塑料件卡扣连接设计指南

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塑料件卡扣设计

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。

理论上,两种材料之间的磨擦系数在0到1之间,并达不到0或1的情况。

塑料件卡扣连接设计指南

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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 (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。

塑料卡扣连接设计

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(Tb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Tb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(Lt )由梁的长度(Lb)和保持功能件长度(Lr)构成,如图6.12所示。

梁的长度(Lb )应该至少为5倍的壁厚(5Tb)但首选为10倍的壁厚(10Tb).若梁的长度大于10倍的壁厚,可能会发生翘曲和充模问题。

长度小于5倍的壁厚(5Tb)的梁将承受很大的剪切作用以及梁根部的弯曲。

这样不仅会增大在装配过程种损坏的可能性,而且也会使分析计算变得很不准确。

塑料卡扣连接设计

塑料卡扣连接设计

目录悬臂钩的分类及其简明设计规则; 常见的装配方式及约束功能件; 卡扣设计的分离等级;装配方式的选择;问题。

一、卡扣连接的分类永久性连接可拆卸连接非可拆卸连接非永久性连接连接当预定分离力加到零件上时,零件即可分离。

需要人工使紧固件偏斜。

二、简明设计规则1、梁的根部厚度-Tb如果梁是从壁面突出来的,梁根部的厚度Tb应约为壁厚的50-60%;如果梁式壁面的延伸,Tb应等于壁厚或按照1:3的斜率逐渐减薄。

二、简明设计规则2、梁的长度-Lt梁(悬臂钩)的总长Lt由梁的长度Lb和保持功能件长度Lr构成。

Lb至少为壁厚Tb的5倍、首选10倍:若大于10倍会发生翘曲和充模问题;若小于5倍、梁根部易失效。

二、简明设计规则3、插入面角度-α最大插入面角度应尽可能小,一般25-30度;大于45度、装配会困难。

二、简明设计规则4、保持面深度-Y及保持面角度βY决定了结合和分离时梁偏斜的程度;保持面角度β影响保持和分离行为,角度越陡,保持强度和分离力就越大。

二、简明设计规则5、保持面处梁的厚度Tr一般情况下Tr等于梁根部厚度Tb;当梁根部的应变较高时,梁可采用一定的锥度、将应变均匀分布在梁上、从而减少根部产生过应变的概率,常用的锥度比(Tb:Tr)为1.25:1~2:1 。

二、简明设计规则6、梁的宽度-W一般情况下从根部到保持面的宽度不变、即Wb=Wr,梁的强度可通过增加梁的宽度得到改善,而不会造成应力的增大。

梁的宽度应小于或等于其长度,当大于其长度的1/2时、其功能件更像平板。

梁的宽度也可以带锥度;从薄壁面延伸出的梁,其宽度带锥度是唯一的选择。

目录悬臂钩的分类及其简明设计规则; 常见的装配方式及约束功能件; 卡扣设计的分离等级;装配方式的选择。

常见的装配方式及约束功能件一、常见的装配方式一般分为推、滑、翻、扭和转。

推:板与孔,实体与空腔;滑:实体与平面;翻:实体与孔;扭:实体与空腔;转:实体与平面。

二、约束功能件1、定位功能件分为定位功能件和缩进功能件。

塑料卡扣设计原则和方法

塑料卡扣设计原则和方法

塑料卡扣设计原则和方法嘿,塑料卡扣这东西,设计起来可有不少讲究呢。

先说设计原则吧。

得结实耐用啊,不能轻轻一弄就坏了。

就像你买个鞋子,得结实点,不能走两步就开胶了。

卡扣得能承受一定的拉力和压力,不然用不了多久就报废了。

还得方便使用。

不能设计得太复杂,让人半天都扣不上或者打不开。

就像你开门,不能弄个特别难开的锁,那多费劲啊。

卡扣要让人一按或者一拉就能轻松操作。

尺寸得合适。

不能太大也不能太小,得和要连接的东西匹配好。

就像你买帽子,得买个大小合适的,不能太大戴不住,也不能太小戴不进去。

颜色也不能随便选。

得和整体的设计搭配协调,不能太突兀。

就像你穿衣服,颜色得搭配好,不能红配绿赛狗屁。

再说说设计方法。

可以先确定要连接的东西的形状和尺寸,然后根据这个来设计卡扣的形状。

要是连接的是两个平板,那就可以设计个插扣,像拼图一样插在一起。

要是连接的是圆形的东西,那就可以设计个抱箍式的卡扣,把圆东西抱住。

材料也很重要哦。

得选质量好的塑料,不能太脆也不能太软。

太脆了容易断,太软了又扣不紧。

可以多试试不同的塑料材料,看看哪个最合适。

设计的时候还要考虑生产工艺。

不能设计得太复杂,让生产厂家做不出来。

就像你画个画,不能画得太复杂,让画家都画不出来。

我给你讲个事儿吧。

有一次我买了个塑料盒子,上面的卡扣设计得特别不好用。

要么扣不上,要么一扣就断了。

后来我自己想了个办法,用一些小零件改装了一下卡扣,这下好用多了。

从那以后,我就知道了塑料卡扣设计得好很重要。

下次你要是设计塑料卡扣,就知道该怎么做了吧。

塑料件卡扣连接设计指南

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塑料件卡扣连接设计指南Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998塑料件卡扣连接设计指南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。

塑胶件卡扣设计1

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)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。

环形卡扣通过一整圈连续的卡扣,实现两个零件的连接。

这种卡扣常用于笔筒、灯罩等产品,由于卡扣是连续一整圈,本身不具有弹性,扣合与拆卸过程,主要通过零件材料本身变形,故卡扣扣合量一般做的比较小。

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WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-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。

塑胶件结构设计之止口与扣位的设计

塑胶件结构设计之止口与扣位的设计

塑胶件结构设计之止口与扣位的设计止口与扣位特征是一套产品上不可缺少的重要组成部分,止扣是用来方便产品上下壳进行装配,可以有效的防止上下壳之间的偏位;而扣位则起产品之间的固定作用,对于一些小的产品,无法用螺丝来固定,基本上都采用是扣位;再比如一些产品,产品的四角才有螺丝柱,中间没有锁紧力,就有可能产生缝隙,为了防止这种情况出现,就会设计扣位。

1、止口的模具设计1.1、止口的作用1)壳体内部空间与外界的导通不会很直接,能有效地阻隔灰尘/静电等的进入2)上下壳体的定位及限位1.2、壳体止口的设计需要注意的事项1)嵌合面应有>3~5°的脱模斜度,端部设计倒角或圆角,以利于装配2)上壳与下壳圆角的止口配合,应使配合内角的R角偏大,以增加圆角之间的间隙,预防圆角处相互干涉3)止口方向设计,应将侧壁强度大的一端的止口设计在里边,以抵抗外力4)止口尺寸的设计,位于外边的止口的凸边厚度为0.8mm;位于里边的止口的凸边厚度为0.5mm;B1=0.075~0.10mm;B2=0.20mm5)美工线设计尺寸:0.50×0.50mm。

是否采用美工线,可以根据设计要求进行1.3、面壳与底壳断差的要求装配后在止口位,如果面壳大于底壳,称之为面刮;底壳大于面壳,则称之为底刮,如图1所示。

可接受的面刮<0.15mm,可接受的底刮<0.10mm,无论如何制作,段差均会存在,只是段差大小的问题,尽量使产品装配后面壳大于底壳,且缩小面壳与底壳的段差。

2、模具上卡扣的设计2.1、卡扣设计的关键点1)数量与位置:设在转角处的扣位应尽量靠近转角;2)结构形式与正反扣:要考虑组装、拆卸的方便,考虑模具的制作;3)卡扣处应注意防止缩水与熔接痕;4)朝壳体内部方向的卡扣,斜销运动空间不小于5mm;2.2、常见卡扣设计1)通常上盖设置跑滑块的卡钩,下盖设置跑斜顶的卡钩;因为上盖的筋条比下盖多,而且上盖的壁常比下盖深,为避免斜顶无空间脱出。

塑胶产品结构设计卡扣

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2.4.3ab.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2.4.3bc.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2.4.3cd.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2.4.3de.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:2.4.4,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.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.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.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.卡扣处注意防止缩水与熔接痕;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.在卡扣上非安装边做R角,不要干涉扣合过程.h.扣位导正,特征:止口,管位骨等,止口,管位骨在上述有说明.。

塑料件卡扣连接设计指南

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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。

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塑料件卡扣连接设计指南2.规范性引用文件 .................................................................................................................................................3.定义 .....................................................................................................................................................................4.塑料件卡扣连接概述 .........................................................................................................................................4.1卡扣连接的关键要求4.2卡扣连接的要素5.约束概述 .............................................................................................................................................................5.1约束原理5.2约束原则5.3约束布置6.定位功能件设计 .................................................................................................................................................6.1定位功能件类型6.2定位副的组合及其适配性6.3定位副与装配6.4定位副与保持7.锁紧功能件设计 .................................................................................................................................................7.1锁紧功能件类型7.2锁紧功能件的结构设计与计算7.3对锁紧功能件装配与保持行为的分离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。

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塑料件卡扣连接设计指南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 (1)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 (15)5.3约束布置 (16)6.定位功能件设计 (20)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 (51)7.3对锁紧功能件装配与保持行为的分离 (75)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。

产品开发:塑料件卡扣、倒钩设计及相关计算

产品开发:塑料件卡扣、倒钩设计及相关计算

一、《塑料卡扣设计原则和方法》基本原则:1.厚度2.梁的长度3.插入角度4.保持面深度5.保持面角度6.保持面极限角度7.保持面功能处的厚度8.梁的宽度9.摩擦系数10.最大许用应变11.壁面偏斜放大系数12.装配力,分离力,拆卸力装配力:按压卡口时,施加的力;分离力:与装配力相反方向的力。

拆卸力:按压挂钩时,施加的力。

拆卸力,将挂钩产生弹性形变,形变位移至少大于保持面的深度。

材料弹性模量、偏移量、距离旋转中心距离已知,则,可根据《材料力学》悬臂梁受力分析,从而得出最小拆卸力。

二、试纸条渗液架根据结构限制以及挂钩基本简要设计要求,可以得到基本‘设计挂钩’。

挂钩的使用结构尺寸1.初步设计计算1厚度:该件使用ABS开模具所得,厚度一般为1.5~4.5mm,根据挂钩厚度设计,可得3*50%~60%=1.5~1.8mm,初步设定厚度为1.6mm。

2长度:首选十倍厚度,但至少5倍。

因此长度16mm。

按照16mm设计的结构,与下方相距离1.84mm,间隙太小,按经验应该留有5mm左右的空隙(5mm空隙也可用来设计挂钩插入面长度等尺寸),因此长度设定为12mm,12/1.6=7.5大于5。

满足设计需求。

3插入角度:常用合理范围25~30度,取中间值,首选设计角度28度(允许比25度还要小,根绝结构而定)。

4保持面深度:梁的长度/厚度在5~10之间,所以保持面深度等于厚度,等于1.6mm。

5保持面角度:保持面的极限角度=,ABS的摩擦系数0.5~0.6,因此得到角度等于59.0~63.4度,则极限角度平均值等于61.2度。

注:59~90度任意角度效果相同,都需要大力去拆卸。

本产品使用拆卸力进行拆卸,因此,推荐最小角度45度,所以保持面的角度在45~61.2度间,脱离力可以取下;61.2~90度之间,脱离力不能取下,就算取下,也有损坏风险。

该件运动件,考虑运动震动因素导致脱钩。

角度越大,脱离力就越大,挂钩配合越牢靠。

产品开发:塑料件卡扣、倒钩设计及相关计算

产品开发:塑料件卡扣、倒钩设计及相关计算

一、《塑料卡扣设计原则和方法》基本原则:1.厚度2.梁的长度3.插入角度4.保持面深度5.保持面角度6.保持面极限角度7.保持面功能处的厚度8.梁的宽度9.摩擦系数10.最大许用应变11.壁面偏斜放大系数12.装配力,分离力,拆卸力装配力:按压卡口时,施加的力;分离力:与装配力相反方向的力。

拆卸力:按压挂钩时,施加的力。

拆卸力,将挂钩产生弹性形变,形变位移至少大于保持面的深度。

材料弹性模量、偏移量、距离旋转中心距离已知,则,可根据《材料力学》悬臂梁受力分析,从而得出最小拆卸力。

二、试纸条渗液架根据结构限制以及挂钩基本简要设计要求,可以得到基本‘设计挂钩’。

挂钩的使用结构尺寸1.初步设计计算1厚度:该件使用ABS开模具所得,厚度一般为1.5~4.5mm,根据挂钩厚度设计,可得3*50%~60%=1.5~1.8mm,初步设定厚度为1.6mm。

2长度:首选十倍厚度,但至少5倍。

因此长度16mm。

按照16mm设计的结构,与下方相距离1.84mm,间隙太小,按经验应该留有5mm左右的空隙(5mm空隙也可用来设计挂钩插入面长度等尺寸),因此长度设定为12mm,12/1.6=7.5大于5。

满足设计需求。

3插入角度:常用合理范围25~30度,取中间值,首选设计角度28度(允许比25度还要小,根绝结构而定)。

4保持面深度:梁的长度/厚度在5~10之间,所以保持面深度等于厚度,等于1.6mm。

5保持面角度:保持面的极限角度=,ABS的摩擦系数0.5~0.6,因此得到角度等于59.0~63.4度,则极限角度平均值等于61.2度。

注:59~90度任意角度效果相同,都需要大力去拆卸。

本产品使用拆卸力进行拆卸,因此,推荐最小角度45度,所以保持面的角度在45~61.2度间,脱离力可以取下;61.2~90度之间,脱离力不能取下,就算取下,也有损坏风险。

该件运动件,考虑运动震动因素导致脱钩。

角度越大,脱离力就越大,挂钩配合越牢靠。

塑胶件的结构设计:卡扣篇(下)

塑胶件的结构设计:卡扣篇(下)

塑胶件的结构设计:卡扣篇(下)接上篇:塑胶件的结构设计:卡扣篇(上);塑胶件的结构设计:卡扣篇(中)卡扣设计的原则卡扣设计的最终目标是要实现两个零件之间的成功连接固定,要达到连接固定的效果,卡扣设计时需要从以下几方面进行考虑:连接可靠性、约束完整性和装配协调性,它们是卡扣连接成功的关键要求,其他要求还应该包括制造工艺的可行性、成本的高低等。

1. 连接可靠性连接可靠性最核心的一点就是卡扣需要保证有足够的保持强度,以下为悬臂梁卡扣保持力的一般公式:由以上公式可知,保持力Fr 跟Wb、E、Tb、Lb、μs、βe有关;其中Wb:卡扣的宽度;E:卡扣的弹性模量;Tb:卡扣的厚度;Lb:卡扣的长度;Y:卡扣保持面的深度;μs:卡扣的摩擦系数;βe:卡扣的保持面角度。

上面参数,除了弹性模量E、摩擦系数μs跟卡扣所用的材料有关外,其他参数跟卡扣的结构设计相关;通过增大Wb、Tb/Lb的比值、Y、βe都可以增强卡扣的保持强度。

1)增大Wb增大卡扣的宽度Wb,可以增大梁的刚度以及卡扣保持面与配合件的面积,理论上卡扣宽度越大,卡扣的保持强度就越大,但是实际设计中,考虑到制造与装配,常常通过设计多个小卡扣代替一个大卡扣。

卡扣的排布:卡扣应均匀设置在零件的四周,以均匀承受载荷,对于容易变形的地方(如零件的角落),可以考虑尽量让卡扣靠近这些地方。

整圈卡扣一般用在卡合量不大的零件或设计在较软材料上的零件上,常常采用强脱出模,比如常见的一些日化产品的瓶盖。

对于一些宽度较大的卡扣,为了提高母扣的强度,可以在大卡扣中设计两个小卡扣,如下图。

2)增大Tb/Lb的比值增大Tb或减小Lb都可以增大Tb/Lb的比值,实际上也是增大梁的刚度,但是Tb不宜过大,否则会引起外观不良,合理的方式是通过增加加强筋或者局部淘胶,如下图。

Lb也不宜过小,否则难于装配(虽然保持强度增大了),如果因空间限制,Lb过小的情况下,需适当减小Tb,但为了兼顾卡扣的强度,可以考虑在卡扣根部添加加强筋,如下图。

《专业齐全的塑胶卡扣设计指导》PPT课件

《专业齐全的塑胶卡扣设计指导》PPT课件

塑膠扣形狀的設計多樣性
塑膠扣的種類 在生活中常用的塑膠卡扣大致上可分為三大類
縣臂式卡勾
圓環形卡勾
球形卡勾
縣臂式塑膠卡勾又可分為兩大類,恆截面與變截面卡勾
以下是第一種恆截面的卡勾的示意圖,它的截面是無變化的規則矩形。
如果在此卡勾的材料物理特性知道的情況下,最大允許變形量 y 和被迫變形力Fb 可 以用以下公式計算出來的。
卡勾的設計對成品結構的影響
因為斜頂退位的原因,挨近角落的卡勾孔不可能都挨近拐角,但盡 可能把其中一處卡扣靠近拐角處,另一邊卡勾孔避開斜頂孔退位即 可,這樣才能避免組裝間隙和落摔不過等問題
斜頂的退位
斜頂的退位
卡勾的設計對成品結構的影響
卡槽避空的位置盡量不要做在兩個電池相 接的地方,這樣容易造成直邊凸起
专业齐全的塑胶卡扣设计指导
(Suitable for teaching courseware and reports)
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
縣臂式不規則恆截面塑膠卡勾結構的基本原理 其它各式截面的臂
以下公式是適應於臂為不規則截面(但為不變化的)的懸臂式卡勾的計算方式
Es=相交系數 L=臂的長度 I=當前截面的慣性 e=中心到外形的距離 ε=是材料充許最大的變形度
縣臂式不規則恆截面塑膠卡勾結構的基本原理
縣臂式變截面塑膠卡勾結構的基本原理
卡勾的設計對成型的影響
此種卡扣是在上一種卡扣的基礎上演變而來,它的優點是強度很大,充型較上面容易 它的不足點是,厚度增厚,容易縮水導致外觀不良。

产品结构设计——塑胶件卡扣设计

产品结构设计——塑胶件卡扣设计

产品结构设计塑胶件卡扣设计1.卡扣的定义2.卡扣工作原理3.卡扣常见形式及尺寸4.卡扣设计需考虑的要素5.卡扣的优缺点1.卡扣的定义卡扣,也称扣位,是塑胶件连接固定的常用结构,在结构要求不高的情况下可以用于代替螺丝固定。

卡扣设计在于“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.卡扣的工作原理卡扣由公扣和母扣组成。

公扣为凸,母扣为凹。

卡扣原理为: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,分离方向不易去除,要求扣合面或扣合角小于导向斜角。

3.卡扣常见形式及尺寸(1)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。

3.卡扣常见形式及尺寸(2)内部隐藏扣不易拆卸,死扣结构;在公扣部件上做穿插结构,可通过穿插孔方便拆卸。

如路由器将公扣结构设计在面壳壁厚内侧,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。

3.卡扣常见形式及尺寸(3)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;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量组图结构进行相应修改即可,安装方式类似。

第一组图第二组图(4)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:0.5mm,PP:0.8mm,TPE:1.5mm。

强脱与所承载的壁厚韧性有关,韧性足可以稍微加大强脱深度。

3.卡扣常见形式及尺寸3.卡扣常见形式及尺寸(5)手感扣,通常做在滑动结构上,如电池盖,旋转环等结构。

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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。

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。

下面的概述部分主要从卡扣连接的关键要求和要素两个方面对卡扣连接的设计要点进行介绍,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卡扣连接的关键要求主要包括连接可靠性、约束完整性和装配协调性,它们是卡扣连接的基本目标。

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:●连接符合功能预期;●连接强度;●在用户操作过程中不发生分离、松动、破损、噪声;●尤其是汽车塑料件的连接应能够适应使用过程中因环境因素引起的产品变形或蠕变;●保证装配和维修拆卸的操作与设计预期一致。

其中接合强度是约束功能件(定位功能件及锁紧功能件)在产品使用寿命中承受装配、分离、载荷及变形力的能力,是连接可靠性最重要的要求,也是对约束功能件结构强度的要求。

4.1.2约束完整性空间物体有6个自由度,并可沿每个自由度的正反两向运动,如图4.1。

约束是对零件之间相对自由度的控制,是由装配件和基体件上的约束功能件实现的。

通过约束恰好限制零件之间的全部12向运动是完全约束,这是大多数连接中需要的约束;也可能因为产品功能需要而不进行完全约束,保留产品的一部分相对运动,但该运动也是通过约束功能件进行限制和保证的。

约束刚好满足产品功能并与约束的运动方向数量恰好相对应是恰当约束。

图4.1 装配件相对于基体件的6个自由度及12项运动在连接中相对于恰当约束还存在过约束和欠约束,约束点多于需要约束的运动方向为过约束,少于需要约束的运动方向为欠约束。

其中过约束在一些较大的汽车塑料件中用于保证局部重点区域的配合,但极易由于精度、变形、应力等原因造成装配困难、约束失效、甚至产品损坏,使用时需要慎重。

欠约束应区别于为适应产品功能而保留的相对运动,通常是由于设计不合理或约束功能件薄弱而引起的约束问题,是卡扣连接必须避免的。

列举部分约束对于产品连接的影响如表4.1。

表4.1 约束对产品连接的影响举例4.1.3装配协调性装配协调要求装配(拆卸)过程中零件各要素与装配(拆卸)运动相适宜,以便装配操作。

图 4.2及图4.3的两个例子都违反了装配协调性。

图4.2 锁紧功能件与定位功能件的接合方向互相干涉(a)设计未给悬臂钩在装配中的变形保留足够空间(b)装配为推运动,然而拆解为翻转运动,翻转过程中一端卡扣可能因过度形变而损坏图4.3 装配和拆卸运动中违反装配协调性为了满足装配协调性,在卡扣连接设计中应遵循以下原则:●定义的装配运动应该与装配件和基体件的基本形状相适应(在本指南4.2.2中进行介绍);●装配件和基体件上所有有形要素应与装配运动相适宜;●保留锁紧功能件形变所需的空间;●转配和拆卸运动的方向应平行而反向。

4.2卡扣连接的要素卡扣连接的要素在这里分为描述性要素和有形要素两部分,描述性要素包括功能、装配件和基体件的基本形状、最终装配运动和接合方向;有形要素包括定位功能件和锁紧功能件。

这些要素是表征卡扣连接的某一方面属性,设计者在方案初期就要进行规划。

4.2.1功能功能是首先要规划的描述性要素,它是连接的基本目的,主要包括以下几方面:4.2.1.1连接后两件的相对运动装配件和基体件连接后的相对运动关系直接决定约束的布置,与4.1.2中提到的约束向匹配。

在完全固定的连接中,零件之间不存在相对运动,在12个运动方向上受到完全约束;在可动连接中,装配件和基体件存在受控相对运动,但在运动中不允许分离,在存在运动的方向上不设置约束。

连接后的相对运动由产品功能进行定义。

4.2.1.2连接精度连接精度是对连接后装配件和基体件之间相对位置的精度要求,是约束准确性的体现,如汽车装饰件安装后与周边的间隙和段差要求。

4.2.1.3连接类型卡扣连接可以是最终连接也可以是其他连接出现之前的临时连接。

当在产品的使用寿命中始终使用卡扣形式进行连接,则卡扣连接为最终连接;当卡扣仅将连接保持到其他连接出现,则卡扣连接为临时连接,临时连接也仅要求在该周期内保证连接可靠。

4.2.1.4连接后的保持保持涉及锁紧副的特性:永久锁紧和非永久锁紧。

保持特性由产品功能进行定义。

●永久锁紧是设计为连接后不再分离的,这种锁紧一旦接合必须借助工具才能分离,并且往往会造成零件的损坏,这样的连接是不能进行维修的。

●非永久性锁紧是设计为可在连接后进行分离的,这种连接的锁紧功能件可依靠分离力变形或人为施加变形力而与对手件脱开,非永久锁紧连接的锁紧功能件的脱开方式应在设计时进行定义。

图4.3和图4.4是对保持特性及锁紧功能件脱开形式的举例说明。

(a)永久性止逆锁紧(b)永久性悬臂钩锁紧图4.4 永久性锁紧示例(a)依靠分离力脱开的非永久性锁紧(b)依靠人为施加变形力脱开的非永久性锁紧图4.5 非永久性锁紧示例保持特性由产品功能进行定义。

4.2.2装配件和基体件的基本形状基本形状描述的是装配件的整体及基体件的装配局部区域。

使用基本形状描述装配件和基体件可以使设计规划更形象,针对不同基本形状零件的连接对应不同的约束方案、装配运动和接合方向。

零件基本形状主要包括:实体、板、壳体、面、开口、深孔,下面进行说明。

●实体形状封闭为体、刚度较好的零件,如图4.6的开关,对实体的约束应该完整。

图4.6 开关●板相对薄的零件,往往有弯曲和扭转的趋势,板只被定义为装配件的一种。

如图4.7的盖板,对板类零件的约束常在零件周边。

图4.7 盖板●壳体壳体类零件有一到多个方向的开口,开口导致此类零件侧壁刚性较差,需要约束。

如图4.8的组合开关下包壳。

图4.8 组合开关下包壳●面面只出现在基体件上,是与装配件配合的连接表面,面本身就产生约束作用。

图4.9,组合开关上包壳的面用于安装防尘皮套的卡板。

图4.9 防尘皮套的卡板卡入组合开关上包壳的安装面●开口开口一般附着在面或与面近似的形状上,也是基体件的一部分,定位功能件常在开口的周边。

如图4.10,饰板上的开口与板类零件配合。

图4.10 上图中的饰板卡入较大饰板的孔中●深孔深孔是开口的延续,出现在实体类基体件上,深孔对装配件的约束较为完整。

如图4.11开关支架。

图4.11 开关卡入开关支架对零件基本形状的定义不是绝对的,他们之间的关系也可视具体设计情况相互转化,如外壳的侧壁可在局部视为板。

这里给出最常见装配件和基体件基本形状的组合如表4.2,每种组合都有一些有助于确保卡扣连接可靠性的首选最终装配运动。

表4.2 最常见的基本形状组合4.2.3最终装配运动装配件在与基体件通过卡扣连接时,完整的装配动作可能由多种装配运动组成,本要素描述的是这其中最后一种运动,在此运动过程中锁紧功能件发生作用。

最终装配运动与前述的关键要求以及功能、基本形状都密切相关,合理的最终装配运动定义有助于提高连接的可靠性,满足装配协调性,也可将装配力控制在合理的范围内。

●推直线运动,装配件和基体件在锁紧前接触时间相对较短,某些具有导向作用的定位功能件应在锁紧件接触前先接触。

如图4.12。

图4.12 推——板与孔●滑直线运动,但定位副先接触,装配件在锁紧前始终与基体件接触。

如图4.13。

图4.13 滑——板与面●翻转旋转运动,装配件上的定位功能件首先与基体件接合,接合后绕定位副形成的轴作旋转直至锁紧。

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