卡扣连接设计计算
塑胶产品结构设计--卡扣
2.4,扣位 2.4.1,扣位也称卡扣,是塑胶件连接固定的常用结构,在强度要求不高的情况下可以用于代替螺丝固定.扣位设计在于“扣”,需要结合紧密,保证测试强度,达到安装目的即可.卡扣常做在装饰件固定,面底壳组装,屏固定,按键限位,盖体扣合,方向球等结构处. 2.4.2,卡扣分公扣,母扣,公扣为凸,母扣为凹.卡扣原理: 扣合前:有导向斜角引导扣合方向,公母扣均做导入角,一般取60°,45°. 扣合中:公扣弹性臂变形压入,弹性臂要保证变形,强度要足够,一般变形量≧扣合量. 扣合后:公扣凸与母扣凹贴合,分离方向不易取出,要求扣合面或扣合角小于导向斜角. 2.4.3,卡扣常见形式及尺寸 a.装饰件扣合,一般为一端插入,另一端扣合,扣合量0.3-0.7mm,插入0.6-1.5mm,如装饰片,电池盖,屏固定及充电器面底壳扣合等,也有全扣位结构,扣位较多,还会增加辅助导向骨.如手机盖,在此不做介绍. 图2.4.3a b.下图结构常见内部隐藏扣,不易拆卸,死扣结构;在公扣部件上做插穿结构,可通过插穿孔方便拆卸. 如路由器将公扣结构作在面壳壁厚内侧,母扣做在底壳内部,很难拆卸.液晶显示屏外壳也做类似死扣. 图2.4.3b c.下图结构常见面底壳组装,第一组图在组合后常会在公扣端加管位骨限制错开,第二组则可以不用特别要求.母扣与公止口组合,公扣与母止口组合;和母扣与母止口组合,公扣与公止口组合的两种情况可以按下面两组图结构进行相应修改即可,安装方式类似.
图2.4.3c d.强脱扣位,由材质,韧性决定,材质越软可以强脱越多.一般单边强脱ABS:0.3mm,PC:0.5,PP:0.8, TPE:1.5等,强脱同所承载的壁厚韧性有关,韧性足可以稍微加大强脱深度.具体依结构实际情况定. 图2.4.3d e.手感扣,通常作在滑动结构上,如电池盖,旋转环等结构.一端为弹扣状,另一端为齿或圆柱. 另一种不作弹扣,直接强扣强出,扣合量一般在0.3-0.8之间.
塑料产品中的卡扣设计(精品资源)
塑料卡扣连接技术 1.范围 本指南主要从约束布置、定位功能件及锁紧功能件设计等方面对集成在塑料件上的卡扣连接进行介绍，也可为其他未集成在塑料件上的卡扣连接形式提供设计参考。 本指南用于指导本公司汽车塑料件卡扣连接的设计开发。 2.规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。 JB/T 6544-1993塑料拉伸和弯曲弹性模量试验方法 3.定义 塑料件的连接 通过机械、焊接、粘接等连接手段对塑料件形成特定约束的连接方式。 卡扣连接 卡扣连接是通过集成在零件上或分离的定位功能件和锁紧功能件共同作用对零件形成特定约束的连接方式，其中锁紧功能件在装配过程中发生形变，随后又恢复到它原始位置从而形成锁紧并提供保持力。 定位功能件 定位功能件是相对非柔性的约束功能件，它们保证装配件和基本件之间的精确定位，提供锁紧力以外的分离抵抗力，承受约束行为中主要的载荷。
锁紧功能件 锁紧功能件是在装配过程中弹性变形，并在装配到位后恢复到原始位置从而形成锁紧并提供保持力的约束功能件。 基体件 基体件是在连接过程中相对较大，在装配运动中可以视为静止不动的零件或总成，可以视为连接的基准。以汽车为例，对大部分需要装配的饰件来说，车身就是基体件。 装配件 装配件是需要通过约束连接到基体件上的零件或总成。 4.塑料件卡扣连接概述 如本指南前言所述卡扣连接是一种可以降低制造成本，提高装配效率及便利性的连接方式，并且特别适合在塑料件上进行开发，但相应的其对设计和成型的要求也较高，尤其是良好的卡扣连接设计可以降低大部分连接层面的失效。 行介绍，这些要点是在卡扣连接设计中需要重点关注的。 4.1卡扣连接的关键要求 的基本目标。其他要求还应该包括制造工艺的可行性、成本的高低，但不在此详细讨论。 4.1.1连接可靠性 连接可靠性是产品在使用寿命中确保连接符合设计的要求，产品的使用寿命包括但不局限于产品的装配、运输、用户操作、维修阶段，因此对连接可靠性的要求也包括：
手机外壳结构设计指引
结构设计注意事项 z PCBA-LAYOUT及ID评审是否OK z标准件/共用件 z内部空间、强度校核： z根据PCBA进行高度，宽度（比较PCBA单边增加2.5~~3.0,或按键/扣位处避空）与长度分析。 z装配方式，定位与固定； z材料，表面工艺，加工方式， z成本，周期，采购便利性； 塑料壳体设计 1．材料的选取 ABS：高流动性，便宜，适用于对强度要求不太高的部件（不直接受到冲击，不承受可靠性测试中结构耐久性测试的部件），如手机内部的支撑架(Keypad frame，LCD frame)等。 还有就是普遍用在要电镀的部件上（如按钮，侧键，导航键，电镀装饰件等）。目前常用奇 美PA-727，PA757等。 PC+ABS：流动性好，强度不错，价格适中。适用于绝大多数的手机外壳，只要结构设计比较优化，强度是有保障的。较常用GE CYCOLOY C1200HF。 PC：高强度，贵，流动性不好。适用于对强度要求较高的外壳（如翻盖手机中与转轴配合的两个壳体，不带标准滑轨模块的滑盖机中有滑轨和滑道的两个壳体等，目前指定必须用 PC材料）。较常用GE LEXAN EXL1414和Samsung HF1023IM。 在对强度没有完全把握的情况下，模具评审Tooling Review时应该明确告诉模具供应商，可能会先用PC+ABS生产T1的产品，但不排除当强度不够时后续会改用PC料的可能性。 这样模具供应商会在模具的设计上考虑好收缩率及特殊部位的拔模角。 上、下壳断差的设计：即面刮（面壳大于底壳）或底刮（底壳大于面壳）。可接受的面刮 <0.15mm,可接受底刮<0.1mm，尽量使产品的面壳大于底壳。一般来说，面壳因有较多的 按键孔，成型缩水较大，所以缩水率选择较大，一般选0.5%。底壳成型缩水较小，所以缩 水率选择较小，一般选0.4%，即面壳缩水率一般比底壳大0.1%。即便是两件壳体选用相 同的材料，也要提醒模具供应商在做模时，后壳取较小的收缩率。
塑料件卡扣连接设计指南
塑料件卡扣连接设计指南
目次 1.范围 (1) 2.规范性引用文件 (1) 3.定义 (1) 4.塑料件卡扣连接概述 (2) 4.1卡扣连接的关键要求 (2) 4.2卡扣连接的要素 (4) 5.约束概述 (12) 5.1约束原理 (12) 5.2约束原则 (16) 5.3约束布置 (16) 6.定位功能件设计 (21) 6.1定位功能件类型 (21) 6.2定位副的组合及其适配性 (29) 6.3定位副与装配 (30) 6.4定位副与保持 (33) 7.锁紧功能件设计 (36) 7.1锁紧功能件类型 (36) 7.2锁紧功能件的结构设计与计算 (52) 7.3对锁紧功能件装配与保持行为的分离 (76)
前言 为指导本公司塑料件卡扣连接的开发，特制定了本设计指南。 集成在产品上的卡扣连接与散件紧固或焊、粘接相比功能产品单一，无需配套；不要求焊接、点胶等复杂的操作；锁紧功能件由模具成型，一致性好，互换性强，尤其适合汽车行业的大批量生产；装配及拆卸往往不需要工具，便利性强；省去或减少了螺钉、螺母等散件的使用数量，降低了生产成本；可用于对外观有要求而不能使用散件紧固的产品。且由于塑料产品的材料和工艺特性特别有利于集成式卡扣的开发，所以卡扣连接是一种普遍应用于汽车塑料产品的连接形式。 然而塑料件卡扣连接的可靠性特别依赖设计，本指南旨在对卡扣设计进行介绍，使读者了解相关知识并能应用在本公司塑料产品的设计开发中。 本指南由公司产品管理部提出并归口。 本指南起草单位：车身工程研究院。 本指南主要起草人：黄闿鸣 本指南由车身工程研究院负责解释。
塑料件卡扣连接设计指南 1.范围 本指南主要从约束布置、定位功能件及锁紧功能件设计等方面对集成在塑料件上的卡扣连接进行介绍，也可为其他未集成在塑料件上的卡扣连接形式提供设计参考。 本指南用于指导本公司汽车塑料件卡扣连接的设计开发。 2.规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。 JB/T 6544-1993塑料拉伸和弯曲弹性模量试验方法 3.定义 塑料件的连接 通过机械、焊接、粘接等连接手段对塑料件形成特定约束的连接方式。 卡扣连接 卡扣连接是通过集成在零件上或分离的定位功能件和锁紧功能件共同作用对零件形成特定约束的连接方式，其中锁紧功能件在装配过程中发生形变，随后又恢复到它原始位置从而形成锁紧并提供保持力。 定位功能件 定位功能件是相对非柔性的约束功能件，它们保证装配件和基本件之间的精确定位，提供锁紧力以外的分离抵抗力，承受约束行为中主要的载荷。 锁紧功能件 锁紧功能件是在装配过程中弹性变形，并在装配到位后恢复到原始位置从而形成锁紧并提供保持力的约束功能件。 基体件 基体件是在连接过程中相对较大，在装配运动中可以视为静止不动的零件或总成，可以视为连接的基准。以汽车为例，对大部分需要装配的饰件来说，车身就是基体件。 装配件 装配件是需要通过约束连接到基体件上的零件或总成。
塑料件卡扣连接设计指南
塑料件卡扣连接设计指南 目次 1. 范围 (1) 2. 规范性引用文件 (1) 3. 定义 (1) 4. 塑料件卡扣连接概述 (2) 4.1 卡扣连接的关键要求 (2) 4.2 卡扣连接的要素 (4) 5. 约束概述 (11) 5.1 约束原理 (12) 5.2 约束原则 (16) 5.3 约束布置 (16) 6. 定位功能件设计 (21) 6.1 定位功能件类型 (21) 6.2 定位副的组合及其适配性 (29) 6.3 定位副与装配 (30) 6.4 定位副与保持 (33)
7. 锁紧功能件设计 (36) 7.1 锁紧功能件类型 (36) 7.2 锁紧功能件的结构设计与计算 (52) 7.3 对锁紧功能件装配与保持行为的分离 (76)
为指导本公司塑料件卡扣连接的开发，特制定了本设计指南。 集成在产品上的卡扣连接与散件紧固或焊、粘接相比功能产品单一，无需配套；不要求焊接、点胶等复杂的操作；锁紧功能件由模具成型，一致性好，互换性强，尤其适合汽车行业的大批量生产；装配及拆卸往往不需要工具，便利性强；省去或减少了螺钉、螺母等散件的使用数量，降低了生产成本；可用于对外观有要求而不能使用散件紧固的产品。且由于塑料产品的材料和工艺特性特别有利于集成式卡扣的开发，所以卡扣连接是一种普遍应用于汽车塑料产品的连接形式。 然而塑料件卡扣连接的可靠性特别依赖设计，本指南旨在对卡扣设计进行介绍，使读者了解相关知识并能应用在本公司塑料产品的设计开发中。 本指南由公司产品管理部提出并归口。 本指南起草单位：车身工程研究院。 本指南主要起草人：黄闿鸣 本指南由车身工程研究院负责解释。 塑料件卡扣连接设计指南 1.范围 本指南主要从约束布置、定位功能件及锁紧功能件设计等方面对集成在塑料件上的卡扣连接进行介绍，也可为其他未集成在塑料件上的卡扣连接形式提供设计参考。 本指南用于指导本公司汽车塑料件卡扣连接的设计开发。 2.规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。 JB/T 6544-1993塑料拉伸和弯曲弹性模量试验方法 3.定义 塑料件的连接 通过机械、焊接、粘接等连接手段对塑料件形成特定约束的连接方式。 卡扣连接
卡扣连接设计计算
卡扣连接设计的计算（整理） 卡扣连接不适应密封场合，模具结构复杂。 卡扣连接的基本原理是利用塑料受力时产生的弹性变形。由于受力只在卡扣时的一瞬间，因此卡扣连接的设计就是要保证在这一瞬间塑料的受力在其弹性范围之内；并且保证卡入后，卡扣处于不受力状态。 一.重要参数 1.正割模数 卡扣连接在卡扣瞬时承受很高的应力，此时应力—应变曲线已不是直线，而是一条近似的正割曲线，为了和通常的弯曲模数有所区 别，此时的弯曲弹性模数称为正割模数。 正割模数不是一常数，它是应力—应变 曲线的弹性范围内任一给定点的应力对应 变的比率。在卡扣连接的计算时运用正割 模数能够较准确地反映塑料抵抗弯曲变形 的能力。 2.许用应变 根据胡克定律 ε=σE 式中，σ为应力，E为弹性模数，ε为应变。 在卡扣连接中弯曲弹性模数应由正割模数（Es）来代替，故许用应变， εmp=σE S 式中，εmp为许用应变；σ为屈服应力；E S为正割模数。 对需经常拆装的连接，许用应变值选取应留有余量，可将实际使用值取其许用应变的12，同时应该指出，这里讨论的许用应变式瞬时许用应变。表6-1给出了拜耳公司的几种塑料的正割模数。表6-2给出了常用塑料瞬时许用应变。
表6-1 拜耳公司几种塑料的正割模数（E ） 表6-2 常用塑料瞬时许用应变（ε） 3.摩擦系数 卡扣连接的卡入力与卡扣时的接触面的摩擦力大小有关。表6-3给出了塑料的摩擦系数（μ）值。 表6-3 塑料摩擦系数（μ） 注 1.表中数值是指塑料对钢的摩擦系数（不包括括号内的数字时） 2.取表中的最大值或最小值，视配对零件的装配时相对速度、压力、表面光洁度和精度等条件而定。 3.对两种不同塑料组成的配对零件可取略低于表中的数值 4.对两种相同的塑料组成的配对零件，其值应等于表中数值乘括号内数字之积
结构设计之卡扣设计
扣位裝配法 (Snap Fastening) 扣位不但提供一種簡單及快捷的裝配模式，更是一種低成本而可靠性的緊接技術。 扣位的優點 扣位裝拆容易，充份發揮設計作裝配﹝Design for Assembly﹞的意念。由於扣位與產品同時成形，並且在裝配過程中無需配合額外的物料，如螺絲緊固件或接著劑，因此扣位是一種低成本的裝配方法。再者，扣位的裝配過程亦非常簡單，一般只需一 個插入的動作，無需作旋轉運動或裝配前產品定位的工作，快捷簡便。 扣位的缺點 扣位裝置經過多次裝入、拆除的動作後，因為疲勞效應，扣位底部連接產品的部份容易斷裂。斷裂後的扣位裝置難以修補。 這情況對使用脆性或充填塑料的零件特別容易發生。由於扣位作為產品零件的一部份，扣位的損壞亦即產品零件的損壞，唯一的補救方法就是更換零件。此外，扣位在產品設計方面，特別在公差上的控制較為嚴謹，公差不當容易產生裝配過鬆或過緊 的現象。 應用範圍 扣位的應用非常廣泛，環形的扣位常見於樽蓋、食物盒的頂蓋。長形的扣位則應用於皮袋或背囊的開關部份。U形的扣位亦普遍應用於電器用品、玩具的電池盒蓋等等，實在不勝不枚舉。
基本設計手則 扣位提供了一種不但方便快捷而且經濟的產品裝配方法，因為扣位的組合部份在生產成品的時候同時成型，裝配時無須配合 其他如螺絲、介子等緊鎖配件，只要需組合的兩邊扣位互相配合扣上即可。 扣位的設計雖可有多種幾何形狀，但其操作原理大致相同：當兩件零件扣上時，其中一件零件的勾形伸出部份被相接零件的 凸緣部份推開，直至凸緣部份完結為止；及後，藉著塑膠的彈性，勾形伸出部份即時復位，其後面的凹槽亦即時被相接零件 的凸緣部份嵌入，此倒扣位置立時形成互相扣著的狀態，請參考扣位的操作原理圖。 如以功能來區分，扣位的設計可分為成永久型和可拆卸型兩種。永久型扣位的設計方便裝上但不容易拆下，可拆卸型扣位的 設計則裝上、拆下均十分方便。其原理是可拆卸型扣位的勾形伸出部份附有適當的導入角及導出角方便扣上及分離的動作，導入角及導出角的大小直接影響扣上及分離時所需的力度，永久型的扣位則只有導入角而沒有導出角的設計，所以一經扣上，相接部份即形成自我鎖上的狀態，不容易拆下。請參考永久式及可拆卸式扣位的原理圖。 永久式及可拆卸式扣位的原理 若以扣位的形狀來區分，則大致上可分為環型扣、單邊扣、球形扣等等，其設計可參閱下圖。 扣位的設計一般是離不開懸樑式的方法，懸樑式的延伸就是環型扣或球型扣。所謂懸樑式，其實是利用塑膠本身的撓曲變形的特性，經過彈性回復返回原來的形狀。扣位的設計是需要計算出來，如裝配時之受力，和裝配後應力集中的漸變行為，是要 從塑料特性中考慮。常用的懸樑扣位是恆等切面的，若要懸樑變形大些可採用漸變切面，單邊厚度可漸減至原來的一半。其 變形量可比恆等切面的多百分之六十以上。 不同切面形式的懸樑扣位及其變形量之比較 扣位裝置的弱點是扣位的兩個組合部份：勾形伸出部份及凸緣部份經多次重覆使用後容易產生變形，甚至出現斷裂的現象， 斷裂後的扣位很難修補，這情況較常出現於脆性或摻入纖維的塑膠材料上。因為扣位與產品同時成型，所以扣位的損壞亦即 產品的損壞。補救的辦法是將扣位裝置設計成多個扣位同時共用，使整體的裝置不會因為個別扣位的損壞而不能運作，從而 增加其使用壽命。扣位裝置的另一弱點是扣位相關尺寸的公差要求十分嚴謹，倒扣位置過多容易形成扣位損壞；相反，倒扣 位置過少則裝配位置難於控制或組合部份出現過鬆的現象。
卡扣结构设计
卡扣结构设计 卡接是射出零件常用的安装方法。这种方式在很多年以前就已经开始使用了，出于安装简便和成本上的考虑，现在他们变得越来越重要了。卡接的优势在于避免了螺纹连接，夹紧，粘贴等其他的连接方法。这些卡接结构是采用模具成型的，不需要额外把他们连接起来。另外，如果设计得当，还可以达到重复安装和拆卸而不损伤零件。卡接结构可以设计成一次性的和多次使用的。一次性的卡接是指零件安装以后不需要再拆下来。多次使用的卡接结构则多用在需要便于拆卸的场合。 卡接结构的设计需要考虑很多问题。设计一个卡接的结构需要考虑的远比设计螺纹连接要多。卡接结构所需要的模具也比较复杂和昂贵。一般说来，在装配时节省的资金要比制作工艺上增加的成本多。 通常有三种主要的卡接结构：环形，悬臂，扭转 1．环形卡接 图一，有时钢笔会用到这种环形卡接结构来固定笔帽 图二，瓶盖也会采用环形卡接结构 图三，球和球座也是一种环形卡接结构 上面这三种都是采用环形卡接结构的例子。由于这些零件在装配时整个圆周都有很大的应力，所以，只有那些在屈服点有很大延展性的材料才能应用。关于计算最大变形量的问题请参见下一章的计算公式。（计算公式的一章，需要时间翻译----笔者）。 2．悬臂卡接结构
悬臂卡接是应用最广的卡接结构。有相当多的计算公式和 工程经验确保我们能设计出一个出色的卡接机构。这一小节介绍不同的设计方法。关于悬臂卡接具体尺寸的计算可以参看下一章。 图四展示了为了拆卸而设计的四种不同的设计方法。图四a 是采用90°的挂钩和90°的凹槽连接。这种结构无法拆卸。图四b是在挂钩和凹槽的部分都设计了一定的角度，便于安装和拆卸。这个上盖取下和扣上的力是相同的。图四ｃ和图四ａ一样有90°的直角，不同的是设计者加了一个“窗户”在下面的零件上。这样就可以方便的进行拆卸了。图四d采用了“U”字形的结构来使上盖可以自由变形而方便拆卸。 图四c中有一个潜在的问题就是这个卡接结构有可能被推的很远；没有止推的结构。如果这个结构被推的过大而断裂了就再也无法修复了。所以设计者通常会考虑设计一个止推的结构来防止悬臂超过应力。图四d的设计就有这样的停止（止推）结构（仅仅是考虑采用推力）。 图五展示了悬臂卡接的机械原理，是如何通过采用倾斜的表面结构来达到便于安装和拆卸的目的的。 U形的悬臂卡接结构通常用在像电池盒和盖子中。图六表示了这种结构是如何工作的。采用这种结构，塑料不会有太大的应力，所以，这样的塑料有多次的弯曲是可能的。而且，它有一个止推结构，这样就不会由于变形太大而破裂。
塑料件卡扣设计
塑胶件卡口设计 1.3 设计考虑因素 在设计卡扣时许多问题需要考虑。 包装在卡扣连接周围需要足够的空间。其周围需要足够的空间让卡钩卡槽运动及达到功能需要，同时也要足够的空间在装配或拆装时让手和工具能够接触到零件。 零件也需要有一个图标来指导维修或从装配件中拆除零件。 另外一个早期需要考虑的因素是卡扣结构装配在使用和从供应商到装配线运输过程中的工 作载荷。工作载荷包括重力载荷，操作载荷及冲击载荷等。 在一些应用场合需要卡扣具有除卡紧固定功能外的其他一些功能。卡扣能够设计具有防水功能，防尘功能甚至是对空气密封等。在这些案例中，需要使用合适的O形密封圈或其他类似的零件达到密封的效果。 当需要卡扣结构传递载荷时必须确保零件嵌套在一起即有一定的机械干涉量。卡扣此时仅维持两零件间此种嵌套关系。 在有些时候，两个刚性塑料或金属材料的零件需要连接但其变形不适合使用卡钩卡槽结构，为解决此问题，可以设计第三个件来卡住或包住两个零件，将两零件紧紧卡住。 确定装配件载荷需要在卡扣设计中是重要的一环。无论是手工还是自动装配，都必须考虑在装配过程中的载荷。在设计阶段必须确定零件在装配过程中的位置。对于手工和自动装配，位置指示都应设计在零件上。而在自动装配定位销应当在装配夹具中设计。 图1-5 双向卡扣，等截面梁：(a)矩形截面 (b)方形截面 (c)圆形截面 (d)梯形截面 (e)三角形截面 (f)环形截面 (g)上凸扇形截面 (h)内凹扇形截面 磨擦系数是影响到在安装和拆装零件时的卡紧力和脱开力的重要因素。人体工程学研究表明在连续的手工操作中，手受到27N(6 lbf)的力,大拇指受到11N(2.4 lbf)力，手指受到9N(2 lbf)的力时，人身伤害就会发生。重复的手工装配操作动作应当是线性的，推比拉更好，对于竖直方向上的装配应当将零件件从上往下装配进去。与此动作相关的位置应该与操作人员站立或坐着的位置垂直。
卡扣设计
产品结构设计准则--扣位( Snap Joints ) 基本设计手则 扣位提供了一种不但方便快捷而且经济的产品装配方法，因为扣位的组合部份在生产成品的时候同时成型，装配时无须配合其他如螺丝、介子等紧锁配件，只要需组合的两边扣位互相配合扣上即可。 扣位的设计虽可有多种几何形状，但其操作原理大致相同：当两件零件扣上时，其中一件零件的勾形伸出部份被相接零件的击缘部份推开，直至击缘部份完结为止；及後，藉着塑胶的弹性，勾形伸出部份即时复位，其後面的凹槽亦即时被相接零件的击缘部份嵌入，此倒扣位置立时形成互相扣着的状态，请参考扣位的操作原理图。
扣位的操作原理 如以功能来区分，扣位的设计可分为成永久型和可拆卸型两种。永久型扣位的设计方便装上但不容易拆下，可拆卸型扣位的设计则装上、拆下均十分方便。其原理是可拆卸型扣位的勾形伸出部份附有适当的导入角及导出角方便扣上及分离的动作，导入角及导出角的大小直接影响扣上及分离时所需的力度，永久型的扣位则只有导入角而没有导出角的设计，所以一经扣上，相接部份即形成自我锁上的状态，不容易拆下。请叁考永久式及可拆卸式扣位的原理图。 永久式及可拆卸式扣位的原理 若以扣位的形状来区分，则大致上可分为环型扣、单边扣、球形扣等等，其设计可参阅下图。
球型扣（可拆卸式） 扣位的设计一般是离不开悬梁式的方法，悬梁式的延伸就是环型扣或球型扣。所谓悬梁式，其实是利用塑胶本身的挠曲变形的特性，经过弹性回复返回原来的形状。扣位的设计是需要计算出来，如装配时之受力，和装配後应力集中的渐变行为，是要从塑料特性中考虑。常用的悬梁扣位是恒等切面的，若要悬梁变形大些可采用渐变切面，单边厚度可渐减至原来的一半。其变形量可比恒等切面的多百分之六十以上。
塑料卡扣常用连接设计
卡扣连接的设计原则和技巧 曹渡 07-07-14 汽车工程研究院
塑料卡扣连接设计 1、连接类型 卡扣可以是最终连接，或者也可以是其他连接出现之前的临时连接。 临时连接时，卡扣仅将连接保持到其 他连接出现。仅要求它们是足够坚固而有 效的，能够将装配件与基本件定位保持到 最终连接的出现。 永久锁紧件是不打算拆开的，如图 2.15所示。没有锁紧真正是永久的，但这 种锁紧一旦结合便难以分开。如图 2.15 （a）为止逆锁紧件，其中锁紧倒刺装在 不带拆卸通道的结合面中。图2.15（b） 是钩爪与壁上的带状功能件的结合。所需 要的装配力很大。 非永久锁紧件是打算拆开的。非永久锁紧用两种锁紧类型加以区别。 可拆卸锁紧件被设计成，当预定分离力施加到零件上时，允许 零件分离，如图2.16（a）所示。 非拆卸锁紧件需要人工使锁紧件偏斜，如图2.16（b）所示。
2、悬臂钩的简明设计规则 以下规则总体上是正确的，但对于具体产品，材料、零件以及加工的变化都会影响其适用性。 2.1梁根部厚度 ）应该约如果梁是从壁面突出来的，如图6.11（a）所示，那么梁根部的厚度（T b
为壁的厚度的50％－60％。壁厚大于60％壁厚的梁的根部可能会因厚截面而存在冷却问题，进而会导致大的残余应力、缩孔和缩痕，缩孔会削弱功能件（最大应力点），外观表面上的缩痕是不能接受的。 如果梁是壁面的延伸，如图6.11（b）所示，那么T b 应等于壁的厚度。如果梁的厚度必须小于壁厚的话，那么梁的厚度应该从壁面到所需厚度的部位沿梁的长度方向逐渐变化（斜率1：3），这样可以避免应力集中和充模问题。 2.2 梁的长度 悬臂钩的总长（L t ）由梁的长度（L b ）和保持功能件长度（L r ）构成，如图6.12 所示。
塑料卡扣
塑料弹簧的设计与制造 作者：华中科技大学 张宜生 梁书云 李德群 摘要 本文介绍了塑料弹簧的优势、特定 的应用空间和材料选择原则及计算校核方法。在结构设计上创造性地使用塑料弹簧，可以实现其独特的功能，而先进的CAD/CAE 计算手段有助于塑料弹簧的设计制造。 关键词 塑料 注塑成型 弹簧设计 CAD/CAE 在设计中改用塑料制作塑料弹簧能够简化结构、节省费用，但不能简单地套用金属弹簧的设计方法。一般来说，塑料只能用于不需瞬时恢复的弹簧。塑料弹簧最好是间歇工作，即弹簧产生一个短时间规定的力，而其他时间处于松弛状态。塑料弹簧的弹性恢复时间应至少等于处于载荷下的时间。 塑料弹簧的应用并未因此而受到限制，因为大多数弹簧都是非连续使用的。在着手塑料产品设计时，必须考虑这个问题。虽然如此，塑料弹簧在某些产品设计中的应用是非常成功的，例如，转锁中的弹簧只用于调节转动应力。图1 所示的锁扣，仅靠弹簧实现锁紧和松开，在这种情况下采用塑料弹簧是十分合理的。 1 塑料弹簧的优势 金属的特性对塑料来说是不可比拟的。例如，钢的弯曲模数是常用注塑成型塑料弹簧的30到100倍。 可是，塑料弹簧有其特定的应用空间，它与金属弹簧相比其优点如下：
＊零件整体化：在这一点上可与金属弹簧竞争，金属弹簧与塑料弹簧存在着整合性差别。也就是说，设计师可以创造性地使用塑料弹簧。零件整体化意味着结构简化，易于安装、成本更低，重量更轻。 ＊可回收性：带有金属弹簧的零件，如果质量、规格不合格，常常会报废。塑料弹簧允许全部零件回收利用。 ＊耐腐蚀，“不生锈”。 ＊自然光顺，具有模塑上色的便利。 ＊相对机械加工来说制造成本降低。 1.1 弹簧及其蠕变 对于塑料制造的弹簧，要注意金属和塑料的弯曲模数的差异。可供选择的树脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚脂、ABS、尼龙和硫化聚乙烯。材料的回弹性是重要的选择因素。 比起金属来，用最好的树脂做的弹簧在持续载荷下会很快老化失效。乙酰基聚合物在1000小时（大约6周）后失去原有弹力的50%，10,000小时后（大约1年），失去原有弹力的60%，而100,000小时后（大约11年）失去原有弹力的三分之二[2]。 通常，结晶乙酰基和硫化聚苯撑比聚乙烯和ABS有更好的抗蠕变性。如果模具温度过低的话，在注塑成型过程的最后阶段，结晶材料的蠕变率将显著上升。 1.2 材料的选择 弹簧的材料选择取决于所需要的特性。需考虑的因素有抗蠕变性、载荷、疲劳极限和耐化学侵蚀性。乙酰基聚合物是最常用的材料。其它可用材料及它们的特性如下： l 聚乙烯和聚丙烯便宜，但拉伸恢复性差，抗蠕变性差。它们只能用于短期负荷，其疲劳响应中等，但抗化学侵蚀性好。
塑料件卡扣连接设计指南修订稿
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塑料件卡扣连接设计指南
目次 1.范围 (1) 2.规范性引用文件 (1) 3.定义 (1) 4.塑料件卡扣连接概述 (2) 4.1卡扣连接的关键要求 (2) 4.2卡扣连接的要素 (4) 5.约束概述 (12) 5.1约束原理 (12) 5.2约束原则 (16) 5.3约束布置 (16) 6.定位功能件设计 (21) 6.1定位功能件类型 (21) 6.2定位副的组合及其适配性 (29) 6.3定位副与装配 (30) 6.4定位副与保持 (33) 7.锁紧功能件设计 (36) 7.1锁紧功能件类型 (36) 7.2锁紧功能件的结构设计与计算 (52) 7.3对锁紧功能件装配与保持行为的分离 (76)
前言 为指导本公司塑料件卡扣连接的开发，特制定了本设计指南。 集成在产品上的卡扣连接与散件紧固或焊、粘接相比功能产品单一，无需配套；不要求焊接、点胶等复杂的操作；锁紧功能件由模具成型，一致性好，互换性强，尤其适合汽车行业的大批量生产；装配及拆卸往往不需要工具，便利性强；省去或减少了螺钉、螺母等散件的使用数量，降低了生产成本；可用于对外观有要求而不能使用散件紧固的产品。且由于塑料产品的材料和工艺特性特别有利于集成式卡扣的开发，所以卡扣连接是一种普遍应用于汽车塑料产品的连接形式。 然而塑料件卡扣连接的可靠性特别依赖设计，本指南旨在对卡扣设计进行介绍，使读者了解相关知识并能应用在本公司塑料产品的设计开发中。 本指南由公司产品管理部提出并归口。 本指南起草单位：车身工程研究院。 本指南主要起草人：黄闿鸣 本指南由车身工程研究院负责解释。
塑料卡扣连接设计
塑料卡扣连接设计 1、连接类型 卡扣可以是最终连接，或者也可以是其他连接出现之前的临时连接。 临时连接时，卡扣仅将连接保持到其 他连接出现。仅要求它们是足够坚固而有 效的，能够将装配件与基本件定位保持到 最终连接的出现。 永久锁紧件是不打算拆开的，如图 2.15所示。没有锁紧真正是永久的，但这 种锁紧一旦结合便难以分开。如图 2.15 （a）为止逆锁紧件，其中锁紧倒刺装在 不带拆卸通道的结合面中。图2.15（b） 是钩爪与壁上的带状功能件的结合。所需 要的装配力很大。 非永久锁紧件是打算拆开的。非永久锁紧用两种锁紧类型加以区别。 可拆卸锁紧件被设计成，当预定分离力施加到零件上时，允许 零件分离，如图2.16（a）所示。 非拆卸锁紧件需要人工使锁紧件偏斜，如图2.16（b）所示。
2、悬臂钩的简明设计规则 以下规则总体上是正确的，但对于具体产品，材料、零件以及加工的变化都会影响其适用性。 2.1梁根部厚度 ）应该约如果梁是从壁面突出来的，如图6.11（a）所示，那么梁根部的厚度（T b
为壁的厚度的50％－60％。壁厚大于60％壁厚的梁的根部可能会因厚截面而存在冷却问题，进而会导致大的残余应力、缩孔和缩痕，缩孔会削弱功能件（最大应力点），外观表面上的缩痕是不能接受的。 如果梁是壁面的延伸，如图6.11（b）所示，那么T b 应等于壁的厚度。如果梁的厚度必须小于壁厚的话，那么梁的厚度应该从壁面到所需厚度的部位沿梁的长度方向逐渐变化（斜率1：3），这样可以避免应力集中和充模问题。 2.2 梁的长度 悬臂钩的总长（L t ）由梁的长度（L b ）和保持功能件长度（L r ）构成，如图6.12 所示。
卡扣结构
卡扣结构 卡扣结构是确定产品各零件间结合的最有效的一种连接方式。起到一种简单和快捷的装配作用。 卡扣结构的优点：在考虑机械装配工作中，单独的紧固件常常是劳动强度最大。为降低与单独紧固件相关的装配费用，对于塑胶成型零件来说，各种类型设计完美的卡扣都可以提供可靠的、高质量的紧固配置使得产品的装配效率极高。再者，扣位的装配过程简单，一般只需一个插入的动作，无需做旋转运动或装配前产品定位的动作，快捷简便。 卡扣结构的缺点：随着使用次数多之后，容易产生断裂等，且断裂位置难以修补。在塑胶成型的零件上用于不拆卸的装配，若能拆卸只有更换零件。卡扣设计在公差配合上的需要经验的积累。 卡扣设计： 一、设计参数 1.搭扣的有效长度：Lb=(5-10)Tb 搭扣厚度见下图说明： 第一种结构：Tb=Tr 第二种结构：Tb=2*Tr
2.插入角度：α=25-30° 3.有效长度：当Lb/T b≈5 Y
5.搭扣宽度要求： 第一种结构：没有锥度，即：Wb=Wr（Wr<=Lb）主要使用在低安装强度情况下 第二种结构：有锥度，即：Wb=4Wr 主要使用在高安装强度情况下 注：Wr>=2Tr 在插入角的情况下端部要比Tr小，以便于装配插入。 二、常用结构形式： 1.
3． 4.
6.
卡扣-止口
产品结构设计注意事项 第一章塑胶结构设计规范 一、结构设计材料及壁厚 1、材料选择 2、壳体厚度 3、零件厚度设计实例 二、产品结构设计脱模斜度 1、脱模斜度要点 三、产品结构设计加强筋 1、加强筋与壁厚的关系 2、加强筋设计实例 四、产品结构设计螺丝柱和螺丝孔 1、柱子的问题 2、孔的问题 3、“减胶”的问题 五、螺丝柱的设计 六、产品结构设计止口应用 1、止口的作用 2、壳体止口的设计需要注意的事项 3、面壳与底壳断差的要求 七、产品结构设计卡扣应用 1、卡扣设计的关键点 2、常见卡扣设计 第一章塑胶结构设计规范 1、材料及厚度 1.1、材料的选取 a.ABS塑料：高流动性，便宜，适用于对强度要求不太高的部件（不直接受冲击，不承受可靠性测试中结构耐久性的部件），如内部支撑架（键板支架、LCD支架）等。ABS电镀附着性能好，普遍用在产品电镀的零部件上（如按钮、侧键、装饰件） 导航键、电镀装饰件等）。 b.PC+ABS塑料：流动性好，强度不错，价格适中。适用于作高刚性、高冲击韧性的制件，如框架、壳体等。常用材料代号：拜尔T85、T65。 c.PC塑料：高强度，价格贵，流动性不好。适用于对强度要求较高的外壳、按键、传动机架、镜片等。常用材料代号如：帝人L1250Y、PC2405、PC2605。 d.POM塑料：具有高的刚度和硬度、极佳的耐疲劳性和耐磨性、较小的蠕变性和吸水性、较好的尺寸稳定性和化学稳定性、良好的绝缘性等。常用于滑轮、传动齿轮、蜗轮、蜗杆、传动机构件等，常用材料代号如：M90-44。 e.PA塑料：坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。常用于齿轮、滑轮等。受冲击力较大的关键齿轮，需添加填充物。材料代号如：CM3003G-30。 f.PMMA塑料：有极好的透光性，在光的加速老化240小时后仍可透过92%的太阳光，室外十年仍有89%，紫外线达78.5% 。机械强度较高，有一定的耐寒性、耐腐蚀，绝缘性能良好，尺寸稳定，易于成型，质较脆，常用于有一定强度要求的透明结构件，如镜片、遥控窗、导光件等。常用材料代号如：三菱VH001。
塑料卡扣连接设计研究
10.16638/https://www.360docs.net/doc/4f7850440.html,ki.1671-7988.2018.12.028 塑料卡扣连接设计研究 杨春园，周新红 （安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601） 摘要：汽车内外饰零件上有很多堵盖零件，作为遮挡安装点或其他可拆卸维修用，多采用塑料件，通过卡脚卡接固定。卡脚连接相比其他方式相比简化了结构，减小了零件数量和装配工序，具有很高的成本优势。文章着重于从简单的理论设计计算确定关键参数值，避免使用复杂的有限元分析软件，缩短设计周期和门槛，通过实践验证反馈调整设计参数取得最优结果，最终总结相应的设计规则，形成一些普适的设计规范，给予其他设计者一些参考，避免采用经验主义或盲目的对标设计。 关键词：堵盖；卡扣 中图分类号：U467 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2018)12-81-04 Design of plastic buckle connection Yang Chunyuan, Zhou Xinhong ( Anhui jianghuai automobile group co., Ltd., Anhui Hefei 230601 ) Abstract: There are a lot of cover parts on the interior and exterior parts of car as a shelter or other detachable maintenance, the cover is mostly plastic and is fixed by claw, the clasp simplifies the structure, reduces the number of parts and assembly processes and has a cost advantage. This paper focuses on the simple theoretical calculation to determine the key parameter values, avoiding the use of complex finite element analysis software and shortening the design cycle and threshold, through the practice, it is proved that the optimal results are obtained by the feedback adjustment design parameters, and the corresponding design rules are finally summed up, and some universal norms are formed for reference. Keywords: Cover parts; Clasp CLC NO.: U467 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)12-81-04 前言 堵盖零件形状较小，往往不被重视，设计水平也良莠不齐，存在很多问题。有的难装配，有的难拆卸，有的容易损坏等等，规范设计显得很重要。本文以保险杠拖钩盖板为例，结合参考文献和实际设计经验对这类零件的设计流程和设计方法进行了阐述，形成相应的参考标准，希望能给其他设计人员提供一些参考和帮助，避免重蹈覆辙。这些方法和标准也可以推广到其他的塑料件卡扣连接位置使用，不仅限于堵盖类零件。 1 设计流程 流程如下图1所示，首先定义零件的功能，确认功能以及是否需要经常拆卸；其次根据零件所处位置确定装配所采用方式、与本体配合的形状组合方式，接下来估算卡扣的相关参数值，完善零件的三维结构，系统性的检查各项功能设计，冻结设计并开发模具，最终通过实物零件装配验证设计准确性，对存在的问题进行微调，形成总结文件。其中最重要的是第二和第三环节，他决定了设计的基础方向。 作者简介：杨春园，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。 81
卡扣结构设计
卡扣结构设计 卡接就是射出零件常用的安装方法。这种方式在很多年以前就已经开始使用了,出于安装简便与成本上的考虑,现在她们变得越来越重要了。卡接的优势在于避免了螺纹连接,夹紧,粘贴等其她的连接方法。这些卡接结构就是采用模具成型的,不需要额外把她们连接起来。另外,如果设计得当,还可以达到重复安装与拆卸而不损伤零件。卡接结构可以设计成一次性的与多次使用的。一次性的卡接就是指零件安装以后不需要再拆下来。多次使用的卡接结构则多用在需要便于拆卸的场合。 卡接结构的设计需要考虑很多问题。设计一个卡接的结构需要考虑的远比设计螺纹连接要多。卡接结构所需要的模具也比较复杂与昂贵。一般说来,在装配时节省的资金要比制作工艺上增加的成本多。 通常有三种主要的卡接结构:环形,悬臂,扭转 1. 环形卡接 图一,有时钢笔会用到这种环形卡接结构来固定笔帽 图二,瓶盖也会采用环形卡接结构 图三,球与球座也就是一种环形卡接结构 上面这三种都就是采用环形卡接结构的例子。由于这些零件在装配时整个圆周都有很大的应力,所以,只有那些在屈服点有很大延展性的材料才能应用。关于计算最大变形量的问题请参见下一章的计算公式。(计算公式的一章,需要时间翻译----笔者)。 2. 悬臂卡接结构
悬臂卡接就是应用最广的卡接结构。有相当多的计算公式与 工程经验确保我们能设计出一个出色的卡接机构。这一小节介绍不同的设计方法。关于悬臂卡接具体尺寸的计算可以参瞧下一章。 图四展示了为了拆卸而设计的四种不同的设计方法。图四a 就是采用90°的挂钩与90°的凹槽连接。这种结构无法拆卸。图四b就是在挂钩与凹槽的部分都设计了一定的角度,便于安装与拆卸。这个上盖取下与扣上的力就是相同的。图四ｃ与图四ａ一样有90°的直角,不同的就是设计者加了一个“窗户”在下面的零件上。这样就可以方便的进行拆卸了。图四d采用了“U”字形的结构来使上盖可以自由变形而方便拆卸。 图四c中有一个潜在的问题就就是这个卡接结构有可能被推的很远;没有止推的结构。如果这个结构被推的过大而断裂了就再也无法修复了。所以设计者通常会考虑设计一个止推的结构来防止悬臂超过应力。图四d的设计就有这样的停止(止推)结构(仅仅就是考虑采用推力)。 图五展示了悬臂卡接的机械原理,就是如何通过采用倾斜的表面结构来达到便于安装与拆卸的目的的。 U形的悬臂卡接结构通常用在像电池盒与盖子中。图六表示了这种结构就是如何工作的。采用这种结构,塑料不会有太大的应力,所以,这样的塑料有多次的弯曲就是可能的。而且,它有一个止推结构,这样就不会由于变形太大而破裂。
卡扣设计
卡扣设计
产品结构设计准则--扣位( Snap Joints ) 基本设计手则 扣位提供了一种不但方便快捷而且经济的产品装配方法，因为扣位的组合部份在生产成品的时候同时成型，装配时无须配合其他如螺丝、介子等紧锁配件，只要需组合的两边扣位互相配合扣上即可。 扣位的设计虽可有多种几何形状，但其操作原理大致相同：当两件零件扣上时，其中一件零件的勾形伸出部份被相接零件的凸缘部份推开，直至凸缘部份完结为止；及後，藉着塑胶的弹性，勾形伸出部份即时复位，其後面的凹槽亦即时被相接零件的凸缘部份嵌入，此倒扣位置立时形成互相扣着的状态，请参考扣位的操作原理图。
扣位的操作原理 如以功能来区分，扣位的设计可分为成永久型和可拆卸型两种。永久型扣位的设计方便装上但不容易拆下，可拆卸型扣位的设计则装上、拆下均十分方便。其原理是可拆卸型扣位的勾形伸出部份附有适当的导入角及导出角方便扣上及分离的动作，导入角及导出角的大小直接影响扣上及分离时所需的力度，永久型的扣位则只有导入角而没有导出角的设计，所以一经扣上，相接部份即形成自我锁上的状态，不容易拆下。请叁考永久式及可拆卸式扣位的原理图。 永久式及可拆卸式扣位的原理 若以扣位的形状来区分，则大致上可分为环型扣、单边扣、球形扣等等，其设计可参阅下图。
球型扣（可拆卸式） 扣位的设计一般是离不开悬梁式的方法，悬梁式的延伸就是环型扣或球型扣。所谓悬梁式，其实是利用塑胶本身的挠曲变形的特性，经过弹性回复返回原来的形状。扣位的设计是需要计算出来，如装配时之受力，和装配後应力集中的渐变行为，是要从塑料特性中考虑。常用的悬梁扣位是恒等切面的，若要悬梁变形大些可采用渐变切面，单边厚度可渐减至原来的一半。其变形量可比恒等切面的多百分之六十以上。