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11 种塑料零件连接方法

出版日期
5 月 24, 2024
最后一次修改:
8 月 11, 2025
模具制造和精密制造专家
专门从事注塑成型、数控加工、高级原型制作和材料科学集成。
常见部件连接方法
目录

在我们对于 紧固件在本章中,我们简要介绍了几种紧固件连接技术。由于技术或结构原因,许多塑料产物或部件可能由不同材料和功能的部件组装而成。要将两个部件组装在一起,必须在它们之间设计一种连接方式。连接设计的目的是根据各种因素设计出最合适的连接方法,以便将部件组装在一起并加以固定。

由于塑料连接方法是产物设计师的一门重要课程,本文将继续探讨塑料零件之间的连接方法。

常见部件连接方法

塑料部件的连接方法

塑料零件的连接方式有很多种。大致可分为可拆卸连接、半可拆卸连接和不可拆卸连接。这种分类并不十分精确。有些连接方式会随着结构参数的变化而从一种类型变为另一种类型。例如,如果搭扣的啮合太强,就会变得难以或无法分离。有些粘合剂可以通过加热去除。因此,以下分类仅供参考,不应作为标准。

塑料部件的连接方法

塑料零件的连接和固定可以使用一种方法,也可以使用两种或两种以上方法的组合,如搭扣+螺钉组合。但无论采用哪种连接方式,在选择连接方式之前都应考虑以下主要因素:

  1. 拆卸性能: 是否需要拆卸、拆卸的频率、拆卸的可逆性以及拆卸的便利性。
  2. 连接部件的特性 几何形状是否允许,是否有足够的空间,材料特性是否符合要求。
  3. 运行环境: 负载(强度要求)、温度(耐温要求)和介质(防尘防水要求)。
  4. 经济因素: 辅助材料成本、组装成本和维护成本。
  5. 美学要求: 外观和美学效果的完整性。

很难甚至不可能同时满足所有这些因素,因此应根据具体产物或结构要求选择适当的连接方法。

接下来,我们将通过实例介绍塑料零件之间的不同连接方法。例如,给定以下两个部件(具体尺寸和结构应根据具体产物设计),有哪些连接方法,日常生活中是否有类似的结构?

两部分的连接图

1.卡扣

卡扣配合有很多种类型。下面将介绍几种常见的类型。

小贴士如果您想了解更多信息,可以点击" "。卡入式安装指南"来了解它们。

补).悬臂卡扣

卡扣类型

1).直臂卡入式: 这种方法通常用于连接和固定装饰部件。这种方法安装简单快捷,美观大方,是否可拆卸取决于啮合量。

直臂卡入式

2).U 形卡扣: 常见于电池盖连接处。U 形结构为弹性变形提供了空间,并允许多次组装和拆卸。

U 形卡扣

下面的卡扣结构是 U 型卡扣的一种变体。细长的凹槽提供了弹性变形空间,允许多次组装和拆卸。

U 型卡扣的变体

以下是前一种的另一种形式,将变形空间转移到内部。与上述两种类型相比,它对外观造成的损害要小得多。但缺点是电池盖需要包住外壳底边,因此不太适合将电池安装在产物中间。

另一种 U 型卡扣

3).卡入式 + 螺钉: 这种电池盖连接方法通常用于玩具产物,以防止儿童拆卸电池。

卡入式和螺钉式连接

4).柔软卡扣设计: 通过以下方式实现 双色注塑.柔软的卡扣具有良好的弹性变形,可以反复组装和拆卸。小扣柄不影响外观的完整性,常用于电子和数码产物接口的防尘罩。

柔软按扣

产).环形卡入配合

这种卡合方式要求一个部件是可变形部件,可变形部件最好由韧性好的材料制成,以避免多次装配后出现裂纹。

环形卡入式

环形卡紧配合不一定是一个完整的圆。应根据实际情况进行设计。例如,下面的瓶盖有四个均匀分布的内卡扣配合,而不是一个完整的圆。之所以不设计成完整的圆形,可能是为了便于装配和良好的手感。如果卡合不紧,可以通过添加粘合剂来延长内卡合长度,以便日后修改模具。

环形卡紧配合不需要是一个完整的圆圈

肠).扭转卡接

这种卡合的操作方式与上述卡合不同。它包括两个动作:首先将两个部件放置到位,然后旋转它们以达到卡合和固定效果。

扭转卡入式

2.螺纹连接

常用于液体瓶或管道领域,如矿泉水瓶、饮料瓶盖和管道接头。

提示:点击了解更多对于"线型“.

3.螺钉连接

这是大多数人都熟悉的一种非常常见的方法。

螺钉连接类型

4.磁性连接

一般用于需要经常拆卸的产物。虽然增加磁铁会增加成本,但设计精良的磁性连接可提供出色的用户体验,经久耐用,且不会损坏外观。

磁性连接

5.铰链部件连接

具体是指由聚丙烯(PP)制成的集成塑料铰链,它以 "百倍塑料 "的质量而著称。通过增加弹性支撑,可为打开和关闭状态提供预拉力。

小贴士点击链接,全面了解"聚丙烯塑料".

活铰链连接

6.压配部件连接

主要指过盈配合连接。在机械装配过程中,许多零件需要紧密配合以防止断开或传递巨大扭矩,这就产生了过盈配合技术。过盈配合利用材料的弹性使孔膨胀或变形,并与轴配合(或使用空心轴使轴变形)。当孔恢复原状时,就会紧紧夹住轴,将两个零件连接起来。在塑料零件中,积木式连接通常使用过盈配合连接。

压配连接

其他例子包括各种外部接口橡胶塞和螺旋橡胶塞。

7.超声波焊接

不可拆卸连接广泛用于禁止拆卸或需要密封的产物,如电源适配器。

超声波焊接

8.铆接

铆接也很复杂,涉及大量知识。根据能量来源分为超声波铆接、热铆接和热风铆接。它是一种不可拆卸的连接方式,特别适用于连接和固定薄部件,如 PCB 板、金属板和按钮等。

部件连接的铆接

9.粘合剂部件连接

指使用一层介质(粘合剂)连接和固定两个部件,一般难以或无法拆卸。

压敏型:

主要指胶带,对压力敏感。施加一定的压力就能达到良好的粘合效果,通常使用双面胶带来连接两个平面部件!

压敏胶

室温固化粘合剂

这些粘合剂可在室温下固化,如 RTV 硅橡胶和电子黄胶,通常用于固定电子元件和防止松动。

室温固化粘合剂

热固性粘合剂

加热后固化,常用于封装和固定电子元件,如环氧树脂封装剂和红胶。

热塑性粘合剂

室温下为固态,使用前需要加热成为粘稠流体,使用后需要预压和固化时间。常见的有 EVA 热熔胶和 PUR 热熔胶。它们之间的区别:

构成

PUR 是聚氨酯,EVA 是乙烯-醋酸乙烯。

反应机制:

聚氨酯受潮固化是一种不可逆的反应。加热粘合后,它与空气中的水分发生反应,变成不可逆反应(重新加热后不会熔化,但会失去粘合强度,因此一般需要重新加热才能拆卸)。这种不可逆反应具有更好的强度和高低温性能,可靠性高。常用于电子和数码产物,如手机、平板电脑、耳机和汽车电子产物,用于固定窄边框智能手机的屏幕和后盖以及防水。

EVA 通过物理方式粘合,使用后冷却并凝固。再次加热会使其重新熔化,从而重新粘合,使其具有可逆性。其粘合强度低,软化点低,不耐高温。

光固化:

指在紫外线下固化的粘合剂,如 UV 胶,又称紫外线固化胶或无影胶。它是一种单组分、低粘度、高强度的丙烯酸酯粘合剂,具有保存期长、无溶剂、固化速度快、透明度好、耐热性和耐化学性优异等特点!

用于部件连接的光固化粘合剂

水基:

与溶剂型粘合剂相比,水基粘合剂用水作为溶剂或分散剂,取代了污染环境的有毒有机溶剂。目前的水基粘合剂并非 100% 不含溶剂,可能含有有限的挥发性有机化合物作为辅助剂来控制粘度或流动性。最常用的水基粘合剂是家庭装修中常用的白胶或木胶。春节期间用来贴对联的浆糊也是一种水基粘合剂,适用于粘合纸张。由于使用不便,后来研发人员发明了固体胶,特别适合办公室使用。

用于部件连接的水基粘合剂

溶剂型:

指使用有机溶剂(苯、甲苯等)作为溶剂或分散剂的粘合剂。由于含有挥发性有机化合物、苯和甲苯等影响人体健康的有害物质,因此并不环保。典型的溶剂型粘合剂包括万能胶。

即时粘合剂:

以 α-氰基丙烯酸酯为主要成分,添加增粘剂、稳定剂、增韧剂和聚合抑制剂制成。它是一种单组分瞬固型粘合剂,在接触到空气中的微量水分后就会迅速固化,从而牢固地粘合部件。

双组分粘合剂

由两种混合后硬化的液体组成,通常称为 AB 胶。常见类型包括 丙烯酸环氧树脂和聚氨酯 AB 胶。人们也称其为强力胶,因为它具有很高的粘合强度,可与焊接相媲美。

10.模内注塑

连接两个部件的完美方式,将不同材料或颜色的塑料或塑料+金属组合成一体,省去了后续组装步骤。但它是一种不可拆分的连接方式,模具成本较高,因此应根据具体产物结构选择连接方式。主要有叁种:双色注塑、 二次注塑以及纳米注塑成型。更多详情,请参阅双色模具结构介绍。

  • 双色注塑
  • 包覆成型
  • 纳米注塑

结论

每种连接方法都可以扩展到许多内容。如果有兴趣,你可以搜索更多信息,以加深理解。我还将在今后的文章中对其中一些连接方法进行全面的单独介绍。敬请期待。

James Li 注塑成型和原型制作专家
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James Li 是一位拥有 15 年以上模具制造和注塑成型经验的制造专家。在 天美影院,他负责复杂的 NPI 和 DFM 项目,帮助数百种全球产物从创意走向量产。他将棘手的工程问题转化为经济实惠的解决方案,并与买家分享他的专业知识,使从中国采购变得更加容易。.
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