EUGuida allo stampaggio a iniezione di plastica 4: filettatura
Introduzione
Stai riscontrando problemi con la resistenza e la precisione della filettatura delle tue parti in plastica stampate a iniezione? Un design della filettatura ben studiato può fare la differenza, garantendo durata, funzionalità e un assemblaggio fluido per i tuoi componenti in plastica.
La progettazione della filettatura è fondamentale nello stampaggio a iniezione di plastica perché ha un impatto diretto sulle prestazioni e l'integrità delle parti filettate. Una progettazione scadente può portare a filettature deboli, sfilacciature o difficoltà durante l'assemblaggio, mentre una filettatura progettata correttamente garantisce una connessione più forte e affidabile, riducendo i guasti delle parti e i difetti di fabbricazione.
Quando le filettature sono mal progettate, anche un materiale resistente può rompersi sotto stress. Continua a leggere per scoprire gli aspetti essenziali delle filettature in plastica per evitare costosi errori.
Parametro filettatura vite in plastica
Quando si progettano filettature di viti in plastica, devono essere considerati molteplici fattori, come il passo della filettatura, l'angolo e la profondità. Questi parametri influenzano significativamente le prestazioni e la facilità di produzione delle parti filettate.
Filo di pece: La distanza tra i filetti. Un passo più alto produce meno filetti più grossolani, mentre un passo più piccolo consente filetti più stretti e sottili.
Angolo del filetto: L'angolo tra due superfici filettate adiacenti. Gli angoli comuni delle filettature sono 60°, garantendo uniformità e resistenza.
Profondità: La distanza dalla sommità della cresta del filetto alla radice. Filettature più profonde offrono una presa migliore ma aumentano lo stress sulla plastica.
Angolo dell'elica: Questo controlla il modo in cui il filo si avvolge a spirale attorno al nucleo. Un angolo più ripido può essere impegnativo per la plastica, ma aiuta nell'assemblaggio veloce.
Radice e cresta: La radice è il punto più basso, mentre la cresta è la cima. Un bilanciamento ben progettato impedisce la deformazione del filetto.
Diametro minore, tono e diametro maggiore: Il diametro minore si riferisce al diametro più piccolo (radice), il diametro del passo è a metà tra maggiore e minore e il diametro maggiore è il diametro più esterno della cresta. Queste misure assicurano che la filettatura si adatti perfettamente alla sua parte di accoppiamento.
Filettature esterne stampate: Le filettature, formate sulla superficie esterna della parte stampata, vengono comunemente utilizzate in tappi, chiusure e dispositivi di fissaggio.
Filettature interne stampate: Le filettature interne stampate sono filettature formate all'interno di una parte stampata in plastica o metallo, che consentono di avvitarla su una filettatura esterna corrispondente per un assemblaggio sicuro senza richiedere la filettatura successiva allo stampaggio.
Il giro del filo di plastica
La svolta o la direzione di un filetto di vite determina come si stringe o si allenta durante il montaggio.
Filettatura a sinistra: Si serrano ruotando in senso antiorario e vengono utilizzati quando la rotazione delle parti accoppiate potrebbe causare un allentamento accidentale con una filettatura destrorsa.
Filettatura destrorsa: Il tipo più comune, che si stringe ruotandolo in senso orario.
Metodo di fabbricazione della filettatura in plastica
di lavorazione:
Dopo lo stampaggio a iniezione, le filettature vengono lavorate sulla parte. Questo metodo offre un'elevata precisione ma può aumentare i costi. Questo processo include la maschiatura, la fresatura e la tornitura.
Lavorazione del maschio: Le filettature interne vengono realizzate mediante un processo di maschiatura, ideale per la prototipazione e la produzione in piccoli volumi.
Fresatura: Le filettature esterne vengono spesso realizzate tramite fresatura, anche se questa operazione è meno comune per le materie plastiche.
Turning: Per modellare la parte in plastica e creare le filettature si utilizza un tornio.
Stampaggio a iniezione:
Stampaggio diretto dei fili nel pezzo in plastica durante la produzione, perfetto per produzioni su larga scala.
L'uso di anima filettata dello stampo
Nella progettazione, l'ingresso della filettatura interna dovrebbe essere progettato con una tavola concava filettata per evitare che la prima filettatura venga danneggiata o inciampi. Il diametro della tavola concava è maggiore del diametro e l'altezza della filettatura interna è maggiore di 0.5 mm. L'estremità della filettatura interna ha un cilindro non filettato con un diametro leggermente inferiore a quello del diametro interno del grano della vite interna.
Utilizzare l'anello filettato dello stampo
La testa della filettatura esterna ha un cilindro non filettato con un diametro uguale al diametro interno della filettatura esterna, che è progettato per impedire che la prima filettatura venga danneggiata o inciampi. L'altezza del cilindro non filettato è maggiore di 0.5 mm.
La parte inferiore della filettatura presenta una convessa, il diametro convesso è leggermente più grande del diametro della filettatura esterna, l'altezza convessa è inferiore a 0.75 mm.
Utilizzare uno stampo diviso
Il vantaggio di questo metodo è che la struttura dello stampo è semplice e l'operazione è comoda, il problema principale è che è difficile rimuovere la sbavatura sul filo e i segni di separazione sul prodotto influenzeranno l'assemblaggio del filo. Non devono essere utilizzate plastiche termoindurenti generiche.
Inserisci stampaggio:
Inserisce un filo metallico prefabbricato nella plastica durante il processo di stampaggio, garantendo una resistenza superiore per applicazioni portanti.
Tipi di filo di plastica
Il tipo di filettatura è fondamentale per determinare la resistenza, la durevolezza e la funzionalità di elementi di fissaggio o componenti in plastica. Ogni tipo di filettatura ha caratteristiche uniche che lo rendono adatto a vari scopi. Comprendere queste differenze può aiutare a garantire che i componenti funzionino come previsto nelle applicazioni previste.
Filettatura standard
Grazie alle caratteristiche della forma dei denti, la filettatura quadrata è adatta alle situazioni in cui la resistenza di collegamento dei prodotti in plastica è maggiore, come nel caso della filettatura di collegamento dei raccordi per tubi in plastica.
Filettatura trapezoidale
Anche la filettatura trapezoidale presenta le caratteristiche di un'elevata resistenza alla trazione, ma la sua lavorazione di formatura o tornitura è più semplice rispetto alla filettatura quadrata, che è adatta per le occasioni in cui la resistenza alla trazione dei prodotti in plastica è maggiore; in questa struttura viene utilizzata la filettatura interna per la formatura del guscio della pompa centrifuga in plastica.
Filettatura seghettata
Questa forma di filettatura è adatta per prodotti in plastica per trasferire potenza unidirezionale o occasioni di collegamento di forza unidirezionale, come la filettatura del tappo in plastica del tubetto di dentifricio o la filettatura del tappo in plastica della pistola a benzina.
Arco circolare Filettatura
La filettatura ad arco circolare è spesso utilizzata per la filettatura all'imboccatura delle bottiglie di vetro, e anche il tappo della bottiglia di plastica corrispondente utilizza una filettatura ad arco circolare. Questa forma filettata non presenta alcuna concentrazione di stress locale alla radice, e l'imboccatura e il tappo si stringono o si allentano facilmente.
Filo "V"
Filettatura di tipo "V" poiché la radice è un angolo acuto, è facile che si verifichi una concentrazione di stress in questo punto, quindi la filettatura di tipo "V" è raramente utilizzata nei prodotti in plastica, solo i raccordi per tubi in plastica collegati a tubi metallici utilizzano questa forma di filettatura.
Punti di progettazione delle filettature delle viti per stampaggio a iniezione
Progettazione di filettature per viti stampaggio ad iniezione di plastica richiede un'attenta considerazione di diversi fattori chiave. La mancata ottimizzazione del design può portare a problemi comuni come la rottura dei filetti, difficoltà nella sformatura o scarsa aderenza con le parti di accoppiamento.
Di seguito sono riportati i punti di progettazione essenziali per garantire che le filettature stampate a iniezione siano resistenti, funzionali e facili da produrre.
La resistenza del filo stampato è scarsa e in genere è opportuno progettare un filo grosso.
La precisione del filo stampato non è elevata, generalmente inferiore a GB 3.
Per ridurre l'errore di passo accumulato, la lunghezza della filettatura dovrebbe essere inferiore a 1.5-2 volte il diametro.
Il diametro della filettatura esterna non deve essere inferiore a 4 mm, il diametro della filettatura interna non deve essere inferiore a 2 mm e il passo non deve essere inferiore a
Meno di 0.7 mm.
L'inizio e la fine della filettatura stampata non possono essere progettati per ritirare la scanalatura dell'utensile e non devono utilizzare la struttura del cono di transizione.
L'estremità del filetto ha un'area non filettata maggiore di 0.2~0.8 mm per evitare rotture e deformazioni del filetto.
Per migliorare la resistenza del filo e semplificare la struttura dello stampo.
Quando è richiesta un'elevata resistenza, vengono utilizzati inserti metallici.
La filettatura maschio viene utilizzata quando lo smontaggio è poco frequente e la forza di serraggio non è elevata.
Quando ci sono due filettature prima e dopo lo stesso nucleo filettato (o anello), le due filettature devono essere ruotate nella stessa direzione e il passo è uguale, altrimenti le parti in plastica non possono essere svitate dal nucleo filettato (o anello), come mostrato nella figura (a).
Quando il passo non è uguale o il senso di rotazione non è lo stesso, è necessario utilizzare due sezioni del nucleo (o anello) insieme, dopo aver formato il segmento svitare, come mostrato in figura (b).
Quali sono le migliori pratiche per la progettazione delle filettature delle viti in plastica?
La progettazione di filettature in plastica richiede una considerazione speciale a causa delle proprietà distinte del materiale, come flessibilità, minore resistenza alla trazione e suscettibilità alla rottura da stress. Di seguito sono riportate le best practice per garantire che le filettature in plastica siano resistenti, durevoli e affidabili per l'applicazione prevista.
1. Scegli il tipo di filettatura e il profilo corretti
Le filettature a "V" sono generalmente preferite per le parti in plastica per la loro resistenza e facilità di stampaggio, mentre le filettature quadrate o trapezoidali sono ideali per applicazioni portanti che richiedono elevata durata.
2. Aggiungere angoli di sformo per una facile sformatura
Un angolo di sformo da 1° a 2° sul profilo della filettatura facilita la rimozione dallo stampo, evitando danni alla filettatura durante la sformatura.
3. Arrotondare la cresta e la radice
Le creste e le radici arrotondate contribuiscono a ridurre le concentrazioni di stress, prevenendo le crepe e garantendo una filettatura più durevole.
4. Ottimizzare lo spessore della parete attorno alle filettature
Assicurarsi che lo spessore della parete circostante le filettature sia almeno pari alla profondità della filettatura o, idealmente, 1.5 volte il diametro minore della filettatura, per fornire un supporto adeguato.
5. Selezionare un tono e una profondità appropriati
Scegliere un passo della filettatura che bilanci potenza di tenuta e producibilità e assicurarsi che la profondità garantisca un innesto sufficiente senza indebolire il pezzo.
Nelle filettature in plastica, i passi più fini possono fornire una migliore resistenza alla tenuta, ma possono essere più difficili da modellare con precisione. Per un uso generico, punta a una profondità di filettatura che consenta un innesto completo senza compromettere l'integrità della parte, in genere 0.6-0.75 volte il diametro nominale.
6. Considerare lo stampaggio a inserto per filettature ad alto stress
Per le applicazioni che richiedono elevata resistenza, gli inserti metallici possono fornire filettature rinforzate più resistenti all'usura, allo sfilacciamento e all'uso ripetuto.
7. Utilizzare filettature autobloccanti per la resistenza alle vibrazioni
Le filettature autobloccanti, come quelle seghettate o coniche, aumentano l'attrito tra le parti accoppiate, riducendo la possibilità di allentamento sotto vibrazione. Ciò è particolarmente utile per le parti esposte a carichi dinamici, come componenti automobilistici ed elettronici.