課程框架課程引入零件間連接的方式裝配方法的選擇塑料件的可拆與不可拆連接實(shí)踐訓(xùn)練交流討論實(shí)踐訓(xùn)練評(píng)價(jià)反饋課程總結(jié)，布置作業(yè)激學(xué)導(dǎo)思講授新知教學(xué)鞏固教學(xué)提升教學(xué)延伸課程總結(jié)及5S整理5分鐘15分鐘15分鐘30分鐘15分鐘10分鐘課程引入零件間連接的方式塑料件的可拆與不可拆連接裝配方法的選擇課程總結(jié)、課后作業(yè)及5S管理一二三四五目錄課程目標(biāo)能力目標(biāo)（1）能夠?qū)B接結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)；（2）能夠?qū)α慵M(jìn)行合理的優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)。知識(shí)目標(biāo)（1）了解連接結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)過程的注意事項(xiàng)；（2）了解連接結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)的裝配要求。素質(zhì)目標(biāo)（1）具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的精神；（2）具有個(gè)人實(shí)踐創(chuàng)新能力；（3）具備5S職業(yè)素養(yǎng)。01課程引入

連接也叫組裝或裝配,是將兩個(gè)或兩個(gè)以上的零部件連接在一起的工藝和技術(shù)。塑料制品的連接有可拆連接、不可拆連接、焊接和粘接等。很多的塑料產(chǎn)品都可能是由不同材料、不同功能的零部件組裝而成。連接設(shè)計(jì)的目的就是要根據(jù)各種因素設(shè)計(jì)一種最適宜的連接方法,將零部件組裝到一起。02零件間連接的方式

設(shè)計(jì)一種連接方式要考慮以下因素：①連接件屬性：幾何形狀及尺寸、材料性能和適應(yīng)性。②拆裝性能：是否需要拆裝、可靠性、安全性、可逆性、拆裝頻率等。操作性能:簡單、方便、快捷、省力。③產(chǎn)品使用環(huán)境：負(fù)荷、溫度、濕度、化學(xué)介質(zhì)。④環(huán)保因素：以回收為目的的連接件的易拆卸性。⑤經(jīng)濟(jì)因素：組裝成本、輕量化、省能源型。⑥美學(xué)要求：組裝外觀、美學(xué)效果。1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的考慮因素02零件間連接的方式

零件間的連接方式主要有兩種：可拆連接與不可拆連接。2.連接方式03零件的可拆與不可拆連接

可拆連接可分為彈性連接(搭扣連接)和螺紋連接。彈性連接可分為懸臂搭扣連接、環(huán)形搭扣連接和扭轉(zhuǎn)搭扣連接。在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用廣泛。如簽字筆筆帽和筆桿的連接、瓶蓋瓶口的連接以及遙控器電池蓋的連接等。1.可拆連接03零件的可拆與不可拆連接

卡扣連接的特點(diǎn)：搭扣連接具有良好的可靠性和滿足使用要求的連接強(qiáng)度,而且結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì),可迅速連接兩個(gè)相同或不同材料的零件。在大量生產(chǎn)時(shí),搭扣連接是所有連接方法中成本最低、裝配最簡單、裝配速度最快的一種連接方法。1.可拆連接03零件的可拆與不可拆連接

搭扣連接的形式、種類很多?？梢栽O(shè)計(jì)成固定式,即配合零件之間不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng);或可動(dòng)式,即零件接合之后,它們之間可存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)。連接可以是最終連接,也可以是臨時(shí)連接,后者通常作為焊接或粘接之前的一種過渡連接。對(duì)搭扣連接比較通用的分類方法是將其分為：懸臂搭扣連接、環(huán)形搭扣連接和扭轉(zhuǎn)搭扣連接。1.可拆連接03零件的可拆與不可拆連接

①懸臂搭扣連接：這是搭扣連接中最基本的、最常見的，也是變化最多的連接形式。一種典型的懸臂搭扣連接如圖所示。左邊的零件是帶有凸緣的懸臂梁，稱為懸臂鉤;右邊接合件以扣槽為結(jié)構(gòu)特征。2.卡扣連接03零件的可拆與不可拆連接

①懸臂搭扣連接：凸緣有三個(gè)重要的參數(shù)：咬合角a、脫開角和凸緣高度Y。凸緣的外部形狀有許多的變化:有楔形、圓柱形、錐臺(tái)形、半球形等。2.卡扣連接03零件的可拆與不可拆連接

②懸臂鉤的設(shè)計(jì)規(guī)則：

梁根部厚度Tb，由梁的撓度計(jì)算公式可知，梁的厚度與梁的許可撓曲成反比，梁越厚，梁的柔性越差。尺寸設(shè)計(jì)時(shí)，參照壁厚Tw，Tb可取Tw的50%-60%。2.卡扣連接03零件的可拆與不可拆連接

②懸臂鉤的設(shè)計(jì)規(guī)則：

梁的長度Lb，梁的長度要注意兩點(diǎn)：一方面梁的長度受到可利用空間和裝配件尺寸的限制；另一方面，梁的許可撓曲與梁的長度的平方成正比。梁的長度是梁根部厚的5-10倍。2.卡扣連接03零件的可拆與不可拆連接

②懸臂鉤的設(shè)計(jì)規(guī)則：

梁的寬度Wb，梁的強(qiáng)度可以通過增加梁的寬度得到改善，但隨之裝配力也增加。大多數(shù)梁從根部到端部寬度不變，其寬度可近似小于梁的一半長度。2.卡扣連接03零件的可拆與不可拆連接

②懸臂鉤的設(shè)計(jì)規(guī)則：

凸緣高度Y，凸緣高度決定了懸臂鉤扣入和脫開時(shí)梁的偏斜程度?？山?jīng)過公式計(jì)算求得。它不僅取決于梁的幾何形狀(截面)，梁的尺寸參數(shù)(Th，Lb)，同時(shí)也取決于選用塑料的允許應(yīng)變值大小。2.卡扣連接03零件的可拆與不可拆連接

②懸臂鉤的設(shè)計(jì)規(guī)則：

脫開角P，該角度影響搭扣保持和分離的行為，角度越大，脫開所需的力就越大。當(dāng)角度為90°時(shí)自鎖，為單向搭扣。拆卸時(shí)必須人工致偏才能有效分離。通常用于永久性接合,即非拆卸性設(shè)計(jì)。對(duì)于需要拆卸的搭扣(雙向)，一般取35°(大于咬合角)。2.卡扣連接03零件的可拆與不可拆連接

③環(huán)形搭扣的設(shè)計(jì)規(guī)則：環(huán)形搭扣連接常用于組裝圓柱形的制品。比較典型的是圖示的軸與轂的連接。2.卡扣連接03零件的可拆與不可拆連接

③環(huán)形搭扣的設(shè)計(jì)規(guī)則：連接時(shí)，由于受凸臺(tái)的影響，推進(jìn)過程中，連接的雙方產(chǎn)生變形，特別是材料柔軟產(chǎn)生較大的彈性變形，待凸臺(tái)進(jìn)入凹槽卡住，形變恢復(fù)。

2.卡扣連接03零件的可拆與不可拆連接

③環(huán)形搭扣的設(shè)計(jì)規(guī)則：環(huán)形搭扣連接的特點(diǎn)是，它是依靠徑向的彈性變形來實(shí)現(xiàn)裝配和保持強(qiáng)度；其次，由于結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，組裝后的部件基本處于無應(yīng)力狀態(tài)。在軸穀組裝的部件中，一般穀采用柔性材料,而軸采用剛性材料。在組裝過程中，穀的彈性變形除了與材料有關(guān)外，還與穀的厚度以及穀的凹槽至端部的距離S有關(guān)。一般咬合角取20°-30°，脫開角取40°-50°。角度的大小可以控制搭配結(jié)構(gòu)相應(yīng)的裝配力和脫開力。永久鎖緊型，脫開角可采用更大的角度，直至90°。對(duì)于可拆卸的搭扣裝配，為滿足重復(fù)拆裝的強(qiáng)度要求，配合不宜過緊，應(yīng)有較大的間隙。2.卡扣連接03零件的可拆與不可拆連接

④扭轉(zhuǎn)搭扣的設(shè)計(jì)規(guī)則：扭轉(zhuǎn)搭扣連接最常見的應(yīng)用是固定箱子或容器上的合葉蓋。如圖示。扭轉(zhuǎn)搭扣固定有一個(gè)支撐軸，當(dāng)正向施加推力于搭扣件時(shí)，搭扣件以軸為心產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。只要以杠桿原理設(shè)計(jì)出搭扣的尺寸，便可以以很小的力開啟很緊的搭扣連接。2.卡扣連接03零件的可拆與不可拆連接

⑤扭轉(zhuǎn)搭扣的應(yīng)用：

2.卡扣連接03零件的可拆與不可拆連接

⑥搭扣的優(yōu)缺點(diǎn)：

2.卡扣連接03零件的可拆與不可拆連接

螺紋連接也是常用的連接方式?？梢栽谒芰霞现苯蛹庸?nèi)或外螺紋與連接件緊固，或者在塑料件上的金屬螺紋嵌件上作出螺紋進(jìn)行連接。也有的用螺栓和螺母連接。自攻螺釘?shù)倪B接也是一種常用的方法。螺紋連接需注意的問題：①塑料件上的螺紋強(qiáng)度較差，且成型困難；②注射成型塑料件上螺紋孔周邊存在溶合縫(飛邊)，該處強(qiáng)度比無縫區(qū)差；③塑料連接件在緊固后有較高殘余應(yīng)力，存在應(yīng)力集中，蠕變使連接件的尺寸和連接強(qiáng)度不穩(wěn)定。3.螺紋連接03零件的可拆與不可拆連接1.螺釘連接是指塑件中帶有內(nèi)螺紋的金屬嵌件，然后用金屬螺釘將被連接件緊固的一種方法。連接強(qiáng)度高，適合反復(fù)拆裝。3.螺紋連接03零件的可拆與不可拆連接2.自攻螺釘用自攻螺釘可以在塑料件預(yù)制的光孔內(nèi)攻出螺紋構(gòu)成連接。它成本低，適合大批量產(chǎn)品的生產(chǎn)，但拆裝次數(shù)有限。3.螺紋連接03零件的可拆與不可拆連接2.自攻螺釘自攻螺釘分為擠壓自攻螺釘和刮削自攻螺釘兩種。擠壓是以鋼制螺釘對(duì)塑料底孔的擠壓,擠出內(nèi)螺紋與旋入的自攻螺釘配合。刮削自攻螺釘具有絲錐的功能,此種螺釘?shù)淖畛鯉籽谰哂锌v向切削槽,在攻入時(shí)會(huì)產(chǎn)生對(duì)塑料的切削。3.螺紋連接03零件的可拆與不可拆連接3.螺栓連接用標(biāo)準(zhǔn)螺栓和螺母及墊圈，利用塑料件上已有的光孔裝配連接。此連接可靠耐久，可反復(fù)裝拆，但零件數(shù)目多，設(shè)計(jì)時(shí)要避免螺栓頭和螺母突出在塑料件表面上。3.螺紋連接03零件的可拆與不可拆連接4.塑料螺紋連接即外螺紋和內(nèi)螺紋都在塑料件上實(shí)現(xiàn)連接的方法。如管材管件的連接以及瓶蓋和瓶體的連接等。在塑料上制作螺紋有以下缺點(diǎn)：①熱膨脹性：兩種材料的熱膨脹系數(shù)的巨大差異會(huì)導(dǎo)致螺紋或凸臺(tái)的應(yīng)力開裂或螺紋變松。②吸濕性一些塑料會(huì)因吸濕而到一定程度會(huì)導(dǎo)致螺紋變松。③應(yīng)力松弛和蠕變隨著時(shí)間變化，材料承受應(yīng)力的能力會(huì)下降，尤其在較高的溫度時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致螺紋的開裂或產(chǎn)生裂紋。④環(huán)境限制化學(xué)作用或紫外線照射都可能引起應(yīng)力開裂導(dǎo)致螺紋失效。3.螺紋連接03零件的可拆與不可拆連接5.緊固件連接畫法3.螺紋連接螺栓連接螺釘連接03零件的可拆與不可拆連接

不可拆連接包括：鉸鏈連接、壓力裝配等。還應(yīng)包括焊接和粘接等。

1.鉸鏈連接鉸鏈連接是指連接的兩個(gè)部件繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的一種連接方法,如眼鏡盒、藥盒、垃圾桶、翻蓋手機(jī)等。可將兩個(gè)部件設(shè)計(jì)成一體，采用注射、吹塑或壓塑等成型方法一次成型。它利用了柔性塑料可以承受數(shù)千次甚至上百萬次的屈撓而不破裂的這樣一種特性，制成連接成一體的塑料鉸鏈。4.不可拆連接03零件的可拆與不可拆連接

鉸鏈連接的優(yōu)缺點(diǎn)：4.不可拆連接03零件的可拆與不可拆連接2.壓配連接：壓配連接是兩個(gè)零件在持久壓力的作用下，結(jié)合部分采用彈性變形而相互壓緊實(shí)現(xiàn)緊固連接的一種方法。壓配連接最常見的是圓柱形零件的連接。實(shí)現(xiàn)壓配連接的必要條件是：軸的直徑比孔的直徑大，即產(chǎn)生過盈。4.不可拆連接03零件的可拆與不可拆連接3.熱熔焊接：簡稱焊接，它是利用熱塑性塑料在熱熔融狀態(tài)下，分子鏈能夠自由流動(dòng)，容易實(shí)現(xiàn)分子間的重新排列這一特點(diǎn)，來實(shí)現(xiàn)塑料零部件之間的連接的。焊接的基本過程是：①將待焊接的兩個(gè)塑料件在一定壓力作用下緊靠在一起；②使結(jié)合處的分子鏈段處于熱熔融狀態(tài)；③在熱和壓力作用下，分子鏈段穿過焊接界面相互擴(kuò)散和纏結(jié)，界面消失；④冷卻塑料件，鏈段凍結(jié)，兩個(gè)塑料件結(jié)合在一起。4.不可拆連接03零件的可拆與不可拆連接3.熱熔焊接：由焊接過程可知，實(shí)現(xiàn)焊接的三個(gè)必要條件是：焊接溫度—實(shí)現(xiàn)塑料的熔融和流動(dòng)；

焊接時(shí)間一完成塑料的加熱熔融和冷卻固化，建立起足夠的焊接強(qiáng)度；

焊接壓力一促進(jìn)塑料大分子相互擴(kuò)散，排出焊縫中的殘余氣體，使熔體填滿空隙。4.不可拆連接03零件的可拆與不可拆連接4.熱氣焊接：熱氣焊接是氣體加熱焊接法的簡稱，又稱熱風(fēng)焊。壓縮空氣或惰性氣體經(jīng)過焊槍中的加熱器，被加熱到焊接塑料所需的溫度，然后利用預(yù)熱氣體加熱焊條和被連接區(qū)，使之達(dá)到熔融黏稠狀態(tài)，在不大的壓力下連接塑料，冷卻定型。大多數(shù)熱塑性塑料都可以用熱氣焊接。4.不可拆連接03零件的可拆與不可拆連接

熱氣焊接的優(yōu)缺點(diǎn)：4.不可拆連接03零件的可拆與不可拆連接5.超聲波焊接：超聲波焊接是熱塑性材料的焊接方法之一，優(yōu)缺點(diǎn)共存。優(yōu)缺點(diǎn)如下：4.不可拆連接03零件的可拆與不可拆連接5.超聲波焊接：由于費(fèi)用少和新的成型技術(shù)的出現(xiàn)，超聲波焊接的應(yīng)用越來有廣泛，由于它焊接速度快、效率高、沒有環(huán)境污染，許多公司都把它作為焊接方法的最佳選擇。總之，對(duì)于尺寸適中和相容性材料的相對(duì)平滑的零件，超聲波焊接是一種快速的、清潔的、永久性連接熱塑性塑料零件的方法。焊接原理：所有的振動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生聲音，然而不是所有的聲音都聽得見，超聲波的意思是“超過聲音”。人類聽力的范圍是18000Hz，高于這個(gè)頻率，人就無法聽到。在超聲波焊接中，通過焊頭在零件的接觸表面引起分子和界面摩擦而產(chǎn)生振動(dòng)。聚合物開始局部地軟化，當(dāng)阻尼因子增加時(shí)，自身的反應(yīng)加速，使得大部分振動(dòng)轉(zhuǎn)化為熱能，這使塑料零件的溫度升高到熔點(diǎn)。振動(dòng)停止之后，保壓到產(chǎn)生分子鍵連接，焊縫充分冷卻。4.不可拆連接03零件的可拆與不可拆連接實(shí)踐與訓(xùn)練實(shí)踐與訓(xùn)練針對(duì)項(xiàng)目單卡“訓(xùn)練一”，簡述可拆連接與不可拆連接的優(yōu)缺點(diǎn)。要求：（1）舉例子說明可拆連接與不可拆連接的生活應(yīng)用案例；（2）填寫項(xiàng)目單卡。04裝配方法的選擇

選擇裝配方法要考慮的因素很多。從大方面說，可按照材料選擇，也可按照工藝選擇，還應(yīng)考慮降低裝配成本和回收設(shè)計(jì)。根據(jù)材料選擇裝配方法：