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。
连接两个塑料件的关键在于要有高精度以便使他们连接紧密。
采用悬臂卡接结构，象图七这样将两个零件连接在一起，没有办法使其有一定的预紧力。
和螺纹连接相比，这是卡捷结构的主要缺点。
一个解决办法就是在两个配合的零件之间夹上一个弹性垫片。
就像图七所示。
这两片塑料压在一起压缩这个弹性体从而卡紧。
这个弹性体就像一个弹簧一样提供了一个预紧力，可以达到紧固连接的效果。
而且，这个弹性体还可以防止灰尘，水，或者其他污染物。
详细讲解塑胶卡扣结构设计要点
組裝壓力 p可以用以下公式計算出
由組裝壓力 p可以計算出拔出力
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球形塑膠卡勾結構的基本原理
球形卡勾的配合方式可以考慮為圓環形卡勾的一種特殊結構，圓環形卡勾的公式適應於球形卡勾 所以這裡不做特別的介紹
卡勾的設計對模具制造的成本有很大的影響
A
B
卡勾B的設計要比卡勾A的設計節約模具制造的費用，因為A需要制做滑塊而B不需要，只要做一個 鑲針即可。
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縣臂式變截面塑膠卡勾結構的基本原理
以下是寬度為變截面的卡勾的示意圖，它的截面由w1向w2 變化.
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縣臂式變截面塑膠卡勾結構的基本原理
Es=相交系數 L=臂的長度 w1=臂的根部寬度 c=增值率 t=臂的高度 ε=是材料充許最大的變形度 此公式裡面包含一個變量c，c是w2/w1的比率，見下表
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塑膠卡扣應用的缺點
◆ 由如倒扣需要較高的模具費用 ◆ 易出現一些常見的的不良，如卡扣組裝不到位或習慣性的空裝 ◆ 卡扣成型很難做到完全密合，組裝後在重力的作用下經常會有一些蠕動 ◆ 如果卡扣設計不合理或較弱會影響到產品的質量與銷售
2
塑膠扣形狀的設計多樣性
3
塑膠扣形狀的設計多樣性
卡扣形狀千變萬化，具體如何設計處決於很多復雜的因素 ◆ 從產品對卡扣要求的機械強度上考慮 ◆ 從產品內部的有效空間上考慮 ◆ 從模具與成型上考慮
應力痕強
另一家電池廠產品
我司電池產品
應力痕弱 5
我們公司塑膠卡勾統一設計要求
Gap:0.05mm
Gap: 0.1mm
保持觸面的深度為 0.5~0.6mm
7
塑膠卡扣應用的優點
◆ 無需其它材料，降低產品成本 ◆ 操作簡單 ◆ 有替代螺絲，螺母，華司等昂貴金屬件的功能 ◆ 適應如一般塑膠件的組裝 ◆ 沒有像焊接與點膠的復雜操作技術要求 ◆ 一些塑膠產品能重復撤裝利用
洗发水弹簧卡扣结构设计
洗发水弹簧卡扣结构设计
洗发水弹簧卡扣结构设计主要包括以下几个步骤：
1.确定卡扣的形状和尺寸：根据洗发水瓶盖的大小和形状，设计出
合适的卡扣形状和尺寸，以满足使用要求。
2.确定卡扣的材料和弹性：选择适当的材料和弹性，以保证卡扣具
有一定的紧固力和耐久性，同时也要保证卡扣容易打开和关闭。
3.设计卡扣的安装位置：根据洗发水瓶盖的整体结构和美观度，确
定卡扣的安装位置，以确保卡扣在正常使用过程中不会脱落或松动。
4.确定卡扣的开启方式：设计合适的开启方式，使消费者在使用过
程中能够轻松打开卡扣，同时也要保证卡扣在关闭状态下不易被打开，以防止洗发水泄漏。
5.进行结构设计：根据以上设计要求，进行具体的结构设计，包括
卡扣的形状、尺寸、安装位置、开启方式等，并绘制图纸。
6.进行强度和耐久性测试：对设计好的卡扣进行强度和耐久性测试，
以确保卡扣在使用过程中能够满足要求。
7.进行外观和实用性评估：对设计好的卡扣进行外观和实用性评估，
以确保卡扣不仅外观美观，同时也符合实际使用要求。
总的来说，洗发水弹簧卡扣结构设计需要考虑多个因素，包括卡扣的形状、尺寸、材料、弹性、安装位置、开启方式等，并进行相应的测试和评估，以确保设计的卡扣能够满足实际使用要求。
结构设计卡扣
专业术语：集成连接
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。
设计参数：1、效长度
搭扣的有效长度：Lb=(5-10)Tb
第一种结构：Tb=Tr
第二种结构：Tb=2*Tr
2.插入角度：
3.有效长度：
当Lb/Tb≈5 Y<Tb 当Lb/Tb≈10 Y=Tb 注：有效长度尽量不超过5~10Tb否则造成强度过强或过软情况。
4.反扣角：
当β=45° 是在没有载荷情况下取值 当β>55° 是在低外部载荷情况下取值 当β=80-90° 是在高强度载荷情况下取值
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。
卡扣间隙参考值
X+0.5 X
卡扣Байду номын сангаас寸参考值
2020/3/30
结构样例
卡扣实例
2020/3/30
卡扣设计——精选推荐
卡扣：1.1简介类似压配合，卡扣也是一种不使用多余零件或紧固件将两个零件装配的简单装配方式。
卡扣结构运用了锁臂原理，由卡钩和卡槽组成。
装配过程中，卡钩配合件使之变形或部分变形。
一旦卡入卡槽，卡钩回弹到其原来位置。
卡钩和卡槽相互作用使卡扣具有卡紧力。
卡扣结构可以用于联接不相似的两个聚合物材料零件或完全不同材料的零件，如金属件和塑料件。
卡扣被广泛用于安装工具，机箱，电子元件，包装盒，玩具，汽车零部件，医疗器械等成千上万种产品上。
现在存在一种简化制造成本的趋势，而卡扣通过本身具有的结构起到坚固作用正好符合此趋势。
卡扣不需要额外的装配工具简化了紧固安装。
依靠良好的设计，在最终产品中卡扣结构可以隐藏于不能直接看到的地方。
成功的卡扣结构依赖于精确的工程技术，尽管此结构已经被使用多年，但直到近些年制造上的需要才促成更多的可靠的卡扣设计问世。
卡扣有两个主要的大类。
永久卡扣或一次装配的卡扣，经常使用在一次性消费产品上，此类卡扣在产品制造工序中安装且永不会拆开。
多次卡扣使用在多次使用产品上，如笔帽和瓶盖，会多次打开合上，还比如维修时需要拆开的汽车零部件。
两类卡扣结构都包括一些设计原理。
一个悬臂梁，卡扣结构使用该结构轴向插入与之配合零件的卡槽中。
一个弯曲梁，悬臂梁的变体，即悬臂梁弯曲。
环形卡扣是一种圆形或椭圆形的连接被用在如笔帽和瓶盖中。
球形卡扣卡入一个具有缺口的配合件。
扭转梁用剪切力保证其位置固定。
卡扣结构于制造工艺大有裨益。
通过减少零件数，能够节省仓储费用，节省人力成本，减少库存，减少供应商数量，削减运输处理及所有由额外零件带来的费用。
同时也能够节省装配时间。
但卡扣结构也比其他工艺更依赖于前期的设计。
不正确的卡扣结构在装配中甚至装配前可能会出现断裂的情况。
本章将深入讨论三种不同的卡扣结构，材料选择的原则，几何及性能等设计细节分析。
1.2 材料考虑因素材料对于卡扣结构影响极大。
聚合物通常能分为刚性或柔性两种。
不同的使用场合两种特性都适合卡扣使用。
卡扣设计标准
卡扣设计标准
卡扣设计标准主要包括以下几个方面：
1.结构设计标准：卡扣的结构设计应该符合相关的标准，如GB/T 1499.1-2008《金属卡箍》、GB/T 2048-2008《塑料卡箍》等。
卡扣的结构应该牢固可靠，能够承受所需的力量和压力，并且不易出现松动或脱落等情况。
2.尺寸设计标准：卡扣的尺寸设计应该符合相关的标准，如GB/T 1499.2-2008《金属卡箍尺寸》、GB/T 2048-2008《塑料卡箍尺寸》等。
卡扣的尺寸应该适合所需的使用环境和用途，能够与被卡住的物品紧密贴合，并且不会对物品造成损伤。
3.材质设计标准：卡扣的材质应该符合相关的标准，如GB/T 1499.1-2008《金属卡箍》、GB/T 2048-2008《塑料卡箍》等。
卡扣的材质应该具有足够的强度和韧性，能够承受所需的力量和压力，并且不易老化、变形或损坏。
4.表面处理标准：卡扣的表面处理应该符合相关的标准，如GB/T 1499.1-2008《金属卡箍》、GB/T 2048-2008《塑料卡箍》等。
卡扣的表面处理应该能够提高其抗腐蚀性、耐磨性和美观性，同时不会对使用者造成危害。
5.测试标准：卡扣的测试应该符合相关的标准，如GB/T 1499.1-2008《金属卡箍》、GB/T 2048-2008《塑料卡箍》等。
卡扣的测试应该能够检验其强度、韧性、耐腐蚀性等性能指标，以确保卡扣能够满足使用要求。
卡扣结构设计范文
卡扣结构设计范文首先，卡扣结构的原理是通过卡扣的形状和弹性使得两个部件能够互相卡合，从而实现连接和固定。
一般来说，卡扣由两个主要部分组成：底部部件和上部部件。
底部部件通常是一个具有凹槽的金属或塑料片，上部部件则是一个带有凸出部位的金属或塑料片。
当底部部件插入上部部件中时，凸出部位会扣入凹槽中，形成一个紧密的连接，从而可以固定住物体。
其次，卡扣结构可分为几种常见的类型。
最常见的类型是胶扣卡扣结构。
这种结构是利用胶扣的弹性特性，通过将两端的凸出部分插入两侧的凹槽中来实现连接。
此外，还有磁铁卡扣结构，它利用两块磁铁互相吸附来实现连接。
还有钩扣卡扣结构，它由一个钩形部件和一个环形部件组成，通过钩形部件的钩形插入环形部件的环中来实现连接。
除了这些常见的卡扣结构外，还有一些其他类型的特殊卡扣结构，如拉链卡扣和按扣。
最后，卡扣结构在各种领域中都有广泛的应用。
在服装领域，卡扣常用于衣领、袖口和裤腰等位置的固定。
在包袋领域，卡扣则用于包袋的开合口和内部的隔层固定。
在鞋类领域，卡扣则用于鞋带和鞋面的固定。
除了这些应用外，卡扣结构还可以用于家居用品、汽车座椅和箱包等产品上。
总之，卡扣结构设计是一种简单、方便且牢固的连接和固定装置，它通过卡扣的形状和弹性实现连接和固定。
卡扣结构可以分为胶扣、磁铁、钩扣和拉链等几种类型，每种类型都有其独特的特点和优势。
这种结构设计在服装、包袋、鞋类和家居用品等领域有广泛的应用。
希望本文能够给您对卡扣结构设计的理解提供一些帮助。
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。
卡扣结构设计的几种形式
卡扣在产品结构中作用是什么？卡扣主要作用是连接前后壳，稳定间隙，方便组装，节约单价成本。
缺点是没有螺钉强度好，可靠性高。
当然，只要卡扣分布与强度设讣好，再结合合理的螺钉位置布局，就可以打造岀一套完美的产品结构。
即满足了结构强度，也满足了成本需求，更满足了装配要求，是不二选择的最佳方式，卡扣在整个产品结构当中主要起辅助作用。
以下说说常用的几种卡扣结构方式【一】卡扣设计在止口上，母扣为穿孔用途：常用于手机，智能设备，充电宝，电脑显示器，电视机等电子产品主体前后壳上。
优点：巧省内部结构空间，外观不易缩水缺点：母扣强度太弱，反复拆卸易断【二】卡扣设计在止口上，母扣下方走斜顶用途：常用于手机，智能设备，充电宝，电脑显示器，电视机等电子产品主体前后壳上。
优点：卡扣结构强度好，外观不易缩水缺点：需要足够的内部结构空间，模具设计需多做一件斜顶。
【三】卡扣设计在止口上，母扣封胶做筋位加强用途：常用于手机，智能设备，充电宝，电脑显示器，电视机等电子产品主体前后壳上。
优点：巧省内部结构空间，外观不易缩水缺点：母扣强度太弱，反复拆卸易断，另外加强筋位厚度设计不能太厚，防止缩水【四】弹力卡扣用途：常用于电子产品支架配件固圧上。
优点：弹力好，强度好，方便拆卸缺点：弹力壁设计需要有一定的高度，太低会造成弹力失效，拆卸力度加大，另外加强筋位厚度设计不能太厚，防止缩水【五】活动推勾卡扣用途：常用于电子产品活动盖上。
优点：强度好，配合紧密，方便拆卸缺点：需要一泄的后退行程空间来活动装配，对于空间狭小的产品不适合【六】拨动弹力卡扣A用途：常用于电子产品活动盖上，早年的功能手机电池盖常用。
优点：弹力好，配合紧密，方便拆卸缺点：需要一泄的后退行程空间来活动装配，对于空间狭小的产品不适合，另外扣合屋不能太大，否则不易拆卸。
【七】拨动弹力卡扣B用途：常用于电子产品活动盖上，遥控器，智能配件电池盖上。
优点：弹力好，配合紧密，方便拆卸缺点：外观不美观，有缺口，另外需要一妃的弹力后退空间来活动拆卸，对于空间狭小的产品不适合，另外扣合疑不能太大，否则不易拆卸.【结语】1,所有卡扣扣合量需要根据实际产品所需要的设计要求去设计，常规设计卡合量在0. 3-0. 6mm之间，然后会预留0.2mm的改模加胶空间。
结构设计-卡扣设计说明
直臂卡扣设计---参数计算
直臂卡扣设计---参数计算
卡扣 1.通常上盖设置跑滑块的卡勾，下盖设置跑斜顶卡勾。 因为上盖的筋比较多，而且上盖的壁通常比下盖深，为避免斜顶无空间脱出。
2.上下盖装饰线的选择
3.卡勾不可以间隔太远， 否则容易开缝。
卡扣
卡扣
小定位PIN
许用应变：根据胡克定律: E
式中：σ为应力，ε为应变 ， E为弹性模 量。
在卡扣连接弯曲弹性模量用正割模数来代替 故而：
对需要经常拆装的连接，许用应变之选取应该留有余量，可将实际使用值取需用应变的0.5倍，
直臂卡扣设计---参数计算
直臂卡扣设计---参数计算
直臂卡扣设计---参数计算
许用过盈量(y)：许用过盈量(y)即许用挠度（Y）,也就是卡入时悬臂前端产生的弹性变形 的尺寸。 挠曲力（P）：挠曲力即当卡入时施加在悬臂前端的垂直力，当悬臂产生弹性变形( 不是塑性 变形)，此时的变形李被称之为许用挠曲力。 （计算挠曲力是计算卡入力的需要，实际上有的悬臂卡扣连接的装配和拆开就是施加卡入力而 完成的挠曲力。)
对于梁时壁面的延伸：Tb应该等于壁厚，若不等于应该逐渐过度。
Tt-保持功能件处的粱厚度
一般来说Tt=Tb ，但是当粱的根部的应变较高时，全长带锥度的粱可以将应变均匀的分布在粱上，减少根部产生过应变的概率，常见的锥度为Tb ： Tt=1.25~2。(2倍是常用的数据)当粱的长度与厚度比小于5时，可采用锥度粱设计，当然这样会保持强度降低。不要将悬臂梁从保持面到根部都做 成锥形，这样机会所有的应变都移动到根部，反而容易损坏。根部用圆角。
插入面角度会影响装配力，实际上，最大插入角应该尽可能的小，以减小装配力，合理的角度为25°~35°之间，大于等于45°会使装配困难
结构设计-卡扣设计PPT课件
Tt-保持功能件处的粱厚度
一般来说Tt=Tb ，但是当粱的根部的应变较高时，全长带锥度的粱可以将应变均匀的分布在粱上，减少根部产生过应变的概率，常见的锥度为Tb ： Tt=1.25~2。(2倍是常用的数据)当粱的长度与厚度比小于5时，可采用锥度粱设计，当然这样会保持强度降低。不要将悬臂梁从保持面到根部都做成锥形 ，这样机会所有的应变都移动到根部，反而容易损坏。根部用圆角。
Y-根切深度； α-所设计的插入面角度（自由状态时） β-保持面角度（自由状态）； δ-装配偏斜（一般与Y相等）
由于材料性质和加工工艺的不同，本规则不具备通用性，仅仅帮助进行技术分析，悬臂卡扣设计是一个不断 反复的过程，需要不断调整才能做出合格的产品。
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卡扣设计--直臂卡扣
Tb-壁面处的粱厚度
对于梁与壁面垂直的情况；梁根部厚度约为壁厚的0.5~0.6T,厚度太大可能出现冷却问题，造成较大的残余应力、收缩、凹陷等。太小可能存在对充模和 流动性问题。
Lb-梁的长度
Lb梁的长度至少为5倍壁厚（5Tb），首选10倍的壁厚（10Tb）。如是大于10倍的壁厚的话，可能会发生翘曲 和充模问题。小宇5倍壁厚的话，梁将承受很大的剪切作用以及梁根部的弯曲，在装配过程中损坏的可能性 变大，根部会产生很大的应变。
Wb-壁面处的粱宽度
应变不是宽度的函数，粱的强度可以通过增加粱的宽度得到改善，而不会造成应变的增大，这可以作为需要更大保持强度而增加粱厚度的替代 方案， 粱的宽度也可以带锥度，这样可以减少粱根部应变，但是不如厚度带锥度那么有效。粱的宽度必须带4：1的锥度时，才能起到厚度2：1的效果
许用应变：根据胡克定律: E
式中：σ为应力，ε为应变 ， E为弹性模 量。