③圆环配合,如图中所示。它有一凸出圆环,在成型时圆环被压紧在模具上形成密封环,可阻止熔料流入螺纹。
凸肩配合,如图中所示。这是凸肩配合的另一种形式,但滚花部分外径与螺纹部分外径差异要大许多。
10) 孔类嵌件中若有不通孔的螺纹嵌件,可以采用如图所示的安放定
①盲孔定位,如图中所示。可采用插入模具中的一根光轴,使其插入嵌件盲孔中定位。
②凸台定位如图中所示。在嵌件上设置一凸台,与模具上相应的孔。
③内凹定位,如图中所示。使嵌件内凹,此内凹与模具上相应的轴配合而定位。
11) 对于细长嵌件,若其轴线与料流方向垂直时,易产生弯曲变形,如图。为此,可在细长嵌件变形的位置安装一些支撑,以增加其刚性,如图所示,但要注意,附加的支承孔不应影响塑件的使用。
5、螺丝柱的设计
5.1 通常采取螺丝加卡扣的方式来固定两个壳体,螺丝柱通常还起着对PCB板的定位作用。
5.2 用于自攻螺丝的螺丝柱的设计原则是为:其外径应该是Screw外径的2.0~2.4倍。图6-2为M1.6×0.35的自螺丝与螺柱的尺寸关系。设计中可以取:螺丝柱外径=2×螺丝外径;螺柱内径(ABS,ABS+PC)=螺丝外径-0.40mm;螺柱内径(PC)=螺丝外径-0.30mm或-0.35mm(可以先按0.30mm来设计,待测试通不过再修模加胶);两壳体螺柱面之间距离取0.05mm。
5.3 不同材料、不同螺丝的螺丝柱孔设计值如表5-2、表5-3所示。
5.4 常用自攻螺丝装配及测试(10次)时所要用的扭力值,如表5-4所示。
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