Механические крепежные элементы
Для сборки пластмассовых изделий применяются достаточно разнообразные механические крепежные элементы (детали). Многие из таких элементов изначально были разработаны для крепления металлических или деревянных деталей, а затем были адаптированы для крепления пластмассовых деталей. Другая группа крепежных элементов была специально разработана для соединений деталей из пластмасс. К механических крепежным элементам относятся машинные винты, металлические вставки, вставные фиксаторы, скоростные зажимы и гайки, заклепки, шпильки, штифты, скобки, шарниры и большой набор жестких специальных крепежных деталей. Некоторые типы крепежных могут быть использованы для постоянных или разъемных соединений, которые дают возможность осуществлять ремонт деталей или их замену. Крепежные элементы пригодны для прочного и эффективного соединения деталей из термопластов и реактопластов с деталями из подобных или разнородных материалов. Они отличаются разнообразием размеров и материалов, и в большинстве случаев предназначены для традиционных методов соединения.
Вместе с тем механическими крепежными элементами необходимо пользоваться осторожно, поскольку они, в большинстве случаев, являются точечными элементами и создают напряжения в ограниченной области изделия. Кроме того, для многих из них необходимо создавать отверстия, являющиеся концентратором напряжений. При проектировании нужно учитывать, что стальные крепежные элементы и пластмассовая деталь имеют разные КЛТР. С помощью одних только крепежных элементов без дополнительных герметиков (или прокладок) невозможно получить газонепроницаемое соединение.
Механическое крепление предпочитают другим способам соединения в следующих случаях:
1) при сборке изделий из деталей сравнительно больших сечений, если к ним приложены сосредоточенные нагрузки;
2) при необходимости обеспечить разъемность соединения;
3) при сборке деталей, изготовленных из материалов с различными физическими свойствами, когда невозможно осуществить сварку или трудно подобрать соответствующий клей;
4) при проведении монтажных работ для закрепления деталей и узлов насыщения на корпусных деталях.
Преимущества механических креплений:
1) возможность обеспечения заданной прочности непосредственно после сборки и получения подвижных соединений;
2) довольно низкие затраты на оборудований.
Наибольшее распространение получили заклепочные и резьбовые (болтовые и винтовые) соединении, отличающиеся друг от друга типом крепежа и назначением.
При механическом креплении с помощью заклепок, болтов, винтов в деталях выполняются отверстия под крепеж. Отверстия под заклепки и болты получают сверлением или просечкой (штамповкой). Сверлением выполняют отверстия в толстостенных (более 6 мм) деталях и деталях, имеющих сложную форму, а также отверстия диаметром менее 4 мм в деталях, изготовляемых прессованием или литьем под давлением, так как тонкие оформляющие знаки пресс-форм могут в процессе формования деформироваться.
Заклепочные соединения
Заклепочные соединения применяют для крепления эластичных термопласты (ПЭ, ПЭТФ и др.) к металлам при защите металлов от коррозии или износа, а также при декоративной облицовке различных материалов этими термопластами, крепление последних с кожей, тяжелыми тканями, резиной, фиброй.
При креплении деталей с помощью заклепочных соединений в совмещенные отверстия соединяемых элементов вставляют металлические или пластмассовые стержни – заклепки, а затем их расклепывают (рис. 8).
|
Рис. 8. Заклепочное соединение: 1 – соединяемые детали; 2 – заклепка; 3 – замыкающая головка; 4 – закладная головка; 5 – стержень; P – усилие расклепывание |
Преимущества:
1) высокая производительность этого метода крепления;
2) Низкая стоимость крепежа и оборудовании;
3) хорошая работоспособность шва при вибрациях;
4) возможность исключить использование контровочных средств.
Заклепочные соединения используют при сборке деталей из конструкционных пластических масс толщиной не более 6 мм.