塑料铰链的设计准则

塑料铰链主要有两类，如图1 所示，组合式铰链。如图2 所示，整体式铰链 。

图1  组合式铰链

如图2  整体式铰链

二、 玩具铰链的设计（聚丙烯PP）

铰链：两个制件联结在一起，并使两个制件可以绕着联接轴转动。如图3所示。

1、链的长度不能太长，一般1.5mm是比较好的选择，在确定长度 时应考虑到折弯后的长度是否足够。

2、铰链位的材料厚一般在0.25～0.38mm之间，长度约为0.5mm 。一般来讲，铰链的长度与铰链料厚的比例最小为3:1。践证明这时铰链的弯折次数可达到最大值。

图3  玩具铰链尺寸

3、带有铰链的塑料件从模具中取出后,应在保留模具温度的同时将铰链人工弯折若干次,弯曲角度为90°～180°。这样做可以使铰链在长度方向伸长200%左右,厚度由原来的0.25mm～0.38mm减薄到0.13mm左右。

用这种方法生产的聚丙烯铰链,可以使塑料的拉伸强度从34MPa增加到550MPa，如图4所示。

4、塑料铰链在对折转动时,应考虑到定位。可分别在两个相配合的塑料件上,设计凹槽和凸起,以帮助弯折对准,使拉伸在一个直线上进行,避免损伤铰链。

图4  塑料铰链

三、 塑料合页的设计（聚丙烯PP）

1、塑件本身壁厚小的，中间薄膜处应相应薄，塑件本身壁厚大的，中间薄膜处应相应厚一些，但不超过0.5mm,否则会失去合页的作用。如图5 所示。

2、合页部分的厚度必须均匀一致。

3、塑料必须从塑件本身的一边，通过中间薄膜流向另一边，脱模后立即折曲几次。

图5  塑料合页

四、塑料铰链的应用

塑料铰链可以有效地减少组件的部件数,是常见的组件活动联接。使用的形式有下面几种:

1、鱼嘴形铰链，如图6 所示。

图6   鱼嘴形铰链

鱼嘴形铰链是用薄钢片制成椭园形弹簧夹子,弹簧夹子夹紧塑料桶(或箱、盒)与盖的凸缘槽构成铰链联接,塑料盖可以自由开关,弹簧既起联接作用又起使盖盖紧的作用。

2、 钢琴形铰链

钢琴形铰连是由铰链和弹簧夹子两零件装配而成。铰链用铆钉或螺钉联接在塑料件的盖和底上构成如钢琴的铰链联接。如图7所示。

图7   钢琴形铰链

3、企口式插销铰链

企口式插销铰链是在塑件箱或桶的底上设计两个凹槽,在盖上设计两凸耳,装配时将凸耳嵌入到相对应的凹槽中,然后在侧面钻孔,插入金属销钉就构成了铰链联接。如图8 所示。

图8  企口式插销铰链

4、标准式插销铰链

塑料件底上有两个钩形的凸耳,盖上有一个钩形凸耳,装配时将盖和底的凸耳相配,然后在凸耳侧面钻孔,插入金属销钉即构成了标准式插销铰链的联接。如图9 所示。

图9  标准式铰链

5、简易式铰链

塑料箱体上有两个凸出的钩,塑料盖上有一个凸出的钩,构成了简易式铰链。如图10所示。

图10  简易式铰链

6、热封式铰链

塑料件盖上有芯轴凸耳,底上有两个开口轴承座式凸耳,装配时将芯轴嵌入开口轴承座式凸耳中,然后用热风加热轴承座式凸耳,使上缘软化并绕芯轴弯曲,冷却后芯轴被包围在轴承座式的凸耳中,构成不可拆卸的热封式铰链联接。如图11 所示。

图11  热封式铰链

7、整体模塑片状铰链

塑件上铰链是整体模塑而成,如图12所示。铰链宽度约6.5mm,厚度小于0.5mm,长度按需要而定。两塑料件通过铰链联成一整体。a为整体模塑片状铰链,用聚丙烯塑料制造这种铰链,能经过几千次挠曲而不折断。b为聚丙烯塑料模塑的整体式铰链,铰链厚度约为0.25～0.5mm。

图12   整体模塑片状铰链

8、整体压形铰链

塑件盖和底整体注射模塑成型后,盖和底的联接部分加热软化,然后放入压形模具中压成双面带有弧形的整体铰链,铰链厚度控制在0.25mm～0.4mm。整体压出的铰链耐挠曲次数少于整体模塑片状铰链,但是铰链的撕裂强度大。如图13所示。

图13   整体压形铰链

9、球夹形铰链

塑料盒底上有一个双面球窝凸耳,球窝深约0.45mm,塑料盒盖上有两个球形凸耳,球体直径约3.0mm。装配时将球体嵌入球窝构成球夹铰链。如图14 所示。

球夹形铰链适合小型塑料盒盖和底的活动联接。

图14  球夹形铰链