EUSpritzgussschraubendesign für kundenspezifische Teile
Die Schraube ist eine der am häufigsten verwendeten Befestigungsmethoden für elektronische Produkte. Dennoch vernachlässigen viele Konstrukteure (F&E) häufig die Designanforderungen von Schrauben und Schraubensäulen, was zu einigen Fehlern bei der Montage führt. Zum Beispiel die Schraube gleitet, die Schraube reißt oder bricht, die Schraube bricht oder der Schraubenkopf verschleißt …
Schrauben sind ein häufiger Bestandteil bei der Spritzgusskonstruktion. Sie werden üblicherweise zum Verbinden von zwei oder mehreren Spritzgussteilen oder anderen Teilen verwendet. Im Folgenden finden Sie einige Richtlinien zur Gestaltung von Einspritzschneckenteilen:
Spritzgussschneckendesign Nr. 1: Schraubengröße
Größe und Durchmesser der Schnecken sollten mit der Größe und Wandstärke der Spritzteile übereinstimmen. Die Wahl einer kleineren Schraube führt zu einer geringeren Festigkeit, während die Wahl einer größeren Schraube zu unnötigen Kostensteigerungen führen kann.
Die Schraubengröße wird normalerweise durch Gewindedurchmesser, Steigung und Länge bestimmt. Der Gewindedurchmesser ist ein Maß für den Außendurchmesser der Schraube, die Steigung ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Gewindegängen und die Länge ist die Gesamtlänge der Schraube.
Bei der Auswahl der Schraubengröße sollten folgende Faktoren berücksichtigt werden:
Wandstärke und Größe der Spritzteile: Wählen Sie den geeigneten Schraubendurchmesser und die entsprechende Länge aus, damit die Schrauben die Einspritzteile richtig halten und die Festigkeit und Stabilität der Einspritzteile gewährleisten können.
Maximalbelastung: Wählen Sie die Schraubengröße entsprechend der zu tragenden Last. Oft kann die Verwendung von Schrauben mit größerem Durchmesser oder längeren Schrauben die Tragfähigkeit erhöhen.
Kosten: Wählen Sie die kleinstmögliche Schraubengröße, um Kosten zu sparen. Es ist jedoch darauf zu achten, dass die gewählte Schneckengröße den Anforderungen der Spritzgussteile gerecht wird.
Bei der Auswahl der Schraubengröße sollten relevante internationale Standards wie ISO, ASME und JIS berücksichtigt werden. In diesen Normen werden die Größe, Steigung und Länge der Schrauben sowie die damit verbundenen Material- und Kennzeichnungsanforderungen aufgeführt.
Spritzgussschneckendesign Nr. 2: Thread-Design
Die Gewindeausführung muss dem Standard der ausgewählten Schrauben entsprechen. Vermeiden Sie nach Möglichkeit die Installation von Gewinden in der Nähe dünner Wände oder Löcher von Spritzgussteilen, da dies zu Rissen oder Verformungen der Spritzgussteile führen kann.
Das Gewindedesign bezieht sich auf die Form und Größe des Gewindes, normalerweise einschließlich des Außendurchmessers des Gewindes, der Steigung, der Gewindeform und der Gewindelänge usw. Die Gewindegestaltung muss dem Standard der gewählten Schraube entsprechen und die spezifischen Anforderungen des Spritzgussteils berücksichtigen.
Hier sind einige Richtlinien für das Thread-Design:
Gewindestandard: Wählen Sie die Schraubennorm aus, die der gewünschten Anwendung entspricht. Zu den gängigen Gewindestandards gehören ISO, ASME und JIS. Schraubennormen definieren normalerweise Gewindegröße, Steigung, Gewindewinkel und andere damit verbundene Anforderungen.
Gewindeform: Zu den gängigen Gewindeformen gehören V, U und Dreieck usw. Durch die Wahl der richtigen Gewindeform kann die Festigkeit und Dichtigkeit der Schraubverbindung gewährleistet werden.
Gewindetiefe: Das Gewinde sollte ausreichend tief sein, um sicherzustellen, dass die Schraube sicher am Spritzgussteil befestigt werden kann, aber nicht zu tief, um zu vermeiden, dass das Gewinde das Spritzgussteil beschädigt oder zu Rissen oder Verformungen des Spritzgussteils führt.
Fadenrichtung: Bei der Gestaltung des Gewindes sollte darauf geachtet werden, dass die Richtung des Gewindes mit der des Einspritzteils übereinstimmt, um sicherzustellen, dass sich die Schraube während des Gebrauchs nicht löst oder dreht.
Öffnungsgröße: Die Gewindelöcher in den Einspritzteilen sollten so groß sein, dass die Schrauben im montierten Zustand problemlos hineinpassen.
Fadenabstand: Bei der Montage mehrerer Schrauben ist auf den Abstand der Gewindegänge zu achten, um sicherzustellen, dass diese ausreichend weit voneinander entfernt sind, um Risse oder Verformungen der Einspritzteile zu vermeiden.
Schraubengewinde sollten so gestaltet sein, dass sie den Schraubennormen und den spezifischen Anforderungen von Spritzgussteilen entsprechen, um die Festigkeit und Stabilität der Schraubverbindung sicherzustellen.
Spritzgussschneckendesign Nr. 3: Gewinderichtung
Bei der Montage von Schrauben sollte die Richtung des Gewindes mit der Richtung des Einspritzteils übereinstimmen. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die Schrauben während des Gebrauchs nicht lösen oder drehen.
Unter Gewinderichtung versteht man die Drehrichtung des Gewindes, üblicherweise unterteilt in Rechtslauf und Gegenuhrzeigersinn. Bei Einspritzteilen wird üblicherweise ein Rechtsgewinde verwendet, d. h. eine Drehung des Gewindes im Uhrzeigersinn.
Der Vorteil von Rechtsgewinden besteht darin, dass Schrauben, die an Spritzgussteilen befestigt werden, aufgrund der passenden Gewindedrehung im Uhrzeigersinn weniger dazu neigen, sich aufgrund von Vibrationen oder Krafteinwirkung zu lösen oder von selbst zu drehen. Darüber hinaus sind rechtsgängige Schraubengewinde in internationalen Normen weit verbreitet, wodurch es einfach ist, passende Schrauben zu erhalten.
Natürlich kann in einigen Sonderfällen auch eine Drehung des Gewindes gegen den Uhrzeigersinn verwendet werden. Beispielsweise kann es in manchen Spezialanwendungen erforderlich sein, Linksgewinde zu verwenden, damit die Schrauben während des Gebrauchs festgezogen werden können. Allerdings kann die Auswahl der richtigen Schraube schwieriger sein, da Linksgewinde in der Norm nicht üblich sind.
Um bei Spritzgussteilen die korrekte Gewinderichtung zu gewährleisten, werden in der Regel die entsprechenden Gewindedorn- und Gewindehülsenlöcher in der Form so gestaltet, dass beim Einspritzen die korrekte Gewindebildung gewährleistet ist. Diese Gewindedorn- und Gewindehülsenlöcher müssen den Standards ausgewählter Gewinde entsprechen und regelmäßig gewartet und gereinigt werden, um ihre Korrektheit und Stabilität sicherzustellen.
Spritzgussschneckendesign Nr. 4: Schraubenlochdesign
Die Schraubenlöcher an den Einspritzteilen sollten mit einer geeigneten Tiefe des Lochbodens ausgelegt sein, damit die Schrauben fest an den Einspritzteilen befestigt werden können. Darüber hinaus sollten die Schraubenlöcher groß genug sein, damit die Schrauben bei der Montage problemlos hineinpassen.
Unter Schraubenlochdesign versteht man den Prozess des Entwerfens und Herstellens von Löchern für die Montage von Schrauben in Spritzgussteilen.
Bei der Gestaltung der Schraubenlöcher müssen folgende Aspekte berücksichtigt werden:
Lochgröße: Die Lochgröße sollte mit der Schraubengröße übereinstimmen. Die Öffnung sollte etwas größer als der Durchmesser der Schraube sein, um sicherzustellen, dass die Schraube problemlos in das Loch passt, aber nicht so groß, dass sich die Schraube bei der Verwendung lockert.
Lochtiefe: Die Lochtiefe sollte angemessen sein, um sicherzustellen, dass die Schraube fest am Spritzgussteil befestigt werden kann, aber nicht zu tief, um zu vermeiden, dass die Schraube das Spritzgussteil beschädigt oder zu Rissen oder Verformungen im Spritzgussteil führt.
Lochform: Normalerweise sollte die Form des Schraubenlochs mit der Form des Gewindes übereinstimmen. Zu den gängigen Lochformen gehören V, U und Dreieck.
Anzahl und Position der Löcher: Bei Spritzgussteilen sollten die Löcher entsprechend der Anzahl und Position der zu installierenden Schrauben gestaltet werden.
Lochausrichtung: Generell sollten die Schraubenlöcher in die gleiche Richtung wie das Spritzgussteil ausgerichtet sein, um sicherzustellen, dass sich die Schrauben während des Gebrauchs nicht lösen oder drehen. Darüber hinaus sollte bei der Planung der Lochposition der Abstand zwischen dem Loch und dem Rest des Formteils berücksichtigt werden, um Risse oder Verformungen des Formteils zu vermeiden.
Spritzgussschneckendesign Nr. 5: Schraubenposition
Installieren Sie die Schrauben so weit wie möglich an der dickeren Wand der Einspritzteile, um sicherzustellen, dass die Schrauben fest an den Einspritzteilen befestigt werden können. Achten Sie außerdem bei der Auswahl der Schraubenposition darauf, dass die Schrauben den Rest des Spritzgussteils nicht beeinträchtigen.
Hier einige Designvorschläge für die Schraubenplatzierung:
- Die Schraubenposition sollte im Hauptspannungsbereich der Einspritzteile liegen, um sicherzustellen, dass die Einspritzteile im Einsatz eine ausreichende Festigkeit und Stabilität aufweisen.
- Beim Entwerfen der Schraubenplatzierung sollten Sie die Installation von Schrauben in dünnwandigen oder bogenförmigen Bereichen von Spritzgussteilen vermeiden, da diese Bereiche anfällig für Spannungskonzentrationen sind, die zu Rissen oder Verformungen von Spritzgussteilen führen können.
- Wenn beim Spritzgießen mehrere Schrauben zur Befestigung erforderlich sind, vermeiden Sie die Installation aller Schrauben auf derselben Seite. Stattdessen sollten sie auf verschiedene Seiten verteilt werden, um Ausgewogenheit und Stabilität des Spritzgusses zu gewährleisten.
- Bei der Konstruktion von Einspritzteilen sollten die Schrauben an der Außenseite der Einspritzteile vermieden werden, da dies leicht zu Beschädigungen oder Lockerungen der Schrauben führen kann. Vielmehr sollten die Schrauben für mehr Sicherheit und Stabilität im Einsatz möglichst im Inneren der Spritzgussteile verbaut werden.
- Beim Einbau von Schrauben sollten nach Bedarf Dichtungen oder anderes geeignetes Montagezubehör verwendet werden, um eine ausreichende Kontaktfläche zwischen den Schrauben und den Spritzgussteilen sicherzustellen und ein Lösen und Vibrationen der Schrauben während des Gebrauchs zu reduzieren.
Bei der Konstruktion von Einspritzteilen ist die korrekte Bestimmung der Schneckenposition der Schlüsselfaktor zur Gewährleistung der Funktion und Sicherheit von Einspritzteilen. Die Konstruktion muss entsprechend den spezifischen Anforderungen und Eigenschaften der Spritzgussteile erfolgen und das Material, die Installation und die Nutzung der Umgebung sowie andere Faktoren berücksichtigen.
Design der Spritzgussschnecke Beste Übung
Nehmen wir an, wir nehmen eine M2.6x10L-Schraube mit den folgenden Spezifikationen:
- Schraubenkopfdurchmesser: 4.1 ~ 4.5 mm,
- Außendurchmesser des Schraubenzahns (D): 2.47–2.55 mm, nehmen Sie 2.5 mm.
- Schraubenlänge: 10+0/-0.8 mm,
- Schraubensteigung: 0.91 mm
Im Allgemeinen muss der Durchmesser des Schraubenlochs etwas kleiner sein als der Außendurchmesser der Schraube (X0.72-0.85); Normale Menschen ignorieren oft, dass der Außendurchmesser der Schraubensäule auch mit dem Außendurchmesser der Schraube (X1.7 ~ 2.2) übereinstimmen muss. Der hier aufgeführte Faktor sollte der Mindestwert sein, ein zu kleiner Außendurchmesser der Schraube kann leicht passieren Risse verursachen; Auch der Tiefenfaktor ist die Mindestanforderung, die zum Durchmesser der Schraube passen muss. Wenn die Schraubenzähne der Schraube nicht tief genug eingerastet sind, werden sie durch äußere Kräfte leicht auseinandergezogen.
① Das Schraubenloch muss als Führungsloch (Senkbohrung) gestaltet und mit einer Richtschraube gesichert werden.
② Die Tiefe des Schraubenlochs muss tiefer sein als die Länge der Schraube, um den selbstschneidenden Schraubenschneidstift aufzunehmen.
③ Entfernen Sie die Kunststoffspäne, um zu verhindern, dass das Schraubenloch platzt.
④ Auch die Wahl der Schrauben ist sehr wichtig. Wenn die Tiefe des Schraubenlochs ausreicht, wählen Sie den Schraubenzahnabstand.
⑤ Eine winzige Schraube kann das Verrutschen der Zähne im Schraubenloch wirksam verhindern.
| Materialtyp | Lochfaktor | Boss-Faktor | Tiefenfaktor |
| ABS | 0.80 | 2.00 | 2.0 |
| ABS / PC | 0.80 | 2.00 | 2.0 |
| ASA | 0.78 | 2.00 | 2.0 |
| PA46 | 0.73 | 1.85 | 1.8 |
| PA 46 GF 30 % | 0.78 | 1.85 | 1.8 |
| PA6 | 0.75 | 1.85 | 1.7 |
| PA 6 GF 30 % | 0.82 | 2.00 | 1.8 |
| PA66 | 0.75 | 1.85 | 1.7 |
| PA 66 GF 30 % | 0.82 | 2.00 | 1.8 |
| PBT | 0.75 | 1.85 | 1.7 |
| PBT GF 30 % | 0.80 | 1.80 | 1.7 |
| PC | 0.85 | 2.50 | 2.2 |
| PC GF 30 % | 0.85 | 2.50 | 2.0 |
| PE-HD | 0.75 | 1.80 | 1.8 |
| PE-LD | 0.75 | 1.80 | 1.8 |
| PET | 0.75 | 1.85 | 1.7 |
| PET GF 30 % | 0.80 | 1.80 | 1.7 |
| PMMA | 0.85 | 2.00 | 2.0 |
| POM | 0.75 | 1.95 | 2.0 |
| PP | 0.70 | 2.00 | 2.0 |
| PP TF 30 % | 0.72 | 2.00 | 2.0 |
| PP | 0.85 | 2.50 | 2.2 |
| PS | 0.80 | 2.00 | 2.0 |
| PVC-U | 0.80 | 2.00 | 2.0 |
| SAN | 0.77 | 2.00 | 1.9 |
Diese Tabelle dient nur als Referenz. Am Ende hat der tatsächliche Betrieb Vorrang.
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Vorteile und Nachteile von selbstschneidenden Schrauben für Kunststoffprodukte
In der Entwicklungs- und Designphase neuer Produkte ist die Auswahl des Kunststoffmaterials das wichtigste Glied, aber neben Kunststoff gibt es tatsächlich viele Teile, die ernst genommen werden müssen, aber es gibt einen kleinen Teil davon wird oft ignoriert, das ist Mist.
Aus fertigungstechnischer Sicht sind eine schlecht konstruierte Schraube und der Bolzen oft der letzte Tropfen, der ein Design zum Scheitern bringt. Schrauben Sie wirklich solche Kleinteile? In diesem Artikel soll zunächst erläutert werden, was eine selbstschneidende Schraube ist. Welche Vor- und Nachteile haben Blechschrauben? Wir werden später in diesem Artikel versuchen, mehr über das Schraubendrehmoment zu sprechen.
Schauen wir uns zunächst an, was eine selbstschneidende Schraube ist. Bei den meisten gewöhnlichen Schrauben handelt es sich um Maschinenschrauben, bei denen zunächst das sogenannte Innengewinde an den Teilen angebracht werden muss, damit die Schraube fixiert werden kann. Ebenso wie bei der Mutter befinden sich im Mutternloch, also bei der Schraube, bereits Gewinde lässt sich leicht im Gewinde arretieren; Bei selbstschneidenden Schrauben ist es jedoch nicht erforderlich, im Voraus Gewinde in die verriegelten Teile einzubauen, da sie die verriegelten Teile verriegeln und gleichzeitig Gewinde in die verriegelten Teile schneiden und sich dann an den verriegelten Teilen befestigen lassen.
Unten ist eine selbstschneidende Bohrschraube, deren größter Spalt vor einer ähnlichen Form und Funktion dem Fräser ähnelt. Sie eignet sich zum Abschneiden überflüssiger Komponenten in Kunststofflöchern und ihr Gewinde ist so konzipiert, dass die Welle einfacher herausgedrückt werden kann Der Kunststoff drückt sich in die Mulde des Gewindes, die Rolle des Gleichgewichts, kann auch dazu führen, dass die Schrauben und der Kunststoff näher zusammenkommen. Einige selbstschneidende Schraubengewinde sind so konstruiert, dass sie sich drehen, um die herausgedrückten Kunststoff- oder Holzspäne herauszubefördern, um zu verhindern, dass übermäßige Abfallspäne in das Schraubenloch des verriegelten Teils gequetscht werden und die Gefahr lokaler Einkerbungen oder Brüche verursachen.
Das gute Konzept von Blechschrauben kann tatsächlich die Effizienz der industrialisierten Massenproduktion erheblich verbessern, da die Schaffung „weiblicher“ Schraubenlöcher vorangetrieben werden muss, mehr Zeit und Mühe aufgewendet werden müssen und Kunststoffspritzteile hergestellt werden müssen Häufig verwendete Schrauben mit eingebettetem Wert (Insert) können sowohl beim Abfall als auch bei der Arbeit den Effekt des Innengewindes erzeugen. Selbstschneidende Schrauben müssen nicht zuerst ein Schraubenloch mit „Innengewinde“ herstellen.
Allerdings haben selbstschneidende Schrauben auch viele Einschränkungen und Nachteile, wie zum Beispiel:
Die verriegelten Teile können aufgrund der Kraft der selbstschneidenden Schrauben leicht einer bestimmten Belastung standhalten und führen dazu, dass es im Bereich des Schraubenlochs nicht zu Rissen oder Brüchen kommt, was die Zuverlässigkeit des Produkts beeinträchtigt. Aus diesem Grund erfordert die Verriegelungsstelle der „selbstschneidenden Schraube“ eine bestimmte Fleischdicke, um der Schraubenverriegelungsbelastung standzuhalten. Beispielsweise muss der Außenlochdurchmesser der Kunststoffschraubensäule normalerweise 2.5 bis 3.0-mal größer sein als der Innenlochdurchmesser, anders Kunststoffmaterialien (Harz) benötigen unterschiedliche Mindestfleischstärken.
Einige Designer übernehmen einfach blind das vorherige Design, unabhängig von den unterschiedlichen verwendeten Kunststoffmaterialien, was dazu führt, dass die Dicke einiger Schraubenlöcher geringer ist, als der Sicherheitsfaktor sein sollte.
Manchmal wissen Designer, dass bei dickem Fleisch die Schraubenlöcher entsprechend ihrer Größe angebracht werden sollten, berücksichtigen jedoch nicht den Einfluss des Auswurfwinkels (Entwurfswinkel) auf die Fleischdicke. Je stärker die Schraubensäule, desto größer ist der Einfluss des Auswurfwinkels auf die Fleischdicke. Da die Schnecke den Innendurchmesser des Auswurfwinkels genau auf den Kopf stellt, gilt: Je weiter, desto weniger dick ist das restliche Fleisch.
Besitzt das Kunststoffspritzgussfabrik Eventuell wird Mahlharz verwendet, die Mindestfleischdicke muss erhöht werden. Viele Designer fragen sich oft, warum das Qualitätsproblem des Schraubenrisses immer noch auftritt, nachdem Kunststoffteile in Massenproduktion hergestellt wurden, die bereits eine strenge Qualitätsprüfung des Designs bestanden haben. Tatsächlich ist ein großer Teil davon darauf zurückzuführen, dass die Hersteller sekundäre Recyclingmaterialien hinzufügen. Aufgrund der Testproduktionsphase haben Spritzgusshersteller Angst vor Problemen und trauen sich im Allgemeinen nicht, Sekundärmaterialien zu verwenden, sondern fügen diese nach der Massenproduktion heimlich hinzu. Wenn der Sicherheitsfaktor des ursprünglichen Designs zu gering ist, besteht die Gefahr eines Bruchs, solange ein wenig Sekundärmaterial vorhanden ist.
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Autorin
Gavin Leo ist technischer Redakteur bei Aria mit 8 Jahre Erfahrung im IngenieurwesenEr beherrscht die Bearbeitungseigenschaften und den Oberflächenbearbeitungsprozess verschiedener Materialien. und war an der Entwicklung von mehr als 100 komplexen Spritzguss- und CNC-Bearbeitungsprojekten beteiligt. Es ist ihm eine Leidenschaft, sein Wissen und seine Erfahrung weiterzugeben.