塑膠設(shè)計(jì)指標(biāo)
一 壁厚
在我們?cè)O(shè)計(jì)指南系列中, 首先,Clive Maier著眼與壁厚的重要性,壁厚要盡量薄以利于成型時(shí)快速冷卻,但是要足夠厚保證有效地充模.塑料件的設(shè)計(jì)與木頭和機(jī)加工金屬中可以做成實(shí)體的零件設(shè)計(jì)不同.模具成型的塑料不適合實(shí)體形狀.有2個(gè)原因.第一,塑膠是熱加工,但是塑膠又是熱的不良導(dǎo)體,這就意味著厚的部分需要很長(zhǎng)時(shí)間冷卻,這樣做不經(jīng)濟(jì).而且引起嚴(yán)重縮水.在冷卻過(guò)程中,塑膠大量縮小.,在壁厚的地方,或者引起零件表面凹陷形成凹坑.,或者產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)部空洞.
無(wú)論如何,塑膠材料相對(duì)昂貴,只有快速生產(chǎn)技術(shù)才能使得模具成型經(jīng)濟(jì).壁厚太厚的部分浪費(fèi)的材料就如同也浪費(fèi)金錢(qián)一樣.
正因?yàn)檫@個(gè)原因,在木頭和金屬中應(yīng)用很好的實(shí)體形狀在塑料中必須轉(zhuǎn)換成薄殼..挖去中間的部分,剩下的部分無(wú)論形狀多復(fù)雜,本質(zhì)上都是由相關(guān)地薄曲面組成,這些曲面由曲線(xiàn),角,拐角,加強(qiáng)筋,offset連接而成。
任何零件必須盡可能保證壁厚一樣。這里的壁厚就是所謂的公稱(chēng)壁厚。
但是壁厚應(yīng)該是多少,很難一概而論.厚度與設(shè)計(jì)觀(guān)念和具體運(yùn)用有關(guān)。壁厚必須足夠厚，足夠堅(jiān)固，足夠廉價(jià). 壁厚要盡量薄以利于成型時(shí)快速冷卻,要足夠厚保證有效地充模.如果材料本來(lái)就堅(jiān)固，壁厚可以薄一些。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于增強(qiáng)的材料壁厚為0.75~3mm，對(duì)于非填充材料，壁厚為0.5~5mm。
理想的，整個(gè)零件壁厚一樣---公稱(chēng)壁厚。實(shí)際中通常不可能。保證壁厚偏差最小是非常重要的。厚度不均的塑料件將經(jīng)歷不同的冷卻率和收縮率，結(jié)果零件可能翹曲變形，不能保證精密的公差。厚度不均不可避免的地方變形應(yīng)該是逐漸地，不是突然地。所以從厚到薄的地方過(guò)渡不是用一條直線(xiàn)，而是用斜面或曲線(xiàn)。
壁厚：金箴
l 壁厚盡可能均勻
l 厚和薄地方逐漸過(guò)渡
l 壁厚必須適宜于功能和生產(chǎn)
l 壁厚 通常為：增強(qiáng)材料0.75~3mm
非增強(qiáng)材料0.5~5mm
二、拐角
我們?cè)O(shè)計(jì)指南系列第二部分，Clive Maier著眼于如何避免薄壁面連接處的尖角。
設(shè)計(jì)指南的第一部分討論了正確和均勻壁厚的重要性。如果將這些觀(guān)點(diǎn)應(yīng)用到實(shí)際中，塑料件就是由相關(guān)的薄面組合而成。這些面的組合方式對(duì)注塑件的質(zhì)量同樣很重要。
比如 在盒子的拐角處,兩壁總是直角。因?yàn)橛邪文＝?，通常角度稍微大?0。。
最簡(jiǎn)單，最壞的連接壁的方法是內(nèi)外用尖角連接，這帶來(lái)2個(gè)問(wèn)題。
第一，在拐角處厚度增加，這違反了均勻壁厚原則。拐角處的最大厚度大約是公稱(chēng)壁厚的1.4倍。（圖1）結(jié)果凹陷，應(yīng)力，更長(zhǎng)的成型周期。
更為嚴(yán)重的是，尖角處應(yīng)力集中，不易成型。這對(duì)所有材料尤其是塑料材料更是這樣。塑料對(duì)切口敏感，因?yàn)樵诩饨翘幰子谄屏?。拐角處的集中?yīng)力產(chǎn)生的微小裂紋通過(guò)壁擴(kuò)散致使整個(gè)零件不能成型。內(nèi)在尖角和槽口是注塑件不能成型最普遍的原因。
解決的辦法是用半徑平滑拐角。半徑是多少？大多數(shù)壁接近傳統(tǒng)的懸臂結(jié)構(gòu)，因而可以計(jì)算壁厚和半徑范圍內(nèi)的應(yīng)力集中系數(shù)。結(jié)果曲線(xiàn)圖顯示應(yīng)力集中系數(shù)迅速降低直到壁厚半徑比率達(dá)到0.6。這給我們一點(diǎn)啟發(fā)，半徑至少是壁厚的一半，最好是壁厚0.6~0.75倍。
如果內(nèi)部拐角是半徑的，外部拐角是尖的，在 拐角處仍然有一個(gè)厚點(diǎn)。根據(jù)內(nèi)部半徑大小，最大厚度是壁厚的1.6~1.7倍。我們可以在外部拐角處增加一個(gè)半徑。外部半徑應(yīng)該等于內(nèi)部半徑加上壁厚。這樣在拐角周?chē)诤裣嗤?。（圖1）
正確地設(shè)計(jì)拐角對(duì)注塑質(zhì)量、強(qiáng)度、尺寸 有重要地影響。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，光滑的曲線(xiàn)拐角有助于減小壓力時(shí)塑料在型腔的流動(dòng)，減小前流完結(jié)，因而沖模變得很容易。
拐角：金箴
l 從不使用尖角
l 半徑至少是壁厚的0.5倍，最好是壁厚的0.6~0.75倍
l 拐角壁厚盡可能均勻
l 外部半徑應(yīng)該等于內(nèi)部半徑加上壁厚
l 不要設(shè)想模制品的每個(gè)部分半徑都相同，總有例外，例如斷裂線(xiàn)的地方，半徑很難或不可能形成。所以在理解原則的同時(shí)還要考慮特例。
三、加強(qiáng)筋
如果你的塑料件制品的公稱(chēng)壁厚不夠硬或者不夠堅(jiān)固來(lái)抵抗工作情況，就需要加強(qiáng)筋。
之前，我們了解塑料件應(yīng)該有相應(yīng)的厚度和拐角半徑均勻的壁厚。這兩種觀(guān)點(diǎn)在 加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)中也很重要。
如果塑料件制品的公稱(chēng)壁厚不夠硬或者不夠堅(jiān)固來(lái)抵抗工作情況，就需要增加加強(qiáng)筋鞏固，而不是增加整個(gè)壁厚。設(shè)計(jì)原則和剛性梁中”i”,”T”部位設(shè)計(jì)一樣，這些部位和實(shí)體梁一樣堅(jiān)固，但是重量確輕的多。
在加強(qiáng)筋和主壁連接的地方厚一些。通常在橫截面相切處使用大的圓弧，圓弧的大小取決于加強(qiáng)筋的厚度和圓角半徑大小（圖 1）.為了避免凹陷，厚的地方要盡量小，當(dāng)然也有個(gè)限制。如果加強(qiáng)筋太薄,就需要做的深一些，保證足夠的剛度,但是受載時(shí)會(huì)彎曲，帶來(lái)的另一個(gè)問(wèn)題是，模具難以加工和填充 。在高注射壓力下填充加強(qiáng)筋，容易使加強(qiáng)筋粘在模具上。
圓角半徑不能太小，否則不能減小加強(qiáng)筋和主壁連接處的應(yīng)力集中.理論上，圓角半徑不應(yīng)該小于加強(qiáng)筋厚度的40%。加強(qiáng)筋應(yīng)該是壁厚的50%~75%。75％適用于低收縮率、不易凹陷的塑料。
一個(gè)簡(jiǎn)單的比較可以看出好的加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。65％壁厚，40％圓角半徑的加強(qiáng)筋，根部厚度僅是壁厚的1.23倍。比較而言，加強(qiáng)筋厚度和壁厚相同，60％半徑時(shí)，根部厚度增加到壁厚的1.55倍。
加強(qiáng)筋必須能從模具中取出,所以設(shè)計(jì)在開(kāi)模方向，或者提供可移動(dòng)的模具塊。為改善注射，加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)成帶錐度的，每個(gè)邊1°的拔模角是理想的，如果加強(qiáng)筋太深，必須減小拔模角，否則加強(qiáng)筋太薄。因?yàn)檫@個(gè)原因，總是限制加強(qiáng)筋最大深度是加強(qiáng)筋厚度的5倍.
加強(qiáng)筋：金箴
l 增加加強(qiáng)筋提高剛度，而不是增加壁厚
l 加強(qiáng)筋的厚度應(yīng)該是壁厚的50~75%
l 在加強(qiáng)筋和壁連接處增加圓角提高強(qiáng)度
l 圓角半徑應(yīng)該是加強(qiáng)筋厚度的40~60%
l 加強(qiáng)筋的根部厚度不應(yīng)該大于壁厚的25%
l 加強(qiáng)筋深度不應(yīng)該超過(guò)加強(qiáng)筋厚度的5倍.
五 加強(qiáng)筋
加強(qiáng)筋用來(lái)增塑料件的剛度。
加強(qiáng)筋在塑料件的設(shè)計(jì)中非常重要,因?yàn)樗梢圆?增加厚度的情況下增加零件的剛度。在以前的亞洲塑料工業(yè)通訊期刊里，我們已經(jīng)知道了它的功能，了解了橫加強(qiáng)筋零件的設(shè)計(jì)。
有時(shí)，我們僅需要一個(gè)方向的剛度,比如 手柄之類(lèi)的長(zhǎng)而薄的特征。這時(shí)，我們需要增加一些平行的加強(qiáng)筋來(lái)提高長(zhǎng)度方向的剛度， 這就是所謂的單向加強(qiáng)筋。
首先要考慮的就是這些加強(qiáng)筋不能太緊密。因?yàn)榧訌?qiáng)筋之間的間隙通過(guò)模具中 的直立型芯成型而成的，型芯太薄冷卻困難，而且可能因?yàn)榭s水帶來(lái)注射問(wèn)題。一般原則，間隙至少是公稱(chēng)壁厚的2倍，最好是3倍或者更多。（圖1）
就橫加強(qiáng)筋而言，設(shè)計(jì)原則是剛度與厚度部分的慣性矩成比例，這就提供了。。。。。。。。。
計(jì)算曲線(xiàn)使工作變的更容易。通過(guò)計(jì)算各種厚度的加強(qiáng)筋的應(yīng)力和應(yīng)變得到曲線(xiàn)圖。圖2顯示了加強(qiáng)筋厚度為公稱(chēng)壁厚60％的變形曲線(xiàn)。
例如，假設(shè)需要9MM厚的手柄來(lái)承受載荷，我們可以增加單向加強(qiáng)筋使厚度減小到3MM。
第一步，選擇加強(qiáng)筋數(shù)目。在這個(gè)例子中4個(gè)就足夠了。進(jìn)行2個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算。
W/(NtB)=30/(4╳3)=2.5
tA/tB-9/3=3
在圖表中，在右邊找到比值是2.5的曲線(xiàn)。沿著這條曲線(xiàn)，在左邊找到比值是3的水平線(xiàn)，在相交處做垂直線(xiàn)，交底部比值是3。這就告訴我們：
（T-tB）/tB=3, 所以加強(qiáng)筋高度為（T-tB）=3╳3=9
像這種計(jì)算曲線(xiàn)也可以用來(lái)計(jì)算出真實(shí)的應(yīng)力和應(yīng)變值,為特殊塑料的使用提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。
有時(shí)，我們想加固一面?zhèn)缺?，而不是模塑件的設(shè)計(jì)面?？梢允褂弥渭訌?qiáng)筋，而不是加厚側(cè)壁的厚度（圖3）。設(shè)計(jì)原則同樣實(shí)用。遵循厚度原則仍然很重要，否則在零件的表面形成凹陷。
單向加強(qiáng)筋：金箴
l 單向加強(qiáng)筋應(yīng)分開(kāi)放置，間距至少是公稱(chēng)壁厚的2倍，最好3倍或更大
l 遵循加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)基本原則
l 使用計(jì)算曲線(xiàn)計(jì)算等硬度加強(qiáng)筋高度
l 使用支撐加強(qiáng)筋加固側(cè)壁
七 螺絲柱
在以前的設(shè)計(jì)指南中，我們看到了螺絲柱的一般設(shè)計(jì)原則。我們知道了螺絲柱的設(shè)計(jì)要兼顧凹陷和功能。
螺絲柱最常見(jiàn)的作用是配合螺絲。普用螺絲有2種。自攻螺絲，當(dāng)安裝螺絲時(shí)，它能切削部分螺絲柱孔,產(chǎn)生螺紋和切屑。成型螺絲通過(guò)冷流產(chǎn)生母線(xiàn)，塑料局部變形而不是被切削，所以沒(méi)有切屑。一般成型螺絲實(shí)用于熱塑性塑料，自攻螺絲實(shí)用于硬的無(wú)彈性塑料如：熱固性塑料。由于螺絲設(shè)計(jì)不同，所以很難給出統(tǒng)一的設(shè)計(jì)原則，但是可以使用材料的擾度做為依據(jù)。
螺絲柱的尺寸應(yīng)該能承受螺絲壓入時(shí)的力和螺絲工作時(shí)承載的載荷。與螺絲相關(guān)的孔的大小是至關(guān)重要的，因?yàn)樗挚孤菁y的脫開(kāi)，螺絲的拔出。并且螺絲柱直徑必須大地足以能承受螺紋成形過(guò)程中產(chǎn)生的圓周應(yīng)力。
螺絲柱有個(gè)特性：螺絲孔有一個(gè)導(dǎo)入凹槽（如圖），減小螺絲柱開(kāi)口端應(yīng)力，有助于防止分裂。凹槽的直徑應(yīng)該比螺絲的外直徑稍微大一些，在起動(dòng)前螺絲可以將螺絲固定在凹槽內(nèi)。
螺絲類(lèi)型和塑料種類(lèi)各種各樣，意味著，要注意使用設(shè)計(jì)指南。表2表明怎樣設(shè)計(jì)螺絲柱、孔、凹槽和螺紋深度。主要系數(shù)是螺絲的公稱(chēng)直徑。在左手欄查塑料材料,對(duì)應(yīng)地可讀出相乘系數(shù)。螺絲直徑乘于系數(shù)可計(jì)算出尺寸。
螺絲和螺絲柱的工作性能受許多外表地不利影響。如果螺絲柱注塑時(shí)有熔痕，破裂力比預(yù)期的小一些。有些也受環(huán)境的影響。如果螺絲暴露于高溫工作或者是應(yīng)力破裂環(huán)境，它的性能就會(huì)降低。
設(shè)計(jì)類(lèi)型特別的螺絲，使用廠(chǎng)商的建議。如果對(duì)它的應(yīng)用有懷疑，在完成設(shè)計(jì)前進(jìn)行測(cè)試。
螺絲柱：金箴
l 針對(duì)塑料材料使用正確的螺絲類(lèi)型
l 在螺絲柱開(kāi)口端使用導(dǎo)入凹槽
l 孔比螺紋長(zhǎng)度深
l 螺絲的種類(lèi)繁多，詢(xún)問(wèn)廠(chǎng)商的設(shè)計(jì)建議，否則：
l 使用設(shè)計(jì)指南中的系數(shù)
l 如果對(duì)它的應(yīng)用有懷疑，進(jìn)行測(cè)試。
第九部分：嚙合
塑料件接合有多種方法：如粘貼，焊接等。但是更為理想的接合方式是嚙合
在上節(jié)設(shè)計(jì)指南中，我們總結(jié)了螺絲柱的設(shè)計(jì)要領(lǐng)，詳細(xì)地了解了用成型螺釘連接塑料件。
當(dāng)然，也有很多其它的方式達(dá)到這個(gè)目的，例如：便用焊接，膠粘，或其它機(jī)械扣件的形式，像鉚釘。我們應(yīng)事先了解這些方式，但我們現(xiàn)在要提供一種更加完美的塑料件連接方式：嚙合
嚙合就是擠壓一個(gè)部件越過(guò)障礙連接倒配合件上。他們完全依賴(lài)于塑料件彈力。一般來(lái)講：一個(gè)部件或多或少的硬一些，而另一個(gè)部件則柔韌，有彈性。依據(jù)設(shè)計(jì)，連接可以是永久的或者是可拆卸的。兩個(gè)零件可以都是塑料，（同類(lèi)塑料，或者不同塑料），也可以是不同材料，例如：金屬軸或者薄的電路板。
嚙合有三種主要類(lèi)型：
l 鉤嚙合，也就是閉止把彈簧，齒輪或者懸臂嚙合。
l 圓環(huán)或者環(huán)形嚙合；
l 球形嚙合：
不常見(jiàn)的嚙合是扭矩嚙合，可代替鉤嚙合；卡扣的彈性活動(dòng)通過(guò)在扭轉(zhuǎn)的地方而不是在彎曲的地方放置塑料件實(shí)現(xiàn)的。
鉤，圓環(huán)，和球體形嚙合都有共同的基本原則。每一種情況，都是通過(guò)一個(gè)力（F）使兩個(gè)零件連結(jié)在一起。連接時(shí)，受兩個(gè)部件之間干擾（Y）的抵抗。當(dāng)力被足夠，彈性偏轉(zhuǎn)（D）等于干擾（Y）時(shí)，允許零件的連接。嚙合的設(shè)計(jì)是這樣的，一但通過(guò)干擾點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)完全地釋放。
以鉤嚙合為例，偏轉(zhuǎn)是簡(jiǎn)單鉤彎曲。然而，環(huán)形或者球形嚙合都需要一個(gè)彈性徑向擴(kuò)展。就機(jī)械而言，環(huán)形的和球形的是比較堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，因此你可以看到，為了使擴(kuò)展容易，經(jīng)常使用一些徑向溝槽。更有效地，是以環(huán)形排列的一組嚙合鉤。
最初，我們描述嚙合是好的地連接方式，也就是說(shuō)他效率高,裝配自由，環(huán)保。嚙合特性能設(shè)計(jì)成模塑件的整體部分,而不需要增加周期時(shí)間，模具的制造和維護(hù)費(fèi)用增加的也不多。裝配不需要使用工具，或能量。也不需要購(gòu)買(mǎi)和備用其它工具，如螺釘，夾子，或者是粘合劑。再循環(huán)使用這個(gè)零件時(shí)，不需要除去其它材料。
因?yàn)檫@些原因，嚙合很有可能成為一種將來(lái)塑料件裝配更加普及地設(shè)計(jì)特性。成功或者是失敗取決于細(xì)節(jié)。在以后的設(shè)計(jì)指南中，我們將陳述正確的設(shè)計(jì)每一種類(lèi)形的基本原則。
嚙合 ：關(guān)鍵點(diǎn)
l 嚙合靠于塑料件的彈性工作
l 三個(gè)主要類(lèi)型是：鉤、環(huán)形、球形嚙合
l 連接是永久的或是可拆除的
l 嚙合廉價(jià)、效率高、環(huán)保
咬配合（嚙合）：
另一種嚙合形式是圓柱形或者環(huán)形。
在這種圓柱形或環(huán)形的嚙合的內(nèi)部有一個(gè)連續(xù)的倒扣，這個(gè)倒扣與軸上的凹槽可以嚙合。
這種結(jié)構(gòu)常常用于固定塑料件在金屬軸上如：旋鈕，但有時(shí)也會(huì)用來(lái)固定兩個(gè)塑料件。同其它形式的嚙合一樣，連接根據(jù)軸的拆卸角可以設(shè)計(jì)成可以拆卸的，或者永久固定的。
當(dāng)嵌入或拔出連接時(shí)，轂被迫彈性地?cái)U(kuò)張。這種彈性比懸臂吊鉤式配合更硬更堅(jiān)固。
力量通常是一種優(yōu)勢(shì)，但是也會(huì)也有一些弊端。插入力很高，這就必須使倒扣相對(duì)比較小。
用比較有彈性的材料模塑的轂，工作效果最好，至少必須在模具中倒扣型芯。。。。。
這就意味著硬的填充玻璃或者其它加強(qiáng)類(lèi)可能不適合這種環(huán)形的嚙合。
轂的彈性硬度不僅取決于它的厚度而且還有它的長(zhǎng)度，至關(guān)緊要是倒扣與轂側(cè)端的距離有多近。
環(huán)形嚙合應(yīng)該設(shè)計(jì)倒扣合理的靠近轂側(cè)端，否則彈性的硬度會(huì)比預(yù)期的大兩部或三倍或更多，嚙合就會(huì)失敗。
在軸的端部和轂孔上做拔模角或嚙合角，連接裝配會(huì)得更容易些。角度在20度到30度之間最好。
拆卸角的大小取決于嚙合脫離的難易程度。角度越大，越難拆卸。通常拆卸角為40~50度。
如果想永久性連接，可以選取更大的角度。
最大的容許倒扣也可通過(guò)下面的方程計(jì)算：。。。
在這里：S=設(shè)計(jì)應(yīng)力 V=泊淞比 E=彈性模數(shù) K=幾何因素
幾何因素K也可以用下式來(lái)計(jì)算。。。。。
表格提供了一些無(wú)填充材料泊淞比的近似值。。為了精確設(shè)計(jì)，你需要從你的材料供貨商那里得到更多的數(shù)據(jù)。
轂的擴(kuò)張力可以用下面的等式來(lái)計(jì)算。。。。。
這里：=摩擦系數(shù)
摩擦系數(shù)可參考設(shè)計(jì)指南一中的表
金箴
l 硬材料不要使用環(huán)形嚙合
l 嚙合角為20度~30度
l 拆卸角為40~50度
l 倒扣靠近轂的開(kāi)口端
l 計(jì)算倒扣大小，以免計(jì)算應(yīng)力數(shù)據(jù)過(guò)大。
嚙合
名副其實(shí)，扭轉(zhuǎn)嚙合依靠的是扭矩彈性而不是像其它形式依靠的是彎曲。比起懸臂和環(huán)形嚙合，這種嚙合很少見(jiàn)，但是需要當(dāng)經(jīng)?；蜉p易拆卸零件時(shí)，它特別有用。
例如,在箱子或容器上安裝鉸接蓋時(shí)，扭轉(zhuǎn)嚙合是非常高效的方法。
扭轉(zhuǎn)嚙合鉤模塑成支撐軸的整體,當(dāng)用力W時(shí)，零件安裝在軸上（圖1）。通常設(shè)計(jì)一個(gè)凹槽或其它一些特征標(biāo)示安裝的正確位置。根據(jù)杠桿原理，可以使用很小的力來(lái)克服很強(qiáng)的嚙合，這取決于鉤的尺寸。
比起整個(gè)軸，鉤部分硬一些，當(dāng)力作用在倒鉤上時(shí)，軸在扭矩方向扭曲,這應(yīng)用了彈性。彈性的硬度取決于軸的厚度和長(zhǎng)度。本質(zhì)上，軸是圓柱的，這對(duì)扭轉(zhuǎn)是很有效的形式，當(dāng)然也可以使用其它形狀。扭轉(zhuǎn)嚙合可能使制模復(fù)雜,這種情況可以使用軸截面是正方形或十字形。
保證軸上的扭轉(zhuǎn)度能卸除扭轉(zhuǎn)嚙合倒扣。規(guī)劃設(shè)計(jì)，保證當(dāng)?shù)箍鄄鸪龝r(shí)，鉤能遇到障礙，防止鉤破裂。弧度方向鉤能通過(guò)的最小角是：
這里，Y=鉤倒扣 a=鉤干長(zhǎng)度
一般，圓柱軸扭矩公式是：
這里， P=拆卸倒扣的力 L=軸長(zhǎng)度 E=剛性模量 r=軸半徑
從這2個(gè)方程可以得到;
應(yīng)用杠桿原理，可以得到力W：
這里 b=開(kāi)干長(zhǎng)度
b比a長(zhǎng)，力W就會(huì)小些。如果a太小，扭矩角變的很大。
金箴
l 當(dāng)想輕易拆卸鉤時(shí)可以使用扭轉(zhuǎn)嚙合
l 設(shè)計(jì)要顯示在哪里壓
l 設(shè)計(jì)停止特征，防止轉(zhuǎn)矩過(guò)頭
l 鉤干長(zhǎng)度不能太小，否則扭曲角、扭矩太大
l 相對(duì)鉤干，變大開(kāi)干長(zhǎng)度可以減小力W
壓配合
將一個(gè)物體如軸，通過(guò)壓力安裝到一個(gè)很小的孔里，這種操作叫做壓配合。
壓配合用于相似的塑料件，不同的塑料件，更為常用的是塑料件和金屬之間的配合。典型的例子，一個(gè)塑料輪轂以控制旋鈕或齒輪的形式壓進(jìn)一個(gè)金屬軸。相反地，塑料套筒或軸承壓進(jìn)金屬孔。
壓配合簡(jiǎn)單便宜而且快速，但仍然有些問(wèn)題需要注意。軸和孔之間的干涉程度是非常重要的。如果太小，連接不牢固，太大，很難裝配，材料過(guò)壓。不像嚙合，壓配合保持永久應(yīng)力，零件的彈性變形提供了維持連接的力。當(dāng)材料受永久應(yīng)力時(shí)，就會(huì)發(fā)生蠕變。也就是說(shuō)，隨著時(shí)間的消逝，壓配合產(chǎn)生的力越來(lái)越小，盡管沒(méi)有到嚴(yán)重的程度。
壓配合還有2個(gè)缺陷。要考慮軸和孔的公差在2個(gè)極端的情況下是否可行。當(dāng)連接2個(gè)不同的材料，溫度的增加將改變零件之間的干涉度。記住，升高溫度，蠕變更嚴(yán)重。
克服軸和轂壓配合蠕變的方法是，在軸的中間設(shè)置直的滾花。塑料轂材料冷流入滾花的溝槽，2零件間形成機(jī)械干涉。因?yàn)闈L花增加了連接面積，摩擦效果更好。
設(shè)計(jì)壓配合，我們需要計(jì)算零件間正確的干涉數(shù)。根據(jù)經(jīng)典的厚壁圓柱理論，得到以下金屬軸上塑料轂的直徑干涉方程：
這里 S=設(shè)計(jì)應(yīng)力 V=泊松比 E=彈性模數(shù) K=幾何系數(shù)
幾何系數(shù)K可通過(guò)下式計(jì)算
壓力W可同過(guò)下式計(jì)算
這里μ=摩擦系數(shù) L=接合表面長(zhǎng)度
泊松比和摩擦系數(shù)以前的設(shè)計(jì)指南系列已給出
金箴
l 考慮公差和蠕變的影響
l 考慮不同材料受溫度影響
l 如果壓配合用于高溫，通過(guò)測(cè)試原型確認(rèn)設(shè)計(jì)
l 如果你仍然擔(dān)心蠕變，滾花金屬軸
