出于工艺或结构考虑,许多塑料产品或塑料部件可能由不同材料、不同功能的部件组装,两个部件需要设计连接,连接设计的目的是根据各种因素设计最合适的连接方法,部件组装固定在一起。
塑料件之间的连接方式有很多种,如下图所示,一般分为、、,事实上,它不是很准确。当一些连接方式的结构参数发生变化时,它们就变成了另一种方式。例如,如果扣的扣数量较大,则变得难以拆卸或不可拆卸。一些粘合剂仍然可以通过加热拆卸。因此,以下分类仅供参考,不作为标准。
塑料件之间的连接固定,有的用其中一个,有的用两个或两个以上的组合连接,比如扣 螺丝组合连接,但是,不管采用何种连接方式,在选择连接方式之前,需要考虑以下几个主要因素:
1、:是否需要拆装,拆装频率,拆装可逆性,拆装方便。
2、:是否允许几何形状,空间是否足够,材料的性能是否符合要求。
3、:负荷(强度要求)、温度(耐温要求)、介质(防尘防水要求)。
4、:辅料成本、装配成本、维护成本。
5、:外观的完整性和审美效果。
无论选择何种连接方式,上述因素都很难甚至不能同时满足,因此应根据具体产品或结构要求选择合适的连接方式。
以下是塑料零件之间的不同连接方式。例如,有以下两个部件(具体尺寸和结构应根据具体产品设计)。生活中有哪些连接方式和类似的结构?
1、,分为以下几种。
1),这种方法常用于连接固定装饰件,安装方便快捷,外观美观,根据扣合量决定是否可拆卸。
2),这种方法在电池盖的连接结构中很常见,U型结构提供弹性变形空间,可多次拆装。
以下卡扣结构是U型卡扣的变体。长圆形间隙相当于上述U型结构提供弹性变形空间,可多次拆卸。
以下是最后一种形式。变形空间转移到内部,外观的破坏性远小于上述两种。缺点是电池盖需要包裹在外壳底部的边缘,不适合安装在产品中部的电池结构。
3),这种电池盖连接方式常用于玩具产品,防止儿童随意拆卸电池。
4),这种扣是通过双色注塑实现的。软胶扣具有良好的弹性变形,可反复拆卸。外观上有小扣,但不影响外观的完整性。常用于电子数码产品外接口防尘盖。
2、,这种卡扣必须有一个变形件,变形件应尽量选择韧性好的材料,否则拆卸时间过多容易开裂。
环扣不一定需要一整圈,应根据实际情况设计,以下瓶盖不是一整圈内扣,而是四段内扣,不设计整圈原因:猜测拆卸方便,感觉好,当然,如果扣不紧,以后可以通过胶延长内扣长度,为以后的模具留出空间。
若将环扣细分为几个凸点,则变成波仔卡扣,又称波点,波仔位。
3、,这种卡扣不同于上述卡扣。它是通过两个动作实现的。首先,将两个部件放置到位,然后旋转一个角度,使卡扣进入卡状态,达到连接固定的效果。
4、,这种连接通常用于液体瓶装或管道领域,如常见的矿泉水、饮料瓶盖、管道接头等。我以前写过一篇关于瓶盖的文章:一个简单的瓶盖是如何像瓶子一样守口如瓶的?,详细介绍了瓶盖连接和密封的知识。如果你感兴趣,你可以去看看。这里不详细说明。
5、,这种方法很常见,我们应该非常熟悉,这里没有详细介绍,你可以看看之前的文章:设计指南!铜螺母设计嵌入塑料部件;螺柱常见缺陷分析及解决方案;常用螺钉规格。
6、,这种连接通常用于需要方便和经常拆卸的产品。虽然增加了磁铁的成本,但如果设计得当,会产生意想不到的效果。体验非常好,耐用,不易损坏,不损坏外观。它经常用于各种门盖吸附或配件快速切换和安装。以前也发表过一篇关于磁吸的文章:磁铁在产品结构设计中的应用。 现在比较流行的磁吸连接器(pogo pin 磁铁)常用于各种无线耳机和数据线。
7、,这里特别指一体化塑料铰链,材料被称为百折胶聚丙烯PP通过增加弹性支撑,塑料可以为开闭状态提供预紧力。具体原理见本文:各种防丢(防掉落)门盖的结构设计(中)。
8、,主要是指过盈配合连接。在机械安装过程中,许多零件需要紧密配合,以防止连接脱落或传递大扭矩,从而产生过盈技术。过度配合是利用材料的弹性来扩大和变形孔,并将孔放在轴上(或使用空心轴使轴变形)。当孔恢复时,对轴产生箍力,使两部分连接。在塑料零件领域,过盈配合连接广泛应用于积木零件之间的连接和固定。
还有各种外接口橡胶塞、螺丝橡胶塞等。
9、,这是一种不可拆卸的连接,广泛应用于禁止拆卸或其他密封要求的产品,如电源设备。本文可以查看超声焊接的细节:塑料部件超声焊接介绍及相关结构设计。
10、,根据铆头能量发生方式的不同划分、和,不可拆卸连接,特别适用于一些薄片零件的连接和固定,如PCB板、金属片、按键等。
不同的铆接方法:
11、,指通过一层介质(粘合剂)将两部分连接固定在一起,一般难以拆卸或不可拆卸。
1),主要是指胶带对压力敏感,施加一定压力后达到良好的粘接效果。双面胶通常用于连接两个平坦的零件。
2),这种粘合剂可以在室温下固化,如RTV硅橡胶和电子黄胶通常用于固定电子元件,防止松动。
3),加热后固化,通常用于封装和固定电子元件,如环氧封装胶和红胶。
4),常温下为固体,使用前需加热,使其成为粘液状态,使用后需要一定的预压和固化时间,常用的有两种:EVA热熔胶、PUR热熔胶。它们在于:
a. 成分不同:
PUR聚氨酯,EVA乙烯醋酸乙烯; b. 反应机制不同: PUR反应机理是水分固化,属于不可逆反应。加热操作,与空气中的水分反应,反应不可逆转(即加热不会融化,但会降低粘度,一般需要加热后拆卸),这种不可逆反应能提供更好的强度和高低温性能,使用可靠性高。常用于手机手表、平板耳机、汽车电子等电子数字产品领域,如固定窄框智能手机屏幕和后壳、防水等。EVA它是一种物理粘合剂,胶水涂在粘合剂上冷却和固化。加热后,它将从新的熔化转变为粘合剂,然后与粘合剂粘合,这是可逆的。粘接强度低,软化点低,不耐高温。
5),主要是指一种可以通过紫外线光固化的粘合剂,UV又称紫外固化胶、无影胶、UV光固化胶是一种单组分、低粘度、高强度丙烯酸酯粘合剂。具有储存期长、无溶剂、固化速度快、透明度好、耐热性好等特点。
6),与溶剂粘合剂相比,以水为溶剂或分散剂取代污染环境的有毒有机溶剂。现有的水性粘合剂不是100%无溶剂,可能含有有限的挥发性有机化合物作为水性介质的添加剂,以控制粘度或流动性。最受欢迎的水性粘合剂是白胶或木胶,常用于家居装饰领域,我们除夕粘贴联合浆糊也是水性粘合剂,更适合粘合纸,由于使用不方便,后面有固体胶,特别适合办公场所。
7),溶剂粘合剂是指以有机溶剂(苯、甲苯等)为溶剂或分散剂的粘合剂。,但由于它含有影响人体健康的有害物质,主要是挥发性有机化合物、苯、甲苯,因此不环保。典型的溶剂粘合剂,如通用胶。
8),是一种以α-氰基丙烯酸乙酯主要加入增粘剂、稳定剂、增韧剂、阻聚剂等,通过先进生产工艺合成的单组份瞬间固化粘胶剂,在空气中微量水催化下发生加聚反应,迅速固化而将被粘物粘牢。常用的瞬干胶如502、401等。
9),是两液混合硬化胶,一液是本胶,一液是硬化剂,两液相混才能硬化,常常叫做AB胶,有丙烯酸、环氧、聚氨酯等成分的AB胶,由于其粘接强度高,堪比“焊接”所以也称强力胶。
12、,这种方式是连接两个零件最完美的方式,把两种不同材料或不同颜色的塑胶或者塑胶+五金,合二为一,免除了后续的组装工序,但是为不可拆卸连接,且模具成本高,应根据具体产品结构选择连接方式,主要分为双色注塑、二次注塑和纳米注塑三种方式。模具知识丨双色模具结构介绍。
双色注塑
二次注塑(IML)
纳米注塑
写在最后,由于篇幅有限,以上各种连接方式仅为简单介绍,其实每一种连接方式都可延伸出很多内容,大家有兴趣的可以自行查找资料,会更加深刻,当然,后续,我也会针对某种连接方式进行单独介绍,就到这里吧,感谢大家!
END
特别声明:本文内容为本公众号整理、编辑、原创,部分图片内容来自于网络,只用于学习交流,如涉及版权问题,请联系删除,以上内容如有错误,欢迎留言指正,谢谢!
如果你有一个苹果,我有一个苹果,彼此交换,我们每个人仍只有一个苹果;
如果你有一种思想,我有一种思想,彼此交换,我们每个人就有了两种思想。