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              如何確定超聲波模具(熱板機廠家)塑料鉚接的強度?

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              如何確定超聲波模具(熱板機廠家)塑料鉚接的強度?

              發布日期:2019-10-23 作者:葉遙 點擊:

              微信圖片_20191023204931.jpg

              設計工程師經常問我們:“我的鉚點熱板機廠家強度是多少?”他們希望能從我們這得到一個拉拔力的數值,例如450N,然后根據這個數值來確定設計多少鉚點。答案是OKAY,我們可以估算鉚點強度。但首先,需要了解一下哪些因素影響鉚點強度。


              第一要素--材料

              材料特性是鉚接強度的基礎。不同的材料具有不同的抗拉強度,并且材料中的任何填充劑(如玻纖、滑石粉等)都會影響該強度。鉚接的強度與其材料本身強度是相同的。因此,了解所使用的材料實際拉伸強度至關重要,這將有助于確定鉚柱的尺寸。
              相同材料的不同等級牌號的拉伸強度也不同,因此該數值應從所選品牌提供的材料性能表上查詢。

              第二要素--鉚柱的橫截面積

              鉚柱橫向的橫截面積也極大影響了鉚接強度。一般來說,橫截面積越大,更多面積的塑料壓緊產品,因此鉚接強度就越大。大多數鉚柱具有三種不同的橫截面:實心圓形,空心圓形和矩形。



              實心圓形

              微信圖片_20191023205003.jpg

              空心圓形

              微信圖片_20191023205009.jpg

              矩形

              微信圖片_20191023205012.jpg


              第三要素--鉚柱高度


              設計先確定鉚柱橫截面尺寸,再確定鉚柱高度。存在一個誤區,就是鉚柱越高,鉚接強度就越大。這種觀點是不對的。鉚柱過高會導致許多問題以及不穩定的焊接結果。鉚柱高度應該與橫截面積大小成正比。如果鉚柱太短,會導致沒有足夠的材料形成完整的鉚點。如果鉚柱太高,需要用長時間加熱、熔化和成形鉚點,會產生不整潔和不穩定的焊接效果,例如大量溢料或者鉚點邊緣毛刺不圓潤,以及熔化不充分焊接強度降低等問題。一般經驗的設計準則,鉚柱高度(凸出在裝配件上方的區域)與鉚柱直徑1:1。

              第四要素--通孔尺寸

              鉚柱穿過的通孔尺寸也很重要,但容易被忽略。一般來說,通孔小,與鉚柱小間隙配合,鉚接強度就越大。當鉚點承受拉力時,大直徑通孔會產生較長的力矩臂,作用在鉚點靠外側邊緣。這會產生更高的應力,導致更快失效。更糟糕的是,鉚點邊緣材料更薄,結構強度更差。同時,因為通孔直徑大,鉚點壓緊在被連接組件上的面積就越小,也會導致鉚點拉力下降。一般經驗的設計準則,通孔與鉚柱配合的單邊間隙為鉚柱直徑的5%(即通孔直徑比鉚柱直徑大10%)。

              鉚點強度計算

              按照上述要求,對鉚柱的設計優化后,便可對鉚點強度(拉拔力)進行估算——將材料的抗拉強度乘以鉚柱的橫截面積。考慮到安全余量,結果乘以安全系數80%即可。
              當然,上述強度計算都是基于以下幾點假設:(1)設計合理。鉚柱和通孔尺寸按照上述建議設計和優化;(2)工藝合理。不管采用超聲波鉚接、熱氣鉚接,還是紅外鉚接,材料必須被充分加熱和軟化,能夠輕松成形。如果這個加熱軟化不充分,如鉚接速度過快,那么以上計算結果將不準確。因此,不管什么情況下,還是強烈建議您通過實際測試來確認你的計算結果。




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