Конструкция фиксирующих элементов, их назначение и область применения

Фиксирующая арматура	Назначение	Область применения
Цилиндрическая	Для монтажа крепежной арматуры в деталях радиоаппаратуры, вспомогательных деталях и технологической оснастки	Для фиксирования втулок, гнезд, штырей, пальцев, цапф, ступиц в пластмассовой детали непосредственно при формовании литье или прессовании
Износоустойчивая полая	Для передачи крутящих моментов и восприятия высоких контактных нагрузок в элементах механического привода	В качестве ступиц, цапф подпятников, кинематических звеньев механического привода (зубчатых колес, звездочек, маховиков, шатунов, кривошипов) и кондукторных втулок приспособлений
Клеммная	Для передачи электрического тока и в качестве крепежных элементов (проушин-вешалок, крючков)	В приборостроении и электрических деталях, а также в изделиях ширпотреба
Кольцевая наружная	Для деталей силового привода, испытывающих высокие контактные напряжения, и токопередающих кольцевых коллекторов	Для изготовления пластмассовых колес, катков, тормозных шкивов, ленточный тормозов, коллекторов электрооборудования

Продолжение таблицы 1

Стержневая	Для элементов, не имеющих больших нагрузок и работающих как балка (анкер) с заделанным концом. Использование в радиоэлектротехнике и технологической оснастке	Токопередающие элементы в штепсельных вилках, цоколях радио- и электроаппаратуры, а также фиксирующие элементы приспособлений
Трубчатая	Для соединения пластмассовых деталей с металлическими штуцерами, патрубками, форсунками, трубопроводами	В гидротехнических деталях низкого и высокого давления, трубах, аппаратуре (ниппели и штуцера сосудов высокого давления); фланцевые утолщения труб и оболочек, выводы в дроссельной аппаратуре

Требования к арматуре и ее расположение в изделии

Основные требования, которыми следует руководствоваться при проектировании армированных изделий, зависят от типа запрессовываемой арматуры.

Втулочная арматуру (рис. 3) рекомендуется применять с глухим нарезанным отверстием. Круглая и коническая головки содействуют скольжению пластмассы при прессовании.

Сквозное отверстие во втулочной нарезной арматуре делать не рекомендуется, пластмасса может проникнуть в резьбу.

Некоторые варианты крепления стержневой (проволочной) арматуры показаны на рис. 4. Шестигранная или квадратная головка обеспечивает хорошее крепление, но грани их могут вызвать трещины, поэтому вокруг арматуры необходимо иметь пластический материал толщиной не менее 2/5 диаметра головки.

Стержневую арматуру закрепляют с помощью образуемых на ее концах различных отгибов, разрезов с отгибами и петель. Надежное крепление дает расположение арматуры. Длина расплющивания должна быть не менее 2-4 мм.

Плоскую листовую арматуру в зависимости от толщины крепят с помощью вырезов, отверстий, отгибов (рис. 5). Крепить с помощью отверстия следует при толщине арматуры более 1 мм; боковые вырезы глубиной 0,3 – 0,5 мм позволяют крепить арматуры толщиной до 1 мм.

Рис. 3. Варианты крепления втулочной арматуры

Рис. 4. Варианты крепления стержневой арматуры

Рис. 5. Варианты крепления плоской листовой арматуры

При малой толщине сечения пластмассы невозможно применить отверстие или вырезы, рекомендуется согнутая арматура.

Кольцеобразную арматуру в основном применяют как основания к венцам зубчатых колес из пластмасс. Зубчатые венцы крепят к арматуре различными способами в зависимости от окружного усилия, угловой скорости колеса и других факторов. Для более надежного соединения зубчатого венца с основанием на поверхности последнего выполняют фигурные впадины или выступы. При этом поверхность основания, соединяющуюся непосредственно с пластмассовым венцом, подвергают грубой обработке.

В процессе формования пластмассовых деталей на арматуру действуют значительные усилия со стороны потоков пластмассы, поэтому арматуру необходимо надежно фиксировать в пресс-форме. Так, например, для фиксации втулочной арматуры используют гладкие или резьбовые отверстия диаметром не менее 2,5 – 3 мм и выступающие из пластмассы части арматуры. Выступ арматуры, используемый для фиксации, должен быть цилиндрической формы, высотой h≥1 мм (рис. 6). Фиксация арматуры выступающими из пресс-материала элементами наиболее надежна. При этом уменьшается нагрузка на фиксирующие знаки пресс-формы.

Для предотвращения осевого смещения штифтовой и втулочной арматуры в процессе прессования изделий рекомендуется предусматривать технологические отверстия под опорный знак (рис. 7).

Рис. 6. Способ фиксации втулочной арматуры	Рис. 7. Способ фиксации штифтовой арматуры

В изделиях со штифтовой и стержневой арматурой при длине L, превышающей в 2 раза и более диаметр арматуры, расположенной перпендикулярно оси прессования, необходимо также предусматривать технологические отверстия для установки опорных знаков в пресс-форме (рис. 8).

Арматура штампованная из листового материала менее устойчива, препятствует течению материала в пресс-форме, воспринимает давление, коробится и прогибается, а иногда вырывается из посадочных гнезд. Поэтому штампованную арматуру следует располагать ребром к направлению потока материала.

Рис. 8. Способ фиксации штифтовой и стержневой арматуры

В приливах или бобышках арматуру располагают так, чтобы высота ее превышала высоту прилива (рис. 9).

Рис. 9. Расположение арматуры в приливах и бобышках

В случаях когда металлическая арматура является электрическим искрящим контактом, следует предусмотреть воздушный зазор между поверхностью пластмассы и поверхностью искрения, для того чтобы избежать воздействия на пластмассу электрической дуги. Проводники соединяют твердым припоем или сваркой (пайка оловом при опрессовке пластмассой приводит к обрыву проводника).

Поверхности арматуры, подлежащие запрессовке в пластмассу должны обеспечивать качественно и надежно сцепление связующего (или клея) с металлом. Запрессовываемые поверхности металлической арматуры для надежного сцепления с пластмассой обрабатывают шкуркой или подвергают пескоструйной обработке и тщательно обезжиривают. Если это оказывается недостаточным для обеспечения заданной прочности соединения, то на поверхность арматуры наносят прямую или сетчатую накатку, рифление, резьбу, кольцевые канавки, отверстия, фрезеруют лыски или пазы.

При накатки края арматуры несколько приподнимаются, поэтому необходимо предусмотреть надрезку посадочного буртика арматуры или не доводить накатку на 1 – 1,5 мм до торца буртика; это обеспечит плотное прилегание арматуры к плоскости матрицы.

Кольцевые канавки желательно располагать примерно посередине запрессовываемой части арматуры, ширина их должна быть достаточной для удержания арматуры в детали (для порошкообразных пластмасс не менее 0,5 мм). Диаметры кольцевых наплавок на арматуре , где - диаметра арматуры.

Накатку на арматуре не следует делать, если она не работает на проворачивание; в противном случае могут возникнуть трещины. Если арматура работает на проворачивание и в тоже время расположена близко к стенке, то накатку целесообразно заменять односторонней лыской. На торцевой поверхности арматуры, заделанной в пластмассу для уменьшения концентрации напряжений в наиболее нагруженной зоне материала, рекомендуется снимать фаску.

Материалы пластмассового армированного изделия и арматуры выбирают с близкими коэффициентами линейного расширения.

Большое значение имеют не только конструктивные особенности арматуры, но и ее размещение в изделии.

Толщина материала над арматурой должна быть не менее 2 мм (при диаметре арматуры до 5 мм) для предотвращения образования выпуклости на наружной стороне. Указанные минимальные толщины слоя S пластмассы можно уменьшить примерно на 30% за счет применения арматуры с конусом (рис. 10).

Рис. 10. Арматура с конусом

При назначении минимальной толщины дна под запрессованной кольцевой металлической арматурой пользуются табл. 2, а для стенки пластмассы вокруг арматуры – табл. 3.

Таблица 2