结构设计师培训资料.doc

塑胶结构类资料:1. 常用塑料性能与应用塑料中英文名称、特性、用途一览表 *热塑性塑料* 塑料名称(简称) 特性 用途 聚氯乙烯树脂(PVC)Polyvinyl chloride resin 耐药性良、软硬制品均可 薄膜、电缆、地板、管子 偏二氯乙烯树脂Vinyldlene chloride resin 耐热性、耐药性良 食物包装薄膜、纤维 醋酸乙烯酯树脂Vinyl acetate resin 无色透明、接着性大(软化温度低) 涂料、接着剂 聚乙烯醇Polyvinly alcohol 可溶于温水 纤维、糊料、乳化剂 聚乙烯醇缩乙醛Polyvinly acetal 无色透明、密着性良 安全玻璃中间膜、涂料、接着剂 聚苯乙烯(PS)Polystyrene 无色透明、电气绝缘性、耐药性良 电器、文具、发泡品 AS树脂Acrylonitrile-styrene 透明、强度大、耐油性良 电器、文具、杂货 ABS树脂Acrylonitrile butadiene styrene 强韧、光泽良、耐药性、耐油性良 电器、汽车零件 压克力树脂(PMMA)Methacrylic resin 无色透明、耐候性、光学性质良 招牌、防风玻璃、照明器具、杂货 聚乙烯树脂(PE)Polyethylene 质轻柔软、电气绝缘性、耐药性良 薄膜、瓶子、电气绝缘材料、杂货 聚丙烯树脂(PP)Polypropylene 比PE透明、软化点高 薄膜、塑料绳子、食器 氟树脂(FR)Fluoro resin 安定性良、耐磨性、耐药性良 电气绝缘材料、耐药品材料、轴承 尼龙树脂(PA)Polyamide resin 强韧、耐磨性、耐油性良 纤维、机械零件 聚缩醛树脂(POM)Polyaceyal resin 强韧、耐磨性、耐溶性、耐疲劳性良 齿轮轴承、汽车、机器零件 聚碳酸酯树脂(PC)Polycarbonate resin 强韧、透气、电气特性、耐热性良 汽车及机器零件、杂货、薄膜 聚讽树脂 Polysulfone 强韧、电气特性、耐热性、耐药性良 电器、杂货 賽璐珞Celluloid 无色透明、着色容易、加工容易 杂货 醋酸纤维素塑料Acetate fiber plastic 賽璐珞的电气改良 杂货、机械零件、工具 热可塑性聚酯(PET)Polyethylene terephthalate 电气绝缘性、耐热性、耐药性良 包装材料 *热固性塑料*塑料名称(简称) 特性 用途 酚树脂(PF)Phenol resin 电气绝缘性、耐热、耐酸性强、电气、机械零件、涂料、接着剂 尿素树脂(UF)Urea resin 着色容易、耐热性强、价廉、钮扣、涂料、接着剂 三聚氰氨树脂(MF)Melamine resin 着色容易、耐热性强、耐水性良、硬度大 化妆板、食器、纸纤维加工 咈喃树脂Furan resin 耐药性良 耐腐蚀材料 醇酸树脂Alkyd resin 接着性、柔软性、耐候性 涂料 不饱和聚酯树脂Unsaturated polyester 着色容易、硬度大、低压成型 强化塑料、封入注射品 环氧树脂(EP)Epoxy resin 接着性、电气绝缘性、耐药性强 涂料、接着剂、电气绝缘材料 矽树脂Silicone resin 电气绝缘性、耐热性、拨水性良 电气绝缘材料、润滑油、离型剂 聚氨酯树脂(PU)Polyurethane resin 富弹性、强韧、耐磨性、耐油性良、断热料、人工皮草、涂料 见文档“塑膠材料性能與應用.PPT”2. 塑胶材料的选用专题讲座 迄今为止,已见报道的树脂种类达到上万种,实现工业化生产的也不下千余种。塑料材料的选用就是在众多的树脂品种中,选择一个合适的品种。在实际选用过程中,有些树脂在性能上十分接近,难分伯仲。究竟选择哪一种更为合适?需要多方考虑、反复权衡,才可以确定下来。因此说塑胶材料的选用是一项十分复杂的工作,可遵循的规律并不十分明显。有一点需提醒大家特别注意,从各种书刊上引用的塑料材料性能数据,都是在特定条件下测定的,这些条件可能与实际工作状态差别较大。如不吻合则要将所引数据转换成实际使用条件下的性能或按实际条件重新测定。 面对一个要开发制品的设计图纸,选材应遵循如下步骤。 首先要确定这个产品是否可选用塑料材料制造；其次,如果确定可用塑料材料来制造,究竟选用那种塑料材料是进一步需要考虑的因素。(按上述选用原则考虑) 根据产品精度选择塑料材料: 精度等级 可用塑料材料品种 1级 无 2级 无 3级 PS ABS PMMA PC PSF PPO PF AF EP UP F4 UHMW PE 30%GF增强塑料等,其中以30%GF增强塑料的精度最高. 4级 PA类 氯化聚醚 HPVC等 5级 POM PP HDPE等 6级 SPVC LDPE LLDPE等 衡量塑料制品耐热性能好坏的指标有热变形温度 马丁耐热温度和维卡软化点三种,其中以热变形温度最为常用. 常用塑料的耐热性能(未经改性的) 热变形温度-维卡软化点 -马丁耐热 HDPE -80-120 - LDPE-50-95- EVA- 64- PP.102.110. PS.85.105. PMMA.100.120. PTFE.260.110. ABS.86.160.75 PSF.185.180.150 POM.98.141.55 PC.134.153.112 PA6.58.180.48 PA66.60.217. 50 PA1010.55.159.44 PET.70.80 PBT.66.177.49 PPS.240.102 PPO.172.110 PI.360. 300. LCP.315. . 耐热塑料的选用原则: 1.考虑耐热性高低 a.满足耐热性即可,不要选择太高,太高会造成成本的提高； b.尽可能选用通用塑料改性。耐热类塑料大都属于特种塑料类, 其价格都很高;而通用类塑料的价格都比较低； c.尽可能选用耐热改性幅度大的通用塑料。 2.考虑耐热环境因素 a.瞬时耐热性和长期耐热性; b.干式耐热或湿式耐热; c.耐介质腐蚀性; d.有氧耐热或无氧耐热; e.有载耐热和无载耐热. 一定对上面的温度觉得奇怪,怎么PA PBT料的热变形温度那么低呢? 其实PA PBT如果不进行耐热改性,其耐热性能是很差的. 下面具体介绍一些塑料经耐热改性后的耐热性能对比例子. 一.塑料的填充耐热改性: 在所有填料中,除有机料外,大部分无机矿物填料都可明显提高塑料的耐热温度.常用的耐热填料有:碳酸钙 滑石粉 硅灰石 云母 锻烧陶土 铝矾土及石棉等. 且填料的粒度越小,改性效果越好. a.纳米级填料: PA6填充5%纳米蒙脱土,其热变形温度可由70度提高到150度 PA6填充10%纳米海泡石,其热变形温度可由70度提高到160度 PA6填充5%合成云母,其热变形温度可由70度提高到145度 b.常规填料: PBT填充30%滑石粉,其热变形温度可由55度提高到150度 PBT填充30%云母,其热变形温度可由55度提高到162度 二.塑料的增强耐热改性 用增强改性的方法提高塑料的耐热性效果比填充还好,常用的耐热纤维主要有:石棉纤维 玻璃纤维 碳纤维 晶须 聚 1.结晶型树脂经30%玻璃纤维增强耐热改性. PBT的热变形温度由66度提高到210度. PET的热变形温度由98度提高到238度. PP的热变形温度由102度提高到149度. HDPE的热变形温度由49度提高到127度. PA6的热变形温度由70度提高到215度. PA66的热变形温度由71度提高到255度. POM的热变形温度由110度提高到163度. PEEK的热变形温度由230度提高到310度. 2.非结晶树脂经30%玻璃纤维增强耐热改性. PS的热变形温度由93度提高到104度. PC的热变形温度由132度提高到143度. AS的热变形温度由90度提高到105度. ABS的热变形温度由83度提高到110度. PSF的热变形温度由174度提高到182度. MPPO的热变形温度由130度提高到155度. 三.塑料共混耐热改性 塑料共混提高耐热性即在低热树脂中混入高耐热性树脂从而提高其耐热性. 这种方法虽然耐热性提高幅度不如添加耐热改性高,但其优点是在提高耐 热性同时基本不影响其原有其他性能.如: ABS/PC 热变形温度可由93度提高到125度 ABS/PSF(20%) 热变形温度可达115度 HDPE/PC(20%) 维卡软化点可由124度提高到146度. PP/CaCo3/EP 热变形温度可由102度提高到150度 四.塑料交联耐热改性 塑料交联提高耐热性常用于耐热管材和电缆方面.如: 1.HDPE经过硅烷交联处理后,其热变形温度可由原来的70度增加到90110度. 2.PVC经过交联后,其热变形温度可由原来的65度增加到105度. 透明塑料的具体选用 一.日用透明类材料: 1.透明膜类:包装用PE PP PS PVC及PET等,农用PE PVC及PET等; 2.透明片 板类:用PP PVC PET PMMA及PC等; 3.透明管类:用PVC PA等 4.透明瓶类:用PVC PET PP PS及PC等. 二.照明器材类材料:主要用作灯罩,常用PS 改性PS AS PMMA及PC? 三.光学仪器类材料 1.硬质镜体主要用CR-39和J.D两种 2.隐形眼镜常用HEMA 四.玻璃类材料 1.交通玻璃常用PMMA和PC两种 2.建筑玻璃常用PVF和PET. 五.太阳能材料:常用PMMA PC GF-UP FEP PVF及SI等 六.光纤材料:芯层用PMMA或PC,包覆层为含氟烯烃聚合物 含氟甲基丙烯酸甲酯类 七.光盘材料:常用PC PMMA 八.透明封装材料 表面增硬的PMMA FEP EVA EMA PVB等 不同用途的壳体具体选料: 1.电视机壳体:小型的选改性PP;中型的选改性PP HIPS ABS及PVC/ABS合金; 大型的选ABS. 2.电冰箱的门胆和内胆:常用HIPS板 ABS板及HIPS/ABS复合板 目前以ABS为主,只有海尔冰箱用改性HIPS. 3.洗衣机:内桶和盖板等常用PP,少量用PVC/ABS合金. 4.空调器:用增强ABS AS PP 5.电风扇:用ABS AS GPPS 6.吸尘器:用ABS HIPS 改性PP 7.电熨斗:非耐热型用改性PP,耐热用ABS PC PA PBT等 8.微波炉和电饭煲:非耐热用改性PP和ABS;耐热型用PES PEEK PPS LCP等 9.收音机 录音机 录像机:用ABS HIPS等 10.电话机:用ABS HIPS 改性PP PVC/ABS等. 我国以ABS为主,美国以PVC/ABS为主. 常用透明塑料的特性及注塑工艺 透明塑料必须有高透明度，一定的强度和耐磨性，能抗冲击，耐热件要好，耐化学性要优，吸水率要小，只有这样才能在使用中能满足透明度的要求而长久不变，常用的透明塑料有: 1.聚甲基丙烯酸甲酯（即俗称亚加力或有机玻璃，代号PMMA）, 2.聚碳酸酯（代号 PC）, 3.聚对苯二甲酸乙二醇脂（代号 PET）, 4.透明尼龙, 5.AS（丙烯睛一苯 乙烯共聚物）, 6.聚砜（代号PSF）. 1)性能比较 材料性能 透明度J/m2 热形温度 收缩率 PMMA 92 95 0.5 PC 90 137 0.6 PET 86 120 2 般要求的制品仍以选用PMMA为主，而PET由于要经过拉伸才能得到好的机械性能，所以多在包装、容器中使用。 2)注塑过程中工艺特性 i.PMMA的工艺特性 PMMA粘度大，流动性稍差，因此必须高料温、高注射压力注塑才行，其中注射温度的影响大于注射压力，但注射压力提高，有利于改善产品的收缩率。注射温度范围较宽，熔融温度为160，而分解温度达270，因此料温调节范围宽，工艺性较好。故改善流动性，可从注射温度着手。冲击性差，耐磨性不好，易划花，易脆裂，故应提高模温，改善冷凝过程，去克服这些缺陷。 ii.PC的工艺特性 PC粘度大，融料温度高，流动性差，回此必须以较高温度注塑(270320T之间），相对来说料温调节范围较窄，工艺性不如PMMA。注射压力对流动性影响较小，但因粘度大，仍要较大注射压力，相应为了防止内应力产生，保压时间要尽量短。收缩率大，尺寸稳定，但产品内应力大，易开裂，所以宜用提高温度而不是压力去改善流动性，并且从提高模具温度，改善模具结构和后处理去减少开裂的可能。当注射速度低时，浇口处易生波纹等缺陷，放射咀温度要单独控制，模具温度要高，流道、浇口阻力要小。 iii.PET的工艺特性 PET成型温度高，且料温调节范围窄（260300），但熔化后，流动性好，故工艺性差，且往往在射咀中要加防延流装置。机械强度及性能注射后不高，必须通过拉伸工序和改性才能改善性能。模具温度准确控制，是防止翘曲。变形的重要回素，回此建议采用热流道模具。模具温度官高，否则会引起表面光泽差和脱模回难。 3)透明塑料件的缺陷和解决办法 i.银纹：由充模和冷凝过程中，内应力各向异性影响，垂直方向产生的应力，使树脂发生流动上取向，而和非流动取向产生折光率不同而生闪光丝纹，当其扩展后，可能使产品出现裂纹。除了在注塑工艺和模具上注意外，最好产品作退火处理。如PC料可加热到160以上保持35分钟，再自然冷却即可。 ii.气泡：由于树脂内的水气和其他气体排不出去，或因充模不足，冷凝表面又过快冷凝而形成“真空泡”。 iii.表面光泽差：主于模具粗糙度大，另一方面冷凝过早，使树脂不能复印模具表面的状态，所有这些都使其表面产牛微小凹凸不平，而使产品失去光泽。 iv.震纹：是指从直浇口为中 心形成的密集波纹，其原因因熔体粘度过大，前端料已在型腔冷凝，后来料又冲破此冷凝面，而使表面出现震纹。 v.泛白,雾晕：主要由于在空气中灰尘落入原料中或原料含水量太大而引起的。 vi.白烟,黑点：主要由于塑料在机筒内，因局部过热而使机筒树脂产生分解或变质而形成 塑胶受力制品用原料选用的一般原则 1.拉伸强度 弯曲强度及模量:这几种性能较好的塑料品种有 POM PA PC PPO PSF及PI等,以及相应的玻璃纤维增强材料和PET PBT PP等的玻璃纤维增强 材料. 2.冲击强度:以PC为最好,POM PPO PSF等次之,PP HPVC PA6 PA66 氯化聚醚 等品种的低温脆性大. 3.耐蠕变性:热固性塑料的耐蠕变性能好于热塑性塑料.热塑性塑料中PC PPO PSF PI及PAR的蠕变性较好,而ABS PA HPVC POM的耐蠕变性不好. 4.耐疲劳性:几种塑料的耐疲劳性大小为 POMPBT PETPA66PA6PP, 纯PC的耐蠕变性不好,但玻璃纤维增强后可大幅度增高,接近POM. 5.尺寸稳定性 PC PPO PSF PI PAR PES PPS的尺寸稳定性好,可适用于三级 以上精度的塑料制品选用;而PA POM以及高结晶性塑料的尺寸稳定性都 不高,只适用于五级以下精度的塑料制品选用. 上述塑料品种在进行增强改性后,相关性能都有明显的改善.其中拉伸强度 弯曲强度 模量 耐蠕变性 耐疲劳性及尺寸精度都大幅度甚至成倍增加.如POM PA PPO PC PET PBT PP PSF PPS等塑料用30%玻璃纤维增强后,其拉伸强度 都增加一倍以上,原来不属于工程塑料的PP PET PBT经增强后可变成工程塑料; 再如PA经30%玻璃纤维增强后,其耐蠕变性提高四倍;又如PC经30%玻璃纤维 增强后,其耐蠕变性提高57倍,耐疲劳性提高5倍.因此,在选材时要注意有的 塑料品种虽纯树脂性能达不到要求,但改性后有可能完全满足需要. 对有的受力制品除上述性能外,还要考虑耐热性 耐磨性 摩擦性 热膨胀系数 自润性及环境适应性(耐腐蚀性 耐应力开裂性 耐老化性)等性能.见文档“塑胶材料的选用专题讲座.DOC”塑胶零件设计常识我的一点看法： 1.壁厚太厚容易浪费材料，增加成本，更重要的是延长冷却和固化时间，容易产生凹陷，缩孔，夹心等质量上的缺陷。，所以应该均匀，壁与壁连接处的薄厚不应该相差太大，并且应尽量用圆弧连接，否则容易开列。一般是15MM，小件为1.52.5，大件为310MM 2.加强筋高度通常塑件为壁厚的3倍左右，并有25度的脱模斜度，与塑件壁的连接出及端部，应用圆弧连接。防止应力集中。，加强筋的厚度应为塑件壁厚的1/2，如果太大，容易产生瘪凹。如果要设置多个加强筋，则分布应错开，防止破裂 厚度基本上取决于结构强度需要以及跌落实验高度。 如果自身的强度不足，又如何能支撑起部品呢。举例说电视机前框没有足够强度就无法在安装了显像管之后在流水线上移动。但这厚度又多依靠经验值。- 壁厚的大小取决于产品需要承受的外力、是否作为其它零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑料材料而定。一般的热塑性塑料的壁厚设计应以4mm为限。从经济角度来看，过厚的产品设计不但增加物料成本，延长生产周期(冷却时间)，增加生产成本。从产品设计角度来看，过厚的产品增加引至产生空穴(气孔)的可能性，大大削弱产品的刚性及强度。 最理的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度，但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形，由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。 不同材料的常用壁厚 ABS 一般最先选择的材料，壁厚通常为1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm，视乎产品的大细和功能而定。 PP 因为比较软身，而且基于缩水的问题，所以不能太厚，一般为1, 1.2, 1.5mm。 PVC 因为多用由于figure上和多是实心，所以限制不大。 POM 一般为1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm视乎产品大细而定。 Nylon 因为缩水率比较高，所以平均料厚和筋骨的比例可比较少。 Kraton 因为多数用作摩打垫或不外露件，所以限制不大。加强筋在塑料部件上是不可或缺的功能部份。加强筋有效地如工字铁般增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积，但没有如工字铁般出现倒扣难于成型的形状问题，对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑料产品尤其适用。此外，加强筋更可充当内部流道，有助模腔充填，对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。 加强筋一般被放在塑料产品的非接触面，其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向，选择加强筋的位置亦受制于一些生产上的考虑，如模腔充填、缩水及脱模等。加强筋的长度可与产品的长度一致，两端相接产品的外壁，或只占据产品部份的长度，用以局部增加产品某部份的刚性。要是加强筋没有接上产品外壁的话，未端部份亦不应突然终止，应该渐次地将高度减低，直至完结，从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题，这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上。而且因为缩水的问题，筋骨的厚度不能大过平均壁厚的厚度。一般的设计方法 : 平均壁厚0.650.7-我做的手机电池，常用材料为ABS+PC，经常做到0.8MM左右的壁厚，加强筋为壁厚的0.4以上，不超过0。8壁厚对于料厚我的总体看法是:能薄不厚,但对不同的产品应有不同之对待.可一个重要的问题就是要尽量保持平均料厚.在不能保持平均料厚的时候,也要让过度保持平滑.因为塑胶流动每通过一个转折带或料厚变化区都会有压力损失(等同射压就要增加).而且易产生缩水缺陷.应尽量避免.尤其象PC这样流动性较差的材料更应该注意. 成品注意事項 主PL面的分取见文档“塑胶零件设计常识.DOC”胶件螺孔设计尺寸一般要求螺丝规格普通牙螺丝快牙螺丝2.02.32.62.83.03.52.02.32.62.83.03.5孔径要求孔径公差孔径公差孔径公差孔径公差孔径公差孔径公差孔径公差孔径公差孔径公差孔径公差孔径公差孔径公差 ABS1.70 01.90 0.052.20 02.40 02.50 0.052.90 0.051.60 0.051.90 02.10 0.052.30 02.50 02.90 0.050.0500.050.0500.0500.0500.050.050.05 HIPS1.70 01.90 0.052.20 02.40 02.50 0.052.90 0.051.60 0.051.90 02.10 0.052.30 02.50 02.90 0.050.0500.050.0500.0500.0500.050.050.05 PC1.70 0.052.00 02.30 02.40 0.052.60 03.00 0.051.60 0.051.90 0.052.20 0.052.40 02.60 03.00 0.0500.050.0500.050.050000.050.050.05 SAN1.70 0.052.00 02.30 02.40 0.052.60 03.00 0.051.60 0.051.90 0.052.20 0.052.40 02.60 03.00 0.0500.050.0500.050.050000.050.050.05 POM1.60 0.051.80 0.052.10 0.052.30 02.40 0.052.80 0.101.60 01.80 0.052.00 0.052.20 0.052.40 0.052.80 0.050000.05000.0500000 PA1.60 0.051.80 0.052.10 0.052.30 02.40 0.052.80 0.101.60 01.80 0.052.00 0.052.20 0.052.40 0.052.80 0.050000.05000.0500000 PP2.00 0.102.20 0.052.30 0.102.70 0.102.00 0.052.10 0.102.30 0.052.70 0.0500.0500000.050.05 PVC901.80 0.051.90 0.102.10 0.052.50 0.05000.050.05 PVC1001.90 0.052.00 0.102.20 0.052.60 0.050.0500.050.05 尺寸单位：mm塑膠件的連接設計塑膠件壓配塑膠製件組裝中最簡單的是利用它們的彈性形成壓配組裝。組裝圓柱形塑膠製件最常使用壓配組裝。用過大的斜度角模制的孔徑在組裝前可能需要擴大。有紋理或滾花軸的扭曲強度包含某種程度的機械互鎖。對剛性的、無定形聚合物推薦用光滑軸，而較粗糙的表面可與對應力集中效應不太敏感的更柔軟的、半結晶聚合物配合使用。機械設計 的改進如鍵槽或其他軸結構，也可提高輪轂軸組裝的扭曲強度。 搭配組裝搭配組裝最突出的缺點是接頭破壞，搭配接破很難或不可能修復。因此，對一定的産品，需要對所需的接頭進行保險設計。過剩度可能對設備和最終産品成本有一定影響，但製件的使用壽命延長了。另一個缺點是製件的配合公差較難控制。過盈或過度應力可能忖破壞；而欠盈可導致固定不緊或製件鬆動。搭配接頭通常分爲1搭配接頭或梁、2環形搭配、3球窩搭配4扭曲搭配接頭。搭配接頭又可分爲可拆卸式和不可拆卸式。環形搭配接頭可用於組裝旋轉的對稱製件。圖1所示爲常見的環向搭配組裝應用-推進式瓶蓋。與壓配不同，搭配組裝件組裝後通常處於無應力（或非常低的應力）狀態。圖2所示圓柱形制件彼此是不同的，右邊的製件是雙向的，而左邊的是自鎖的。右拆式接頭既有引入角又有返回角或斜坡。而不可拆式的接頭有一個90的返回角。這些引入角和返回角可以用來控制與給定搭配結構相應的推進出力。球窩搭配組裝是由環形搭配改進而成的。環形搭配組裝件最常用的是韌性或柔軟性材料。較硬材料生産的製件的推進拔出力可能相當高。圖3所示的環形搭配經常用一些剛性更大的材料。圖3 帶槽的環向搭配組裝實際上是一系列懸臂搭配梁1- 帶槽的環向組裝（一系列懸臂凸緣）；2- 嚙合部件最常用的搭配接頭利用了一個翹曲懸臂梁並在配件倒角處被卡住。和環形搭配組裝一樣，懸臂梁組裝件可以設計成可拆式或不可拆式的。預載荷控制也是設計懸臂梁元件的一個重要因素。當用搭配元件時，尺寸準確的重要性不能過人分強調。爲便於預載荷控制，當設計中使用彈簧或黏彈製件時，尺寸要求可以放寬，如圖4所示。圖4 彈性封口的壓縮搭配配合組裝中常用軟質泡沫桷膠或彈性部件，這樣公有差要求最小且控制了預載荷和振動（da+b+c）懸臂搭配有時模塑成獨立的整體，通過機械固定件或機械連接固定在另一個製件上。圖5 懸梁搭配有時模塑成可拆式製件並與其他塑膠或金屬製件相連.懸臂梁可能嗇模具成本和複雜性。搭扣配合接頭的結構要求特別重要，因爲1、搭配製件在組裝拆卸中經受大的彎曲；2、搭配製件之間是機械連續的在使用中經受應力。必須把搭扣配合組裝的機械和結構特性作爲産品整體結構分析的一部分來評價。錐形梁的允許彎曲比等矩形橫截面梁大約高60，但由於錐形梁的剛度下降，使拉伸強度和組裝拆卸力降低。而當懸臂搭配梁經受彎曲載荷時，拉伸應力和壓縮應力都提高。 機械緊固件機械緊固件包括機制螺釘、自攻絲螺釘、金屬嵌件、推進緊固件、變速夾、螺母、螺釘、雙頭螺栓、卡釘、活頁和各種專用金屬附件産品。機械緊固件大多是金屬的，在多數塑膠産品的使用範圍內其尺寸和性能幾乎不隨溫度、時間和相對濕度而變化。用不銹鋼或塑膠做的緊固件可在很高溫度或腐蝕性條件下使用。連接較大的塑膠製件時，機械緊固件有是與黏合劑一起使用。機械緊固件起夾具作用，當黏合劑交聯時，製件安裝就位，並且在産品使用過程中也增加了一種安全措施。機械緊固件是點接觸的，因此形成潛在的、局部高應力區域，這種緊固件在使用時需要孔洞，使應力集中和熔合線問題增加。使用機械緊固件達到流體密封或氣密封也是困難的，除非使用像塑性密封件或彈性墊圈這些附加製件。組裝塑膠産品用的最多的一燈機械緊固件是螺釘。這些絲扣緊固件可任意控制組裝預載荷。根據螺釘用途而分的機械組裝方法包括：機制螺釘、帶有螺紋嵌件或模塑螺紋的機制螺釘以及自攻絲螺釘。針對拆卸的設計産品必須具備兩個共同點：拆卸簡單且便宜，所選原材料必須容易回收且經濟。組裝件所用螺釘數且應保持最少，所用螺釘尺寸類型應盡可能標準化。用氣動工具可快速移動螺釘，或當嚙合螺紋是塑膠時，有時可用強力將螺釘從嚙合製件的空洞或凸台中拉出。機制螺釘和螺母組裝塑膠産品中常用機制螺釘、螺母和墊圈。使用局限於産品表面要求不苛刻的操作中。機制螺釘組裝和自動化非常困難。如果被連接的兩個製件是由膨脹係數不同的兩種材料製成的，必須採用伸縮接頭或彈性墊圈調節不均勻的膨脹。圖1 當塑膠製件固定在其他材料製件上時，可使用各種方法解決熱膨脹失配(a) 緊間隙：應力或由於限制相對橫向運動面産生的翹曲；(b) 過大的孔洞和彈性墊環；(c) 凹槽：允許一個方向上的徑向運動；(d) 壓縮彈性墊圈：補償由於CLTE失配造成的壓縮負荷變化；(e) 過大孔洞：以部件找平爲代價允許相對橫向運動；(f) 彈簧墊圈：用來補償由於CLTE失配造成的壓縮負荷變化。當機制螺釘和螺母用來連接較較深的拉拔模孔時，製件中必須使用哈殼式組裝件、空心或圓柱形凸台，以便在螺釘周圍局部承載，防止螺釘上緊時造成大的表面彎曲，如圖1所示。凸台本身的內徑應該有近0.10in(0.25mm)的間隙，以利於組裝和解釋溫度或公差變化。組裝過程中螺栓一般是預加載荷（即在對配對製件産生初始接觸後有一附加的擰緊力）。爲了補償熱膨脹失配，補償撓曲或尺寸變化、壓緊墊圈或將應力鬆弛或振動引起鬆弛的可能性降至最小。圖2 空心凸台與機制螺釘和螺母一起使用限制變形塑膠製件組裝中所用的螺釘帽的底面應該總是平墊圈頭型。避免用圓錐頭螺釘。螺釘通常用組裝全使用壽命相對長的耐用品。常用的平綬載荷分佈墊圈可與圓錐形、波形彈簧或陰謀防松墊圈一起使用以抵消應力鬆弛作用或熱誘導尺寸變化。 在需要改進耐化學性（特別是酸和堿）或電絕緣性的應用中，塑膠緊固件特別合適。用塑膠機制螺釘組裝製件似乎也是解決與普通鋼制機制螺釘有關的熱膨脹係數失配和過緊問題的合理方法。自攻絲螺釘使用材料本身帶有嚙合螺紋的主要優點是減少了對車螺紋的金屬螺母製件的需要（及相關的墊圈）因此使生産組裝件所需製件數目降至最低。使用較大螺釘時，如直徑大於6.35mm，接受螺紋可直接被模塑在塑膠製件中。自攻絲螺釘凸台組裝件一般包括螺釘、直通間隙凸台及封閉定們凸台。標準的自攻絲螺釘尺寸範圍從#2到直徑8.0mm不等。最常用的螺釘尺寸是#4、#6、#8和#10。自攻絲螺釘可分爲自紋螺絲螺釘（車制螺釘）和螺紋成型螺釘。把自攻絲螺釘壓入塑膠台中時，切削嚙合螺紋，面螺紋成型螺釘沒有切削能力，僅僅在被壓入時替換材料。所用螺釘類型、尺寸及在特定應用中所用的凸台裝置的設計要根據許多産品要求和性能標準，包括：l 螺釘耐抽出性l 夾板載荷要求和衰減速率l 反復組裝要求l 扭拒保持和抗振動性l 凸台組裝環應力l 組裝特性如剝離驅動扭矩比標準螺紋切削螺釘或有深切的槽或是帶槽螺紋。它們被壓入定位孔時，在塑膠凸臺上切削螺紋，會産生碎屑。它們常與模量較高的熱塑性或熱固性聚合物（剛性聚合物）一起使用，不具有螺紋成型螺釘所需的韌性。BT型螺紋間距寬、切割槽大，是最普通的標準切削螺釘。BF也有寬的間距，當使用較軟的材料時，有槽的切割螺紋往往可能被堵塞。B系列切削螺釘一直用屈撓模量低至1380Mpa的材料。用模量很高的材料如屈撓模量直大於6900Mpa的玻璃補強材料制甩的T型螺釘是有效的。螺紋切削螺釘適於與易裂紋的玻璃質無定形材料一起使用。標準螺紋成形螺釘在被壓入定位凸台中時，形成嚙合螺紋。由於韌性或冷流是螺紋成型螺釘使用 的前提，因此它們通常與較低模量的塑膠材料一起使用。常與屈撓模量低於2760Mpa的塑膠材料一起使用。如果凸台設計適當，具有寬間距的B型螺釘也可與剛性的、玻璃補強的材料一起使用。60螺紋角的標準螺紋成型螺釘産生相對高的徑向和環應變，導致高的殘餘應力。齒面間材料的壓縮可能也高。多數應用中，常推薦使用較寬螺紋間距的AB型或B型螺釘，而不是C型。爲塑膠材料設計的自攻絲螺釘有較寬的螺紋間距和較小的螺紋角。1. Hilo是雙絲杠螺釘有30的高螺紋角和60的低螺紋角2. Plastite是橫截面爲三角形（小三角形）而不是圓形的常採用45螺紋角。3. PT是具有30螺紋角的寬間距單絲杠螺紋成型螺釘。30螺紋角使徑向和環向應力較低，允許使用較薄的凸台壁。4. Polyfast有一個不對稱的螺釘外形。寬間距螺紋具有35前緣和10後緣。適合與韌性更好的熱塑性塑膠一起使用。彈簧墊圈可用螺釘鬆開或預組裝。這些墊圈通常是錐形的或波浪形結構，可以保持夾持負荷和減少材料冷流或蠕變的影響。自攻絲螺釘凸台設計 多數塑膠模塑零件的壁厚不能適應外形尺寸及與多數螺釘固定體系有關的應力。在組裝時是需要增加局部壁厚的。一般不建議在製件側壁局部增厚（完整凸台）。只要可能，爲了使産生凹痕和收縮空洞的可能性降至最低，凸台應該是無固定的、裝有角撐板的或用加強筋與側壁相連。凸台可設計在任意位置或用加強筋連到側壁上，增加凸台的扭轉和彎曲強度，並通過在模具充填過程中改善材料流動和排氣性能，提高工藝性能。凸台定位孔的深度應該比螺釘嚙合長度大。凸台外徑在公稱螺釘直徑的2.5-3.0倍之間。而定位孔直徑一般爲螺釘直徑的0.8倍。兩端引出式螺栓 兩端引出式螺栓是中間帶有扁平頭的組合自攻絲螺釘。用雙頭螺栓傳動器將這些專用螺釘壓入塑膠凸台中，機制螺釘螺紋端部暴露。第二個製件用螺母鎖在機制螺釘上。凸台帽 凸台帽模壓在空心塑膠凸台頭部的金屬固定件上。可以提供環向和軸向補強，降低了凸台裂縫的可能。凸台帽與螺紋成型縲釘一起使用，並包含一個提供附加強度的單螺紋。金屬板凸台壓在凸臺上，增強凸台並提供附加組裝強度。驅動式雙頭螺栓/推進式緊固件 推進式機械緊固件，多數使用倒鈎或半撐牆環，這般在一次組裝中使用。特點是其抽出力大於嵌入力。推進/開啓型緊固件 是自鎖或自攻絲緊緊固件，代替了標準螺帽/防松墊圈組裝件。這些緊固件和金屬雙頭螺栓或接線柱一起使用。或可與模塑在製件中的凸台下使用鎖住嚙合製件。 鉚釘和墊環 有時用塑膠注塑産品的組裝。鉚釘和模制孔間的間隙推薦值爲0.25mm。通常有較軟的金屬如鋁或用塑膠材料如LCPS生産鉚釘。熱塑性塑膠的焊接通常認爲熱塑性焊接是不可逆的.少數工藝如感應焊接可生産可逆組裝件.至於選擇哪種方法應在製件沒計初作出,因爲焊接方法對製件設計的要求可能是重要的,且不同焊接方法同差別顯蓍.1. 超聲焊接2. 振動焊接3. 旋轉焊接4. 熱板焊接5. 感應焊接6. 接觸(電阻)焊7. 熱氣焊接8. 擠出焊接 熱氣焊接技術通常用來焊接塑膠管,片或半成品製品而不是注塑成型製件.但許多熱塑性模塑製件,特別是熱塑性汽車盤是用熱氣焊接技術修復的,另外熱氣焊接有時用來製備塑膠樣模製件.超聲焊接焊接熱塑性製件的最普通的方法是超聲焊接.這種方法是採用低振幅,高頻率(超聲)振動能量使表面和分子摩擦産生焊接相連墊塑性製件所需的熱量.(正弦超聲振動)超聲焊接在20-50kHz的頻率範圍內發生,其一般振幅範圍爲15-60um.在低達15kHz(較高振幅)的聲頻有時用於較大製件或較軟材料.焊接過程通常在0.5-1.5s內發生.焊接工藝孌量包括焊接時間,焊頭位置和焊接壓力.超聲焊接設備通常用來焊接中,小尺寸的熱塑性塑膠製件,而很大的製件可用多點焊接.超聲焊接方法可根據焊接時間或焊縫位置(塌陷距離)或焊接能量控制.也對焊接壓力和冷卻時間提供附加控制.超聲焊接設備一般不是在20kHz就是在40kHz頻率下運行.20kHz裝置更常用.接頭設計:第一類即最常用的接頭類型,在被連接表面的垂直方向上利用超聲振動.對接和Z形接合歸入這一類,適用於多數聚合物.第二類超聲焊接接頭包括與接頭表面平行的振動,形成剪切狀態.各種類型的剪切和嵌接歸入第二類.能量控制囂接點與無定形材料一起使用最佳,圖1所示較大的能量控制囂結可在一些不密閉的半結晶材料中應用. 圖1 無定形和半結晶聚合物所用的能量導向囂的近似尺寸此圖所示的焊接接頭是對普通能量