所示。
扣位的设计一般离不开悬梁式的方法,悬梁式的延伸就是环形扣或球形扣。悬梁式,
是利用塑胶本身的挠曲变形的特性,经过弹性回复返回原来的形状。扣位的设计是需要计
算出来的,如装配时的受力和装配后应力集中的渐变行为,要从塑料特性考虑。常用的悬
梁扣位是恒等切面的,若要悬梁变形大些可采用渐变切面,单边厚度可渐减至原来的1/2。
其变形量可比恒等切面的多60%以上。
扣位装置的弱点是扣位的两个组合部分:勾形伸出部分及凸缘部分经多次重复使用后
容易产生变形,甚至出现断裂的现象,断裂后的扣位很难修补,这种情况较常出现于脆性
或掺入纤维的塑胶材料上。因为扣位与产品同时成型,所以扣位的损坏也就是产品的损坏。
补救的办法是将扣位装置设计成多个扣位同时共用,使整体的装置不会因为个别扣位的损
坏而不能运作,从而增加其使用寿命。扣位装置的另一弱点是扣位相关尺寸的公差要求十
分严谨,倒扣位置过多容易形成扣位损坏;相反,倒扣位置过少则使装配位置难以控制或
组合部分出现过松的现象。
19.4.7 支柱设计规范
支柱凸出胶料壁厚用于装配产品、隔开物件及支撑其他零件之用。空心的支柱可以用
来嵌入件、收紧螺丝等。这些应用均要有足够强度以支持压力而不致于碱裂。
支柱尽量不要单独使用,应尽量连接至外壁或与加强筋一同使用,目的是加强支柱的
强度及使胶料流动更顺畅。此外,过高的支柱会导致塑胶部件成型时困难,所以,支柱高
度一般是不会超过支柱直径的2.5倍。加强支柱强度的方法,尤其是远离外壁的支柱,除了
使用加强筋外,三角加强块( Gusset plate)的使用也十分常见。
一个品质好的螺丝/支柱设计组合取决于螺丝的机械特性及支柱孔的设计,一般塑胶产
品的料厚尺寸不足以承受大部分紧固件产生的应力。因此,从装配的角度考虑,局部增加
胶料厚度是有必要的。但是,这会引致不良的影响,如形成缩水痕、空穴或增加内应力。
因此,支柱的导入孔及穿孔(避空孔)的位置应与产品外壁保持一段距离。支柱可远离外
壁独立存在或使用加强筋连接外壁,后者不但增加支柱的强度以支撑更大的扭力及弯曲的
外力,更有助于胶料填充及减少因困气而出现烧焦情况的次数。同样,远离外壁的支柱也
应辅以三角加强块,三角加强块对改善薄壁支柱的胶料流动特别适用。
收缩痕的大小取决于胶料的收缩率、成型工序的参数控制、模具设计及产品设计。使
用过短的顶针、增加底部弧度尺寸、加厚的支柱壁或外壁尺寸均不利于收缩痕的减少;然
而,支柱的强庋及抵抗外力的能力却随着增加底部弧度尺寸或壁厚尺寸而增加。因此,支
柱的设计需要从这两方面取得平衡。图19-20所示为支柱位置设计的要点。
不同材料的设计要点如下所述。
1.ABS
一般来说,支柱的外径是内径的2倍已足够。有时这种方式导致支柱壁厚等于或超过
胶料厚度而增加物料重量和在表面产生缩水纹及高成型应力。严格来说,支柱的厚度应为
胶料厚度的50%~70%。虽然此种设计方式中支柱不能提供足够强度,但已改善了表面缩
水的情况。斜骨可以加强支柱的强度,可由最小的尺寸延伸至支柱高的90%。如果支柱位
置接近边壁,则可用一条肋骨将边壁和柱相互连接来支持支柱,如图19-21所示。
2.PBT
支柱通常用于机构装配,如收螺丝、紧压配合、导入装配等多数情形,支柱外径是内
孔径的2倍就已足够。支柱设计犹如肋骨设计的观念,太厚的切面会产生部件外缩水和内
部真空的情况。支柱的位置在边壁旁时可利用肋骨相连,则内孔径的尺寸可增至最大,如
图19-22所示。
3.PC
支柱大部分用做装配产品之用,有时用做支撑其他物件或隔开物体之用。甚至一些很
细小的支柱最终会热熔后作内部零件固定之用。一些放于边位的支柱需要一些肋骨作为互
相依附,以增加支柱强度,如图19-23所示。