结构设计之卡扣设计

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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。

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

卡入力（W）：与装配方向相同的力
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

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。
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。

结构设计-卡扣设计

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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。
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。
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
塑料件的连接
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卡扣设计--直臂卡扣
Tb-壁面处的粱厚度； TW-粱处的壁厚； Tt-保持功能件处的粱厚度； Lb-梁的长度； Lt-锁紧件的总长度； Lr -保持功能件的长度 Le-粱的有效长度（粱的根部到配合功能键与插入或保持面接触点的距离）

结构设计卡扣设计

结构设计卡扣设计卡扣设计是指在纺织品、箱包、皮具、鞋类等各种产品中使用的一种结构设计。

卡扣的作用是实现产品的开合、固定或连接。

卡扣的设计包括材料选择、结构设计和生产工艺等方面。

在设计卡扣时，需要考虑使用功能、形状美观、使用寿命以及成本等因素。

首先，卡扣的材料选择是卡扣设计中的关键。

常见的卡扣材料有塑料、金属、橡胶等。

塑料卡扣价格低廉，适合大规模生产，颜色也更容易丰富。

金属卡扣具有更高的强度和耐磨性，适用于要求更高的产品。

橡胶卡扣具有良好的弹性和抗疲劳性能，可以长时间使用而不易变形。

在选择材料时，需要根据产品的使用环境和要求来确定合适的材料。

其次，卡扣的结构设计也是非常重要的。

不同的产品需要不同类型的卡扣，如拉链卡扣、按扣卡扣、钮扣等。

拉链卡扣通常使用在箱包、衣物等产品中，可以实现快速开合，具有较高的使用方便性。

按扣卡扣适用于衣物、帽子等需要固定的产品，形状多样，可以根据具体需求来选择。

钮扣常用于衬衫、裙子等衣物中，可根据产品设计，选择不同形状和材质的钮扣。

结构设计需要考虑到产品的使用功能和外观美观度。

最后，卡扣的生产工艺也需要考虑。

卡扣可以通过注塑、压铸、模压等方式进行制造。

注塑工艺适用于塑料卡扣的生产，可以实现大批量生产快捷、成本低廉。

压铸工艺适用于金属卡扣的生产，可以实现高精度、高质量的制造。

模压工艺适用于橡胶卡扣的生产，可以实现良好的弹性和耐磨性能。

生产工艺需要根据具体材料和产品要求来选择，确保生产出符合要求的卡扣产品。

综上所述，卡扣设计是一项综合性的任务，需要综合考虑材料选择、结构设计和生产工艺等方面。

只有在这些方面的全面考虑下，才能设计出功能优良、美观实用的卡扣产品。

卡扣设计的成功与否直接影响到产品的品质和市场竞争力，因此，卡扣设计在产品开发中具有重要的地位和作用。

产品结构设计准则--卡扣设计 ( Snap Joints )

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。

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。

它不仅能够实现部件的快速装配和拆卸，还能在一定程度上节省成本、提高生产效率。

接下来，让我们深入了解一下塑胶产品结构设计中的卡扣。

卡扣设计的基本原理是利用塑胶材料的弹性变形来实现连接和固定。

通常，卡扣由卡勾和卡槽两部分组成。

当卡勾插入卡槽时，塑胶材料发生弹性变形，产生一定的扣合力，从而将两个部件牢固地连接在一起。

在设计卡扣时，首先要考虑的是材料的选择。

常用的塑胶材料如聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）等都具有一定的弹性和强度，适合用于卡扣设计。

但不同材料的性能差异较大，例如 PP 的柔韧性较好，但强度相对较低；ABS 的强度较高，但成本也相对较高。

因此，需要根据产品的具体要求和使用环境来选择合适的材料。

卡扣的形状和尺寸设计也至关重要。

卡勾的形状可以是直勾、斜勾或者弯勾等，不同的形状会影响扣合力的大小和稳定性。

卡槽的形状和深度则需要与卡勾相匹配，以确保良好的连接效果。

同时，卡扣的尺寸要合理设计，过大可能导致装配困难，过小则扣合力不足，容易松脱。

在设计过程中，还需要考虑卡扣的装配方向和拆卸方向。

一般来说，装配方向应该尽量简单、直接，避免复杂的操作。

拆卸方向则要考虑是否需要特殊的工具或者操作方式，以防止在使用过程中意外松脱。

另外，卡扣的分布位置也需要精心规划。

如果卡扣分布不均匀，可能会导致部件受力不均，影响连接的稳定性和产品的整体性能。

通常，在受力较大的部位应该适当增加卡扣的数量和密度，以增强连接强度。

为了确保卡扣的可靠性，还需要进行力学分析和测试。

通过有限元分析等方法，可以模拟卡扣在装配和使用过程中的受力情况，预测可能出现的问题，并进行优化设计。

在实际生产中，还需要进行样品测试，验证卡扣的扣合力、耐久性等性能是否满足要求。

在塑胶产品结构设计中，卡扣的设计还需要考虑模具制造的可行性。

结构设计中的卡扣知识

在设计时，要保证A部分的弹性体有0.5～1mm的回弹量，扳金与卡扣在C处平直段配合。具体数值根据卡扣的形式和扳金料厚而定。
该卡扣的优点是紧固力较大，安装稳定性好，可以多次重复使用，但是由于其补偿量比较少，对扳金和内饰件加工精度要求较高。有些卡扣在A处增加一个海棉弹性体，在使用中增大补偿量，并起一定的减震缓冲作用，其断面如图：
c、用于遮阳板安装
2、卡扣的组成：卡扣一般来说，卡扣由定位件、紧固件组成。
定位件作用是在安装时，引导卡扣顺利、正确、快速的到达安装位置。而紧固件作用是将卡扣锁紧与基体上，并保证使用过程中不脱落。根据使用场合和要求的不同，紧固件又分可拆卸紧固件和不可拆卸紧固件。可拆卸紧固件通常被设计成当施加一定的分离力后，卡扣会脱开，两个连接件分离。这种卡扣，常用于连接两个需要经常拆开的零件。不可拆卸紧固件需要人为将紧固件偏斜，方能将两零件拆开，多用于使用过程中不拆开零件的连接固定。
2、门护板、侧围护板安装卡扣门护板和侧围护板安装卡扣从头部断面形状来看，主要有两种：
1）
其断面形式为： A
B
C
这种卡扣，具体的头部形式有很多种，但其原理和图片所示基本上是相似的。以上图所示卡扣主要参数为：
钣金开孔比部分最大直径小1.5mm，以使在安装时， B部分有1.5 mm的变形量，同时，可以防止卡扣从扳金上脱落。
3）、设计时，注意卡扣的约束数量，不能出现过约束的情况。约束过多，对零件的加工精度要求较高。在实际装配过程，容易导致安装不到位或不能安装。
4、下面介绍几种目前公司所做项目中的卡扣形式。1243
此种类型的卡扣多用于门槛护板的安装，其有三个用途：
A、1处为线束通过孔，作用是将线束固定于门槛上； B、2处为门槛护板安装结构，作用为将门槛护板固定于门槛上； C、3 处为地毯固定结构，作用为固定地毯。整个卡扣通过4处的结构固定于门槛上。在安装之后，4处的结构会向两面张开，防止卡扣脱落。

塑胶产品结构设计--卡扣

塑胶产品结构设计--卡扣1,扣位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,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.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.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：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,布局按下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.。

塑胶件的结构设计：卡扣篇（下）

塑胶件的结构设计：卡扣篇（下）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。

3）增大YY这里指的是卡扣保持面的深度，实际上卡扣的保持强度应该是跟卡合量有关，理论上Y值可以等于卡合量，但是在实际结构设计中，为了便于装配以及后续的调整，一般预留一定的间隙或余量，比如以下某卡扣的设计，前后都预留了0.2-0.5的间隙，预留空间方便后续通过改模增大Y值。

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。