ТЕХНОЛОГИЯ СОЕДИНЕНИЯ
Детали можно, соединить продольно-прессовым или поперечно-прессовым способами [19], В первом. случае охватываемая деталь механически запрессовывается. в охватывающую в продольном напрявлении. Во втором случае сближение сопрягаемых поверхностей происходит и радиальном направлении. При этом предварительно нагревают охватывающие детали или охлаждают охватываемые.
При механической запрессовке пластмассовая и металлическая детали должны иметь направляющую фаску, скошенную под углом 0,17 рад, высотой не менее 3 Птах-
Основным технологическим параметром при продольно-прессов ой посадке является усилие запрессовки Р3, необходимое для преодоления. силы трения'между соприкасающимися поверхностями. Его можно' с достаточной точностью определить по формуле:
Ps = pndlf
где р — радиальное давление; d и /^диаметр и длина соединения соответственно; / — коэффициент трения.
Радиальное давление в свою очередь зависит от натяга Я и модуля упругости Е материала; его рассчитывают по формуле Ламе:
При этом константу С определяют по формулам: для пластмассовых деталей в соединении с металлической охватываемой деталью
для .пластмассовой детали в соединении с металлической охватывающей
i+(r/R)2
1
Коэффициент трения[1] зависит от многих факторов [13, с. 84 и 88], и том числе от радиального давления [14]. Для приближенных расчетов его принимают равным [19]: 0,15—,0,25 при посадке пластмассовых деталей в пластмассовые с гладкими поверхностями; 0,05-*- 0,15 при прессовом соединении пластмассовых деталей со стальными, имеющими гладкие поверхности; 0,2—0,5 при прессовом соединении пластмассовых деталей со стальными, срубообра'боташЫ'Ми или имеющими шероховатую поверхность. На усилие запрессовки при соединении пластмассовых деталей с .металлическими оказывают влияние также размеры деталей |[|13, с. 84]. Усилие запрессовки линейно возрастает с увеличением длины контакта. При одной и той же толщине стенки пластмассовой детали с увеличением ее диаметра усилие запрессовки, .приходящееся на единицу длины контакта, уменьшается нелинейно {рис. 1.1,а). Усилие запрессовки зависит также от толщины стенки (см. рис. 1.1,6)? , .
Характер зависимости усилия запрессовки от иатяга при разных диаметрах соединяемых поверхностей и толщинах стенок не зависит от типа пластмасс. С увеличением. натяга усилие запрессовки возрастает до опре-
.. а 6 Рис. Л/. Зависимость отношения усилия запрессовки к длине соединения от диаметра (а) , и толщины (б) втулок, соединяемых с деталями из стали 45: / —.капроновая втулка толщиной 5 мм; 2 .нтулка из полиам'ида П-68 толщиной 4 мм; Д, 4 — втулки диаметром 24 мм из стеклопластика „АГ-4 и полиамида Л-68 соответственно. |
деленного значения. При этом на поверхности эластичных термопластов (например, полиамидов) нс 'наблюдается 'следов заметных разрушений., а на внутренней поверхности хрупких отвержденных реактоплдстов образуются трещины, и усилие запрессовки уменьшается.
На усилие запрессовки существенное влияние оказывает шероховатость 'поверхности металлической детали, поскольку с увеличением шероховатости возрастает коэффициент трения. При этом усилие запрессовки растет быстрее, чем коэффициент трения. Шероховатость же поверхности деталей из пластмасс вследствие их низкого модуля упругости и высокой эластичности не-влияет на усилие запрессо-вки,
В последние годы получил распространение гидро - прессовый метод продольно-прессовых посадок [22, с. 173], сущность которого заключается в создании между контактирующими поверхностями прослойки масла под высоким давлением. Этот метод позволяет осуществить механизацию и автоматизацию сборки прессо-
Вых соединений. Усилие запрессовки снижается при этом методе в 5—7 раз, а прочность соединения повышается ло сравнению с механической запрессовкой.
В технологии изготовления изделий из пластмасс этот метод может найти применение при сборке деталей из материалов, содержащих ориентированный волокнистый наполнитель.
Для соединения деталей. продольно-прессовым способом применяют универсальные или специальные прессы с ручным или іМеханизированішм приводом [22, с; 173].
, При соединении деталей по перечно-прессовым способом необходимо рассчитать температуру Т нагревания охватывающей или охлаждения охватываемой детали соответственно:
Дгі = а(Г-Г0Н.
где Ad— задаваемое увеличение или уменьшение диаметра детали; а — термический коэффициент линейного расширения; Т0 — начальная температура детали; do — начальный диаметр детали.
При посадке крупногабаритных деталей, еагрев которых затруднен вследствие образования трещин и коробления, более эффективно охлаждение (жидким азотом).. Этот метод применяется при сборке изделий из композиционных полимерных материалов.
Пластмассовые детали с металлическими можно соединять также с помощью ультразвука [23] (см. гл. IV).