塑料件的连接工艺
之前了解了车身钣金的连接工艺,但是汽车又有很多的塑料件,那么是怎么实现连接的呢,今天让我们了解一些塑料件的连接工艺。
塑料件的联接与金属件的联接相比有很大差异,由于塑料制品的特性决定了它在装配时,不能压力过大,所以一般在塑料制品的生产和装配过程中必须严格控制工作压力。目前,塑料件连接分为可拆联接和不可拆联接两种方式。
卡扣图
卡夹联接和螺纹联接都是可拆连接。其中卡夹灵巧的弹性联接,被广泛的采用,但是在有些不方便使用卡夹联接的场合,传统的螺纹联接依然是最常用的连接方法。在汽车设计中,我们应根据结构设计和使用特点,合理的选用连接方式。
弹性连接
弹性连接最常用的是卡夹连接和扣环联接卡夹连接是利用塑料的弹性变形,实现两种零件快装和速拆的一种联接方法,这种连接方法的成本低,装配方便,且能隐藏在制品表面内。
采用弹性卡夹连接可以实现塑料件与其他材料制作零件之间的连接;装配后没有载荷作用,因此不存在振动下松开问题。
悬臂状弹性件 圆筒状弹性件
悬臂弹性卡夹的工作过程
弹性悬臂卡夹在装入的过程中由于头部有一凸起部分,遇到卡槽时受到一个弯曲作用力的作用而产生 弯曲变形,从而实现连接。拆卸的过程与装入的过程相反。
卡接过程图
从上面的过程可以看出,弹性悬臂卡夹装配的关键是弯曲弹性变形,其主要的失效形式是根部的弯曲折断或塑性变形。
连接形式
圆筒状卡接
圆筒状卡夹件一般由圆套筒和圆杆组成,按卡扣的形式可分为套筒上带倒钩的圆筒形卡夹和圆棒上带倒钩的圆筒形卡夹。圆棒可以是实心的,也可以是圆环状的空心棒。
套筒上设有倒钩的圆筒形卡夹,作用在套筒上。
卡接形式图
搭扣连接
搭扣连接按搭扣的孔眼和几何特征可分为圆扣、插头扣和带扣三种。
捆扎连接
在汽车上对线束、标签等通常采用捆扎连接,这种连接速度快,且连接可靠。
旋转卡夹连接
旋转卡夹连接时相联接的两塑料件须有像钥匙一样的初始装配位置;在旋转过程中卡夹产生弹性力;到达最终装配位置后,连接件间无作用力。
螺纹连接
依靠螺纹将塑料件之间或其它材料零件联接在一起的方法,统称为螺纹连接 。
1、在塑料件上直接加工阳螺纹或阴螺纹与连接件上螺纹啮合紧固。
2、用塑料件上的金属螺纹嵌件,进行螺纹连接。
3、用金属螺栓或螺钉等紧固件来连接塑料件。
由于塑料制品易切削和易挤压,所以适合自攻螺钉的连接,目前应用最广泛、最常用的螺纹连接就是自攻螺钉与塑料件的连接。
螺纹连接是使用最广的可拆联接方式,但用于塑料制品联接时有许多特点和难点,以下技术问题必须注意:
1、塑料件上的螺纹螺牙强度较差,成型困难。
2、注塑成型塑料件上螺纹孔或螺钉孔的周边存在熔合缝。该处材料强度比无缝区低。
3、塑料联接件在紧固后有较高残余应力,蠕变使联接件的尺寸和联接强度不稳定。
4、螺纹连接的塑料件之间紧固力松弛之后,使制品对气体或液体的密封不可靠。因此需增加柔性或弹性密封垫。
另外用金属螺钉联接塑料件时,要充分考虑材料的热膨胀问题,在一些湿度大耐腐蚀性要求高的场合,可使用塑料螺纹连接,效果不错。
螺栓联接
用标准螺栓或螺钉,利用塑料件上已有的通孔,并要有螺母和垫圈的装配连接。此种连接可靠耐久,但零件的数目多。设计时要避免螺栓头和螺母突出在塑料件表面,在冲击和振动环境下还需考虑锁紧结构。
由于金属螺栓的强度比塑料件大得多,一般用较小直径的螺栓(4~22㎜),若采用空心螺栓,直径可为6~50㎜。整个过程配件较少,整体外观较好,拆装方便。
螺接剖面图
自攻螺钉联接
在塑料件上提前预制好底孔,装配时用金属自攻螺钉直接攻入联接。自攻螺钉联接适用于大批量的生产,但拆装次数很有限。
优点是:成本低,操作简单。常用自攻螺钉的直径一般为M2~M6。对于要求电绝缘和化学阻抗的部位,需要螺纹联接时,应使用塑料螺钉和塑料螺母进行联接。最常用的是普通螺纹标准GB/T192-2003(60°牙型角的三角螺纹),塑料件上螺纹基本都用粗牙。
自攻螺钉剖面图
总 结
车身钣金是车身的骨架,车身塑料件是车身的肌肤,要想真正的融合到一起,需要适合的连接工艺,标准件看是虽小但是却是最不可缺少的一环,通过此文让我们对塑料件的卡接和螺纹有了初步的了解,相信大家在以后工作过程会更加了解,共同学习。
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