塑胶产品结构设计--卡扣

塑胶产品结构设计--卡扣塑胶产品结构设计卡扣在塑胶产品的结构设计中，卡扣是一种常见且重要的连接方式。

它不仅能够实现产品的快速装配和拆卸，还能在一定程度上保证产品的结构稳定性和密封性。

接下来，让我们深入了解一下塑胶产品结构设计中的卡扣。

一、卡扣的定义与作用卡扣，简单来说，是通过塑胶部件自身的弹性变形，实现两个或多个部件之间的连接或固定。

其作用主要体现在以下几个方面：1、装配便捷性：相较于传统的螺丝连接或胶水粘接，卡扣能够大大提高装配效率，减少装配时间和成本。

2、可拆卸性：在需要维修、更换部件或回收产品时，卡扣连接允许部件轻松分离，而不会对产品造成损坏。

3、增强结构稳定性：合理设计的卡扣可以在产品使用过程中提供一定的支撑和固定，增强整体结构的稳定性。

4、降低成本：减少了螺丝、胶水等附加连接件的使用，降低了材料和生产成本。

二、卡扣的分类根据不同的结构和工作原理，卡扣可以分为多种类型，常见的有以下几种：1、悬臂卡扣这是最常见的一种卡扣类型。

它通常由一个悬臂梁和一个卡钩组成。

在装配时，悬臂梁发生弹性变形，卡钩卡入对应的卡槽中，实现连接。

2、环形卡扣环形卡扣呈环状结构，通过自身的弹性收缩或扩张来实现与其他部件的连接。

3、扭转卡扣这种卡扣通过部件的扭转来实现连接和固定，具有较好的抗振动和抗松动性能。

4、插销式卡扣类似于插销的工作原理，通过插入和拔出动作实现连接和分离。

三、卡扣设计的要点1、材料选择塑胶材料的特性对卡扣的性能有着重要影响。

一般来说，应选择具有较高弹性模量和良好韧性的材料，如 ABS、PC 等。

同时，还需要考虑材料的耐疲劳性和耐环境性。

2、尺寸设计卡扣的尺寸包括悬臂长度、厚度、卡钩尺寸等。

这些尺寸的设计需要综合考虑材料的力学性能、装配力的大小以及连接的可靠性。

过长或过短的悬臂、过大或过小的卡钩都可能导致卡扣失效。

3、脱模斜度在模具设计中，要为卡扣设计合适的脱模斜度，以保证产品能够顺利脱模，同时不影响卡扣的功能。

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。

不同切面形式的悬梁扣位及其变形量之比较扣位装置的弱点是扣位的两个组合部份：勾形伸出部份及凸缘部份经多次重覆使用後容易产生变形，甚至出现断裂的现象，断裂後的扣位很难修补，这情况较常出现於脆性或掺入纤维的塑胶材料上。

塑料卡扣设计标准

塑料卡扣设计标准塑料卡扣是一种用于固定、连接、悬挂或装饰的小型零部件，广泛应用于服装、鞋带、箱包、户外装备、汽车配件等领域。

因其轻便、耐用、透明、彩色等特点，成为了众多产品的重要组成部分。

为保证塑料卡扣质量和功能的稳定，设计、制造和使用过程中需要遵守一定的标准，本篇文章就为大家介绍具体内容。

一、卡扣尺寸标准塑料卡扣的尺寸和形状应符合国家标准或行业标准，以保证不同产品间的互换性和通用性。

此外，为满足不同材料、工艺及使用场合的需求，卡扣的尺寸也可根据具体情况进行调整。

下面是一些常见的卡扣尺寸标准：1. 表面形状及规格：圆形、方形、长方形、三角形等，常用的规格为10mm、15mm、20mm、25mm等。

2. 高度和厚度：高度一般为2mm-5mm不等，厚度一般为0.8mm-1.5mm不等。

3. 弯曲度和间距：弯曲度应具有一定的弹性，不应出现劣变或开裂现象，间距应保持一致，以方便使用。

4. 材质和颜色：主要有POM、ABS、PA等材质，颜色可按需定制。

二、卡扣结构标准卡扣的结构主要包括扣身、扣头、钩子等部分。

为保证卡扣的牢固度和使用寿命，结构设计应符合以下标准：1. 扣身结构：扣身应具有一定的弹性和抗拉强度，不应有明显的变形和损伤现象。

扣身和扣头的结合处应该光滑、坚固，不应有刮擦和毛刺现象。

如果有防滑设计，应具有一定的防滑效果。

2. 扣头结构：扣头应具有良好的互换性和固定性，不应出现松动或卡扣不弹回的情况。

扣头的插入深度应符合规定，插入角度应符合人体工程学，以便于使用。

3. 钩子结构：钩子应具有适当的长度和宽度，不能过于尖锐，以免损伤和挂坏物品。

钩口也应光滑坚固，不应出现损伤和变形。

三、卡扣制造标准卡扣的制造应符合以下标准：1. 材料选用：应选用符合国家标准或行业标准的优质原材料，确保产品质量和可靠性。

2. 生产工艺：应采用专业的卡扣制造设备和工艺，保证产品的精度和一致性。

3. 检验要求：每批次生产完成后需进行严格的检验，保证产品的质量和性能符合标准规定。

扣位的设计

卡扣是用于一个零件与另一零件的嵌入连接或整体闭锁的机构，通常用于塑料件的连接，其材料通常由具有一定柔韧性的塑料材料构成。

卡扣连接最大的特点是安装拆卸方便，可以做到免工具拆卸。

扣位也称卡扣，卡勾等，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。

扣位设计基本原则扣位的强度要够，避免组装损坏。

扣合量（扣位配合量）要够，不然作用不明显。

扣位要有拆装的变形空间。

整机的扣位分布要均匀。

胶壳强度较弱的地方，增加扣位有补强作用。

扣位分公扣与母扣，与止口的关系为：正常布扣方法：母扣布在公止口的壳上，同理，公扣就布在母止口的壳上。

反扣：母扣布在母止口的那一侧，就叫反扣。

做反扣时要注意，要把公扣两侧的公止口单边切掉至少6MM，否则扣位不能变形，失去作用，成了死扣。

扣位横向配合尺寸如下图尺寸A为公扣宽度（扣位宽度），一般在2-6mm,常用4mm。

尺寸B为母扣宽度，由公扣宽度加间隙决定。

尺寸C为扣位面配合间隙0.2mm。

尺寸D为母扣面封胶厚度0.3mm。

尺寸E为母扣侧柱尺寸，需保证强度，一般在0.8-1.0mm。

扣位纵向配合尺寸尺寸A为公扣最薄处厚度，如是外观面，厚度至少留0.8mm以上。

尺寸B为配合间隙，一般不小于0.2mm。

尺寸C为扣合面配合间隙0.05mm，不能过大，以免扣位起不到作用。

尺寸D为扣合量（扣位配合量）。

尺寸过大会难拆，过小起不到作用，建议在0.35-0.6mm范围内，常用扣合尺寸0.5mm。

公扣及母扣顶部的厚度一般取1.0mm，最小也需要0.8mm。

扣位分段式设计母扣中间隔断形式，形成分段，母扣的强度会提升，拆装不易损坏。

配合母扣分段式，公扣也需要中间隔断，担强度相应变弱，拆装易损坏公扣。

扣位掏胶设计扣位淘胶主要作用是防止胶位过厚缩水影响外观。

塑胶件卡扣设计1

塑胶件卡扣设计1塑胶卡扣是连接两个零件的一种非常简单、经济且快速的连接锁定方式；所有类型的卡扣接头都有一个共同的原理，即一个部件的突出部分，如卡钩、螺柱或珠，在连接操作过程中会短暂地偏转，并在配合部件的凹陷(咬边)处卡住。

在连接操作后，卡合功能应该恢复到无应力状态。

根据卡扣扣合面的形状，卡扣可以是可分离的或不可分离的;根据不同的设计，分离卡扣所需的力有很大的不同。

在设计卡扣时，特别需要考虑以下几个因素：▪装配过程中的操作力▪拆除过程中的拆除力卡扣设计有很大的灵活性，由于在配合过程中需要一定的弹性，故卡扣连接结构常用在塑胶零件上。

卡扣主要有如下几种基本形式：▪悬臂卡扣悬臂卡扣装配时主要承受弯曲力▪U型卡扣U型卡扣是由悬臂卡扣衍生的卡扣结构▪扭力卡扣装配时卡扣主要承受扭力（剪切力）▪环形卡扣轴对称结构，卡扣装配时承受多方向应力▪球形卡扣一整圈连续的卡扣，实现两个零件的连接悬臂卡扣：图1面板模块上的四个悬臂卡扣可将模块牢牢地固定在底座上，同时扣合面带有一定斜度，在需要时仍可将模块移除。

（图1）图2面板通过一侧的刚性卡扣与另一侧的弹性悬臂卡扣结合，也可以实现经济可靠的卡扣连接。

（图2）图3所示的卡扣连接方式具有很大的保持力。

同时从箭头处缺口按压弹臂卡扣，也可以实现轻松拆卸。

（图3）图4所示非连续环形卡扣设计，与后面所说环形卡扣近似；在环形卡扣上增加一些切口，使卡扣具有更好的弹性，同时安装时卡扣受力也变为主要承受弯曲力；所以这种卡扣我们也归类为悬臂弹性卡扣。

（图4）U 型卡扣属于悬臂弹性卡扣的一种，在简单悬臂卡扣基础上，增加U 型结构，进一步增加卡扣弹性。

U 型卡扣可以具有很大的扣合保持力，同时，U 型槽的存在，使得拆卸时可以手动拨动卡扣，方便拆卸。

这种卡扣结构常见于电池盖及一些需要多次拆卸的卡扣结构。

扭力卡扣常用于需要多次拆卸的卡扣结构，如连接器扣合。

不同于U 型卡扣，扭力弹性卡扣，主要是通过一个转轴（或扭转支点）传递力矩实现卡扣的扣合与拆卸。

扣位设计参考

扣位设计参考扣位也称卡扣,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.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.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.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..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..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.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.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.f.其他常见扣：卡扣设计考虑要素卡扣需要考虑布局数量位置,安装形式,安装强度，注意事项：a. 规则外形,布局按右图方形圆形卡扣分布,方形壳体宽度≤20,宽度不做扣位;20<壳体宽度≤50,作1至2个扣位;圆形壳体一般扣位会均布,如做防呆,可以将扣位稍微移动,保证扣位分布均匀.b. b. 不规则外形,按装配方向选择安装形式,曲线边凸凹处易出现翘曲,受力错位脱开问题,常做扣位+管位骨结构;c. c. 扣位位置尽量靠近转角,防止翘曲,并与螺钉配合组装;卡扣一般在保证强度情况下尽量作少.d. d. 卡扣安装形式与正反扣,要考虑组装,拆卸的方便,考虑模具的制作；e. e. 卡扣处注意防止缩水与熔接痕；f. f. 卡扣斜顶运动空间不小于5,一般取值8,退位不能有干涉,最好为平面,；g. g. 在卡扣上非安装边做R角,不要干涉扣合过程.h. h. 扣位导正,特征:止口,管位骨等,止口,管位骨在上述有说明..。

产品结构设计准则--卡扣设计 ( Snap Joints )