EUHandleiding voor kunststof spuitgieten 4: Schroefdraad
Introductie
Hebt u problemen met de sterkte en precisie van schroefdraad in uw kunststof spuitgegoten onderdelen? Een goed doordacht schroefdraadontwerp kan het verschil maken en duurzaamheid, functionaliteit en soepele montage van uw kunststofcomponenten garanderen.
Het ontwerp van de schroefdraad is cruciaal bij het spuitgieten van kunststof, omdat het direct van invloed is op de prestaties en integriteit van schroefdraadonderdelen. Een slecht ontwerp kan leiden tot zwakke schroefdraad, strippen of problemen tijdens de montage, terwijl een goed ontworpen schroefdraad zorgt voor een sterkere, betrouwbaardere verbinding, waardoor het falen van onderdelen en productiefouten wordt verminderd.
Wanneer draden slecht zijn ontworpen, kan zelfs een sterk materiaal onder druk falen. Blijf lezen om meer te weten te komen over de essentiële aspecten van kunststofschroefdraden om kostbare fouten te voorkomen.
Parameter voor kunststofschroefdraad
Bij het ontwerpen van kunststofschroefdraden moeten meerdere factoren in overweging worden genomen, zoals schroefdraadspoed, hoek en diepte. Deze parameters hebben een aanzienlijke invloed op de prestaties en het gemak van de productie van schroefdraadonderdelen.
Spoed: De afstand tussen draden. Een hogere spoed resulteert in minder, grovere draden, terwijl een kleinere spoed zorgt voor strakkere, fijnere draden.
Draadhoek: De hoek tussen twee aangrenzende draadoppervlakken. Gemeenschappelijke draadhoeken zijn 60°, wat uniformiteit en sterkte garandeert.
Diepte: De afstand van de bovenkant van de draadkam tot de wortel. Diepere draden bieden betere grip, maar verhogen de spanning op het plastic.
Helix-hoek: Dit bepaalt hoe de draad rond de kern spiraalt. Een steilere hoek kan een uitdaging zijn voor kunststoffen, maar helpt bij snelle montage.
Wortel en kam: De wortel is het laagste punt, terwijl de kam de top is. Een goed ontworpen balans voorkomt draadvervorming.
Kleine, toonhoogte en grote diameter: Minor diameter verwijst naar de kleinste diameter (root), pitch diameter is halverwege tussen major en minor, en major diameter is de buitenste diameter van de crest. Deze metingen zorgen ervoor dat de draad perfect past bij het bijbehorende deel.
Uitwendig gegoten schroefdraad: Waar de draden aan de buitenkant van het gegoten onderdeel worden gevormd, worden ze vaak gebruikt in doppen, sluitingen en bevestigingsmiddelen.
Intern gegoten schroefdraad: Binnengegoten schroefdraad is schroefdraad dat in een gegoten kunststof of metalen onderdeel is gevormd, waardoor het onderdeel op een overeenkomstige buitenschroefdraad kan worden geschroefd voor een veilige montage zonder dat er na het gieten schroefdraad moet worden aangebracht.
De draai van de plastic draad
De draai of richting van een schroefdraad bepaalt hoe strak of los het tijdens de montage wordt getrokken.
Linkse draad: Deze worden vastgedraaid door tegen de klok in te draaien en worden gebruikt wanneer de rotatie van de tegen elkaar passende delen onbedoeld losdraaien bij een rechtse schroefdraad tot gevolg zou kunnen hebben.
Rechtshandige draad: Het meest voorkomende type, dat strakker wordt als je het met de klok mee draait.
Fabricagemethode van kunststof schroefdraad
Bewerking:
Na het spuitgieten worden de draden op het onderdeel gefreesd. Deze methode biedt een hoge precisie, maar kan de kosten verhogen. Dit proces omvat tapbewerking, frezen en draaien.
Tapbewerking: Binnenschroefdraad wordt gemaakt met behulp van een tapproces en is daarom ideaal voor prototyping en productie in kleine aantallen.
Frezen: Buitenschroefdraad wordt vaak gemaakt door middel van frezen, maar dit komt minder vaak voor bij kunststoffen.
Draaien: Met een draaibank worden de kunststof onderdelen in vorm gebracht en van schroefdraad voorzien.
Spuitgieten:
Vormt de draden direct in het kunststof onderdeel tijdens de productie, ideaal voor grootschalige productie.
Het gebruik van een kern met schroefdraad
In het ontwerp moet de ingang van de interne draad worden ontworpen met een geschroefde concave tafel om te voorkomen dat de eerste draad beschadigd raakt of struikelt. De diameter van de concave tafel is groter dan de diameter en hoogte van de interne draad groter dan 0.5 mm. Het uiteinde van de interne draad heeft een niet-geschroefde cilinder met een diameter die iets kleiner is dan die van de interne schroefdraad binnendiameter.
Gebruik de malschroefdraadring
De kop van de buitendraad heeft een cilinder zonder schroefdraad met een diameter die gelijk is aan de binnendiameter van de buitendraad, die is ontworpen om te voorkomen dat de eerste draad wordt beschadigd of struikelt. De hoogte van de cilinder zonder schroefdraad is groter dan 0.5 mm.
De onderkant van de schroefdraad is convex, de convexe diameter is iets groter dan de diameter van de buitendraad, de convexe hoogte is kleiner dan 0.75 mm.
Gebruik een splitmal
Het voordeel van deze methode is dat de malstructuur eenvoudig is en de bediening handig, het grootste probleem is dat het moeilijk is om de flits op de draad te verwijderen, en de scheidingsmarkeringen op het product zullen de draadassemblage beïnvloeden. Algemene thermohardende kunststoffen mogen niet worden gebruikt.
Invoegen Molding:
Brengt tijdens het gietproces een voorgefabriceerde metalen draad in het plastic aan, waardoor superieure sterkte ontstaat voor dragende toepassingen.
Soorten kunststof draad
Het type schroefdraad is cruciaal bij het bepalen van de sterkte, duurzaamheid en functionaliteit van kunststof bevestigingsmiddelen of componenten. Elk type schroefdraad heeft unieke eigenschappen die het geschikt maken voor verschillende doeleinden. Inzicht in deze verschillen kan helpen ervoor te zorgen dat uw componenten presteren zoals verwacht in hun beoogde toepassingen.
Standaard schroefdraad
De vierkante schroefdraad is vanwege de tandvorm geschikt voor toepassingen waarbij de verbindingssterkte van kunststofproducten hoger is, zoals de verbindingsschroefdraad van kunststof buiskoppelingen.
Trapeziumvormige draad
Trapeziumdraad heeft ook de eigenschappen van een hoge verbindingssterkte, maar de vorm- of draaibewerking ervan is gemakkelijker dan vierkante draad, wat geschikt is voor gelegenheden waarbij de verbindingssterkte van kunststofproducten hoger is. In deze structuur wordt de kunststof centrifugaalpomppompmantel die binnendraad vormt, gebruikt.
Getande draad
Deze schroefdraadvorm is geschikt voor kunststofproducten voor het overbrengen van eenzijdige kracht of eenzijdige krachtoverbrenging, zoals de schroefdraad van een plastic dop van een tandpastatube of een plastic dop van een brandstofpistool.
Cirkelvormige boogdraad
Cirkelvormige boogdraad wordt vaak gebruikt voor de draad bij de mond van glazen flessen, en de bijpassende plastic dop van een fles gebruikt ook cirkelvormige boogdraad. Deze schroefdraadvorm heeft geen lokale spanningsconcentratie bij de wortel, en de mond en dop kunnen gemakkelijk worden vastgedraaid of losgedraaid.
"V"-draad
"V"-type schroefdraad omdat de wortel een scherpe hoek heeft, is het hier gemakkelijk om spanningsconcentratie te creëren, dus "V"-type schroefdraad wordt zelden gebruikt in kunststofproducten, alleen kunststof buisfittingen die verbonden zijn met metalen buizen gebruiken deze schroefdraadvorm.
Ontwerppunten van spuitgietschroefdraden
Ontwerpen van schroefdraad voor spuitgieten van kunststof vereist zorgvuldige overweging van verschillende belangrijke factoren. Het niet optimaliseren van het ontwerp kan leiden tot veelvoorkomende problemen zoals draadstripping, moeilijkheden bij het ontvormen of slechte pasvorm met passende onderdelen.
Hieronder vindt u essentiële ontwerppunten waarmee u ervoor kunt zorgen dat uw spuitgegoten draden sterk, functioneel en eenvoudig te produceren zijn.
De sterkte van gegoten draad is slecht en over het algemeen is het beter om grof draad te ontwerpen.
De precisie van gegoten draad is niet hoog, over het algemeen lager dan GB 3.
Om de opgebouwde spoedfout te verkleinen, moet de lengte van de schroefdraadpassing kleiner zijn dan 1.5 tot 2 keer de diameter.
De diameter van de buitendraad mag niet kleiner zijn dan 4 mm, de diameter van de binnendraad mag niet kleiner zijn dan 2 mm en de spoed mag niet kleiner zijn
Minder dan 0.7 mm.
Het begin en het einde van de gegoten schroefdraad mogen niet zo ontworpen zijn dat ze de gereedschapsgroef terugtrekken en mogen geen overgangskegelstructuur gebruiken.
Het draaduiteinde heeft een niet-draadgedeelte van meer dan 0.2 tot 0.8 mm om scheuren en vervorming van de draad te voorkomen.
Om de draadsterkte te verbeteren en de malstructuur te vereenvoudigen.
Wanneer een hoge sterkte vereist is, worden metalen inzetstukken gebruikt.
Tapdraad wordt gebruikt wanneer demontage niet vaak voorkomt en de bevestigingskracht niet groot is.
Wanneer er twee draden voor en na dezelfde schroefdraadkern (of ring) zitten, moeten de twee draden in dezelfde richting worden gedraaid en moet de spoed gelijk zijn. Anders kunnen de kunststof onderdelen niet van de schroefdraadkern (of ring) worden losgeschroefd, zoals weergegeven in afbeelding (a).
Wanneer de spoed niet gelijk is of de draairichting niet hetzelfde is, is het noodzakelijk om twee delen van de kern (of ring) samen te gebruiken, nadat het segment is gevormd en losgeschroefd, zoals weergegeven in afbeelding (b).
Wat zijn de beste werkwijzen voor het ontwerpen van schroefdraad in kunststof?
Het ontwerpen van schroefdraden in kunststof vereist speciale aandacht vanwege de specifieke eigenschappen van het materiaal, zoals flexibiliteit, lagere treksterkte en gevoeligheid voor spanningsscheuren. Hieronder staan de beste werkwijzen om ervoor te zorgen dat uw kunststofdraden sterk, duurzaam en betrouwbaar zijn voor de beoogde toepassing.
1. Kies het juiste draadtype en profiel
Voor kunststof onderdelen wordt over het algemeen de voorkeur gegeven aan V-vormige draden vanwege hun sterkte en het gemak waarmee ze gevormd kunnen worden, terwijl vierkante of trapeziumvormige draden ideaal zijn voor lastdragende toepassingen die een hoge duurzaamheid vereisen.
2. Voeg trekhoeken toe voor eenvoudig uit de mal halen
Een lossingshoek van 1° tot 2° op het draadprofiel zorgt ervoor dat het eenvoudig uit de mal kan worden verwijderd, waardoor schade aan de draad tijdens het ontvormen wordt voorkomen.
3. Rond de kam en de wortel af
Afgeronde toppen en wortels zorgen voor een verlaging van de spanningsconcentraties, waardoor scheuren worden voorkomen en het schroefdraadontwerp duurzamer wordt.
4. Optimaliseer de wanddikte rond de draden
Zorg ervoor dat de wanddikte rondom de schroefdraad minimaal gelijk is aan de schroefdraaddiepte, of idealiter 1.5 keer de kleinere diameter van de schroefdraad, om voldoende ondersteuning te bieden.
5. Selecteer een geschikte toonhoogte en diepte
Kies een schroefdraadspoed die de juiste balans biedt tussen houdkracht en verwerkbaarheid, en zorg ervoor dat de diepte voldoende grip biedt zonder het onderdeel te verzwakken.
In kunststofdraden kunnen fijnere spoeden een betere houdkracht bieden, maar ze kunnen moeilijker nauwkeurig te vormen zijn. Voor algemeen gebruik, streef naar een draaddiepte die volledige ingrijping mogelijk maakt zonder de integriteit van het onderdeel in gevaar te brengen, doorgaans 0.6–0.75 keer de nominale diameter.
6. Overweeg Insert Molding voor draden met hoge spanning
Voor toepassingen waarbij een hoge sterkte vereist is, kunnen metalen inzetstukken versterkte draden leveren die beter bestand zijn tegen slijtage, strippen en herhaald gebruik.
7. Gebruik zelfborgende draden voor trillingsbestendigheid
Zelfborgende draden, zoals gekartelde of taps toelopende ontwerpen, verhogen de wrijving tussen de passende onderdelen, waardoor de kans op losraken door trillingen afneemt. Dit is vooral handig voor onderdelen die worden blootgesteld aan dynamische belastingen, zoals auto- en elektronische componenten.