Графический редактор KOTEPRO (EX_P)

Посмотреть архив целиком

Пример проектирования пластмассовой детали

Рассмотрим последовательность выполнения задания для пластмассовой детали "каркас катушки", исходные данные которой представлены на рис.2.9.

1. Марку пластмассы определяют условия работы детали, на основании которых формулируются требования к функциональным свойствам материала (табл.2.16).

Рис. 2.9. Исходные данные для проектирования пластмассовой детали “катушка”

По методике, изложенной в подразд.2.2, и данным из табл.2.1...табл.2.3 выберем пластмассу количественным методом с фиксацией всех промежуточных результатов (табл.2.17).

Согласно значениям функциональных параметров, приведенным в табл.2.16, выбираем полимер марки ПЭС. Он характеризуется усадкой v = (0,6...0,7)% и относится к группе 4 (см. табл.2.8).

Таблица 2.16. Требования к свойствам и параметрам качества пластмассы

Условия работы детали Требования к функциональным свойствам пластмассовой детали Требуемые значения пара-метров

1. Изделие работает при комнатной температуре Стабильность механических и электрических свойств при комнатной температуре Температура эксплуатации Тэ = 20 0С

2. Возможно кратковре-менное повышение тем-пературы без внешней механической нагрузки Стойкость к размягчению (кратковременная теплостойкость), обеспечивающая формоустойчивость Температура размягчения по Вику Tв = 200 0С

3. Кратковременное дей- ствие растягивающей или сжимающей силы Прочность при кратковременном действии растяжения-сжатия Предел текучести при растя-жении sр ³ 80 МПа

4. Действие внешнего электрического поля Наличие диэлектрических свойств Диэлектрическая проницае- мость e < 3.7 Тангенс угла диэлектрических потерь tgб = 0.002

5. Воспламеняемость Пониженная воспламеняемость при возможности падения горящих частиц Класс VO по стандарту UL-94

6. Водопоглощение Стабильность размеров в среде воздуха с влажнос-тью 50-60 % Равновесное водопоглощение Bст = 0,2 %

Таблица 2.17. Последовательность выбора пластмассы при известных значениях функциональных параметров, предъявляемых к пластмассовой детали

Этап Результат

1. Выбор значений определяю-щих функциональных парамет-ров по условиям работы sр ³ 80 МПа, Tв = 200 0С, класс огнестойкости VO по стандарту UL-94, e < 3,7, tgб £ 0,002

2. Определение последова-тельности выбора пластмассы по параметрам 1) Tв = 200 0С; 2) sр ³ 80 МПа; 3) e < 3.7, tgб £ 0,002; 4) класс VO по стандарту UL-94; 5) Вст = 0.2 %

3. Выбор базовых марок поли-меров с Tв = 200 0С ФН, ПИ, ПБО, ПЭС,ПАИ, ПОД, ПЭТФ, ПА 66, ПБТФ, ПА 6, ПА 610, АК, ПАР, ПАЛИ

4. Отбор полимеров с sр ³ 80 МПа при Тэ = 200С (см.табл. 2.2) ФН, ПИ, ПЭС, ПАИ, ПЭТФ, ПАР, ПАЛИ

5. Оставление полимеров с e £ 3,7 ПЭС, ПЭТФ, ПАР

6. Проверка выполнения усло-вия tgб £ 0.002 ПЭС, ПЭТФ, ПАР

7. Проверка принадлежности к классу не хуже V0 по огнестой-кости согласно стандарту UL-94 (см. табл.2.6) Подходит базовая марка ПЭС, марки ОГН2, ПАР-ОГН2, ПАР-ПР с повышенной огнестой-костью, а также модифицированные марки ПЭТФ-НС, ПЭТФ-НС ЗО и ПЭТФ-НС 33 Предварительно отдаем предпочтение базо-вой марке ПЭС

Окончание табл.2.17

1 2

8. Проверка выполнения до-полнительного условия - ста-бильности размеров в среде влажного воздуха: Bст £ 0,2 % Окончательно выбираем пластмассу ПЭС (полиэфирсульфон)

9. Определение фактических значений функциональных па-раметров и усадки при литье для выбранного полимера Tв = 226 0С; sр = (129-131) МПа; e = 3,5, tgб = 0,001, класс VO по стандарту UL-94 B = 0.2 %; v = (0,6-0,7) % (группа 4)

10. Сравнение по табл. 2.2 ха-рактерных свойств и ограниче-ний для полимера ПЭС, а так-же учет рекомендаций по при-менению и способу формова-ния 1. Полиэфирсульфон (ПЭС) отличается по-вышенными теплостойкостью, прочностью и стойкостью к ползучести в широком диапа-зоне температур. 2. Применение - детали технического на-значения. 3. Рекомендуемые способы формования: литье под давлением, экструзия 4. Недостаток - нестоек к воздействию химических сред.


2. В качесте способа формования пластмассовой детали выбираем для полимера ПЭС из табл. 2.1 литье под давлением.

3. В соответствии с последовательностью подразд. 2.3 определим технологические элементы и их размеры для пластмассовой детали:

а) минимальную толщину стенки s для пластмассы ПЭС определяем по табл.2.9: при высоте детали 10...20 мм она должна быть не менее sмин = 0,5..0,7 мм.;

б) согласно данным табл.2.13, при диаметре d = 4...5 мм и соотношении между глубиной и диаметром сквозного отверстия h1/d < 3,8 отверстие глубиной h1 < 15,2 мм можно формовать непосредственно при литье пластмассовой детали. В нашем случае это возможно, если разместить плоскость разъема формы по нижней плоскости фланца катушки и оформляющий знак сделать состоящим из двух частей - одной части длиной 15 мм (с резьбой М4 на 13 мм) в нижней полуформе, а другой части Æ3 мм длиной 3мм - в верхней полуформе;

в) радиусы скругления предусматриваем с учетом возможности применения стандартных фрез при изготовлении пресс-формы, поэтому согласно подразд. 2.3 берем радиусы rн = rвн = 1,0 мм;

д) размеры фланца катушки определятся краем последнего слоя навивки катушки, местоположением проволочных контактов и толщиной пластмассы вокруг них. Для уменьшения износа пресс-формы и габаритов площадки предусмотрим радиусы r сопряжения углов площадки: r = 1 + 1,5 = 2,5 мм.

4. Для вывода концов обмоток наматываемой на катушку проволоки в местах, обозначенных на рис.2.9 крестиками, во фланцах должна быть запрессована арматура в виде четырех металлических цилиндрических контактов диаметром 1 мм. Исходными данными для расчета размеров арматуры являются: длина выступающей части арматуры 7 мм, диаметр арматуры d0 = 1 мм и диаметр окружности Æ9 мм ее расположения. На рис.2.8 выберем вариант закрепления ее запрессовываемой части, представленный на рис.2.8в.

Диаметр фиксирующего бурта d определим по формуле: d = d0 + (1...8) мм. Поскольку арматура не испытывает больших нагрузок, то из ряда допустимых значений (1...8) выберем число 1, тогда d1 = 1 + 1= 2 мм. Высота фиксирующего элемента (бурта) t1 = 2d0 = 2 мм, а высота базирующей поверхности t = 0,75t1 = 1,5 мм. Для исключения возможности надреза арматуры об острые кромки металлической формы предусмотрим приливы с r = 0,2 мм в местах выхода арматуры.

Толщину слоя пластмассы вокруг арматуры (размеры b и s1) выбираем по табл.2.13 и 2.15, учитывая разницу усадок пластмассы и металла арматуры, а также максимальный диаметр арматуры, который составляет 2 мм у фиксирующего элемента. Оба размера должны быть не менее 1 мм.

Минимальную высоту А фланца катушки Амин = 2 + 1,5 + 1 = 4,5 мм округлим до А = 5 мм.

Наружный диаметр ÆС цилиндрической части определим с учетом диаметра резьбы М4. По табл.2.13 размер b должен быть не менее 1,5 мм. Умножая эту величину на коэффициент 1,25, который рекомендуется при расчете размера b для резьбовой поверхности, получим 1,875 мм. Откуда ÆСмин = 4 + 2 х 1,875 = 7,75 мм. Округлим это значение до Æ8 мм.

Величину технологических уклонов выбираем для наружных поверхностей по табл.2.11 для группы 4 при толщине стенки s = 2 мм, что составляет 0°35или 0,14 мм при высоте 15 мм по табл.2.12.

Минимальное значение размера В определим с использованием данных табл.2.13 и 2.15 для усадки 0.6...0.7 % и диаметра арматуры d1 = 2,0 мм: Вмин = 6 + 2 х 1,0 + 2 х 1,0 = 10 мм. Увеличим немного размер В до 11 мм, поскольку на цилиндрическую часть катушки диаметром Æ8 мм будет наматываться провод и разность этих размеров должна предотвратить возможность соскальзывания провода.

Длина арматуры составит l = 7 + 2 + 1,5 = 10,5 мм.

Вставим рассчитанную арматуру в пластмассовую часть и представим окончательный чертеж армированной пластмассовой детали на рис.2.10. Там же приведена конфигурация арматуры со всеми определяющими размерами. Укажем выбранное ранее положение плоскости О-О разъема пресс-формы.

Точность всех линейных размеров будет соответствовать IT12, а шероховатость поверхностей пластмассовой части детали Ra 1,25 мкм.

5. На исходном чертеже не указаны ни размеры, ни качество поверхности, которые были бы лучше, чем обеспечивает литье под давлением пластмассовой детали. Нет также элементов конфигурации, которые не могут быть оформлены литьем, поэтому последующая механическая обработка не требуется.

6. Проставим все полученные размеры (ÆС = 8 мм, А = 5 мм, В = 11 мм, l = 10,5 мм, d1 = 2 мм, t1 = 2 мм, t = 1,5 мм, s1 = 1,5 мм). Укажем радиус сопряжения r = 0,2 мм для приливов на выходе арматуры и радиус r = 2,5 мм сопряжения стенок фланца катушки. В правом верхнем углу укажем преобладающую шероховатость поверхности Ra 1,25 мкм, свойственную литью под давлением пластмассы.

В технических требованиях укажем значения литейных уклонов 35’, перпендикулярных плоскости О-О разъема формы.

Рис. 2.10. Чертеж армированной пластмассовой детали “катушка”


Случайные файлы

Файл
23486.rtf
BELSLAV.DOC
144975.rtf
34772.rtf
46360.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.