影响塑料制品在模具中及出模以后发生收缩、变形的因素很多,如温度、注射压力、材料、保压时间等。而影响塑料螺纹的因素就更多、更复杂一些。到目前为止,从资料上看,还没有成熟的方法解决塑料螺纹的配合问题。为更好地实现塑料螺纹的加工与配合,下面就普通紧固连接用塑料螺纹如牙尖角60°的米制螺纹及方牙螺纹的型芯、型环的尺寸计算等问题进行探讨。
螺纹型芯是用来成形内螺纹的,型环是用来成形外螺纹的,计算方法如下:
型芯螺纹的外径、中径、内径可按下面的公式进行计算:
型环螺纹的外径、中径、内径可按下面公式进行计算:
然而型芯、型环螺纹螺距的计算,如按以上的方法进行难免会产生小数。如ABS材料的螺纹M75×3,其螺距的计算结果是3.02mm。若材料是聚丙烯,其螺距的计算结果是3.06mm。如按此螺距在车床上加工型芯或型环的螺纹是很困难的。但由于计算结果和原螺距相差很小(0.02mm或0.06mm),因此在型芯、型环螺纹的螺距上可不考虑收缩率。
在螺纹型芯、型环的螺距不考虑收缩率的情况下,还要保证制品螺纹的旋入性和可靠性,为此可采取保持型环螺纹中径尺寸不变,适当增大型芯螺纹中径尺寸(即增大中径配合间隙)的方法来实现塑料螺纹的配合。其中增大的数值可根据螺纹外径的大小、螺纹的材料由经验决定,一般应在0.2～0.6mm左右,由此得出型芯螺纹外径、中径、内径的计算公式如下:
在实践中发现以上计算方法对于牙尖角60°米制螺纹来说是可行的,但对于方牙螺纹有时却行不通。其原因是在螺纹的轴向发生的收缩和变形改变了螺距,使配合的内外螺纹牙与牙之间的间隙很小甚至没有间隙,造成旋入困难或无法旋入的情况。为解决这个问题,笔者在实践中采取了首先加工方牙型环,并用此型环加工出螺纹制品,然后参照这个螺纹制品测量螺距、牙宽,来确定加工型芯螺纹的刀具的宽度。一般刀具的宽度应比槽宽小一些(0.1～0.2mm)。用这样的车刀加工出的型芯可解决方牙螺纹间的配合问题。
以上探讨的是牙尖角60°米制螺纹的型芯、型环的尺寸计算和方牙螺纹的型芯、型环的尺寸计算以及在实际工作中,对方牙螺纹的配合所采取的工艺措施。实践证明,此法行之有效,有参考和推广价值。
