塑料件卡扣連接設計
關注創建者：匿名 創建時間：2021-10-27
塑料件卡扣連接設計的實例教程
塑料件的連接
通過機械、焊接、粘接等連接手段對塑料件形成特定約束的連接方式。
卡扣連接
卡扣連接是通過集成在零件上或分離的定位功能件和鎖緊功能件共同作用對零件形成特定約束的連接方式，其中鎖緊功能件在裝配過程中發生形變，隨后又恢復到它原始位置從而形成鎖緊并提供保持力。
定位功能件
定位功能件是相對非柔性的約束功能件，它們保證裝配件和基本件之間的精確定位，提供鎖緊力以外的分離抵抗力，承受約束行為中主要的載荷。
鎖緊功能件
鎖緊功能件是在裝配過程中彈性變形，并在裝配到位后恢復到原始位置從而形成鎖緊并提供保持力的約束功能件。
基體件
基體件是在連接過程中相對較大，在裝配運動中可以視為靜止不動的零件或總成，可以視為連接的基準。以汽車為例，對大部分需要裝配的飾件來說，車身就是基體件。
裝配件
裝配件是需要通過約束連接到基體件上的零件或總成。
4.2.1.1 連接類型
卡扣連接可以是最終連接也可以是其他連接出現之前的臨時連接。
當在產品的使用壽命中始終使用卡扣形式進行連接，則卡扣連接為最終連接；當卡扣僅將連接保持到其他連接出現，則卡扣連接為臨時連接，臨時連接也僅要求在該周期內保證連接可靠。
4.2.1.2 連接后的保持
保持涉及鎖緊副的特性：永久鎖緊和非永久鎖緊。保持特性由產品功能進行定義。
l 永久鎖緊是設計為連接后不再分離的，這種鎖緊一旦接合必須借助工具才能分離，并且往往會造成零件的損壞，這樣的連接是不能進行維修的。
l 非永久性鎖緊是設計為可在連接后進行分離的，這種連接的鎖緊功能件可依靠分離力變形或人為施加變形力而與對手件脫開，非永久鎖緊連接的鎖緊功能件的脫開方式應在設計時進行定義。
展開 塑料件(卡扣等)設計標準
卡扣是用于一個零件與另一零件的嵌入連接或 整體閉鎖的機構,通常用于塑料件的聯接,其材料 通常由具有一定柔韌性的塑料材料構成。卡扣連接 最大的特點是安裝拆卸方便,可以做到免工具拆卸。
1、扣位
扣位也稱卡扣，是塑膠件連接固定的常用結構,在強度要求不高的情況下可以用于代替螺絲固定。扣位設計在于“扣”,需要結合緊密,保證測試強度,達到安裝目的即可.卡扣常做在裝飾件固定,面底殼組裝,屏固定,按鍵限位,蓋體扣合,方向球等結構處。
2、卡扣分公扣,母扣,公扣為凸,母扣為凹.卡扣原理:
扣合前:有導向斜角引導扣合方向,公母扣均做導入角,一般取60°,45°.
扣合中:公扣彈性臂變形壓入,彈性臂要保證變形,強度要足夠,一般變形量≧扣合量.
扣合后:公扣凸與母扣凹貼合,分離方向不易取出,要求扣合面或扣合角小于導向斜角.
3、卡扣常見形式及尺寸
a.裝飾件扣合,一般為一端插入,另一端扣合,扣合量0.3-0.7mm,插入0.6-1.5mm,如裝飾片,電池蓋,屏固定及充電器面底殼扣合等,也有全扣位結構,扣位較多,還會增加輔助導向骨.如手機蓋。
b.下圖結構常見內部隱藏扣,不易拆卸,死扣結構;在公扣部件上做插穿結構,可通過插穿孔方便拆卸。
如路由器將公扣結構作在面殼壁厚內側,母扣做在底殼內部,很難拆卸.液晶顯示屏外殼也做類似死扣。
c.下圖結構常見面底殼組裝,第一組圖在組合后常會在公扣端加管位骨限制錯開,第二組則可以不用特別要求。
展開 接上篇：塑膠件的結構設計：卡扣篇（上）。
卡扣設計的原則
卡扣設計的最終目標是要實現兩個零件之間的成功連接固定，要達到連接固定的效果，卡扣設計時需要從以下幾方面進行考慮：連接可靠性、約束完整性和裝配協調性，它們是卡扣連接成功的關鍵要求，其他要求還應該包括制造工藝的可行性、成本的高低等。
連接可靠性，是卡扣設計中最重要的一個設計指標，一般會從以下幾個方面去考慮：
l
連接符合功能預期；
l 連接強度；
l 在用戶使用過程中不發生分離、松動、破損、噪聲；
l 能夠適應使用過程中因環境因素引起的產品變形或蠕變；
l 保證維修拆卸的功能與設計預期一致。
實際上，在產品設計過程中，會根據產品的定位、部件的功能以及成本去選擇需要滿足的連接可靠性要求，并不是每個設計都需要完全滿足以上要求，比如有些設計不需要經常拆卸或維修，那么設計符合前三點就可以，如果需要經常拆卸，那么就需要考慮拆后卡扣的功能與設計預期一致，此時卡扣設計的類型選擇或具體設計參數上就會有所改變，比如下圖中同樣是電池蓋，但是應用在充電寶和遙控器上卡扣的設計就會不同。
下面針對懸臂梁卡扣的連接強度計算進行分析介紹：
一、常見的懸臂梁卡扣的主要有以下參數：
1、梁根部的厚度Tb
T
b
一般為壁厚T
w
的50%~60%，太小可能會存在充模和流動問題，太大可能會存在冷卻問題，進而會導致大的殘余應力、縮孔和縮痕。當梁是從壁面延伸出來時，T
b
可等于T
w
。
展開 對于一些特殊結構，也可以通過插入鎖銷填充卡扣背面的空間，防止卡扣偏斜導致卡合量Y值減小而脫開。
2. 約束完整性
卡扣在裝配或拆卸的過程中，實際上是裝配件相對于基體件的運動，裝配件如果沒有約束，其最終狀態是不確定的，也是不穩定的；約束，就是裝配件相對于基體件的運動控制。
約束的完整性包括定位和鎖緊，如果說鎖緊是卡扣連接的最終目標，那么約束就是實現最終目標最基本的關鍵要求。
常見的鎖緊件包括鉤爪、卡爪、環套、扭桿和止逆等，鎖緊件與配合件組合形成鎖緊副。
常見的定位件包括：銷、錐銷、導軌、楔、卡爪、表面、邊緣、凸耳、凸臺、槽、孔和活鉸鏈等，定位件與配合件組合形成定位副。
鎖緊副之前文章已經以懸臂梁卡扣為例進行大篇幅介紹，以下主要針對定位副做進一步介紹。
一個好的連接結構，應該是首先被導向，然后是定位，最后才是連接緊固，對卡扣連接而言，也應如是。
卡扣設計定位結構有以下好處：
l 定位結構起到導向作用，便于裝配；
l 確定唯一裝配位置，防止裝配不當損壞卡扣；
l 提高卡扣的配合精度，從而提高卡扣的連接強度；
l 抵抗卡扣某方向上的分離力，從而提高卡扣的連接強度。
定位結構在零件上一般會以兩種方式存在：
l
一種是零件本身就存在的，能起到局部定位功能的結構，如零件的邊緣和表面等。零件本身的定位結構精度低，不易實現尺寸的控制與微調。
l 一種是經過特殊設計，用來實現某種定位功能的結構，比如凸臺、柱子、孔、導軌、鉸鏈等。這種定位結構精度高，容易實現尺寸的控制與微調。
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塑膠件螺紋連接結構的設計原則：
連接強度原則；
成型性原則；
一、連接強度原則
5、拔模斜度
螺釘柱的拔模角度對內孔徑和壁厚是有影響的，隨著螺絲柱的高度越高，其影響就越大，特別是對于內孔，拔模后內徑大小對緊固力和滑牙扭矩都有影響，那到底需不需要拔模呢？
對于螺絲柱內孔，建議不用拔模，目前的模具結構已經可以解決螺絲柱內孔不拔模的設計的頂出
接上篇：塑膠件的結構設計：螺紋連接結構篇（上）
塑膠件螺紋連接結構的設計原則：
連接強度原則；
成型性原則；
一、連接強度原則
在上篇中提到，由于檢查緊固力的方法很復雜，我們通常通過扭矩值來確認施力情況，也就是說，緊固力的大小可以通過扭矩值來表征，如果擰緊扭矩越大，相對于的緊固力就越大,，連接強度就越大。
由公式：
塑膠件的連接結構，有兩種應用較廣泛，一種是卡扣連接（之前文章已有介紹），另一種是螺紋連接。其中螺紋連接我認為是應用最廣泛、最常見的連接結構。基于成本考慮，盡管大家都在盡量減少螺紋連接的使用，但是，對于絕大部分產品結構設計的需要，螺紋連接結構還是很難完全被取代，因為，其相對于卡扣連接有以下優點：
連接強度比卡扣大得多，即使受到額外負載也不容易松脫，可靠性高；
卡扣設計的原則
卡扣設計的最終目標是要實現兩個零件之間的成功連接固定，要達到連接固定的效果，卡扣設計時需要從以下幾方面進行考慮：連接可靠性、約束完整性和裝配協調性，它們是卡扣連接成功的關鍵要求，其他要求還應該包括制造工藝的可行性、成本的高低等。
1. 連接可靠性
連接可靠性最核心的一點就是卡扣需要保證有足夠的保持強度，以下為懸臂梁卡扣保持力的一般公式：
接上篇：塑膠件的結構設計：卡扣篇（上）。
卡扣設計的原則
卡扣設計的最終目標是要實現兩個零件之間的成功連接固定，要達到連接固定的效果，卡扣設計時需要從以下幾方面進行考慮：連接可靠性、約束完整性和裝配協調性，它們是卡扣連接成功的關鍵要求，其他要求還應該包括制造工藝的可行性、成本的高低等。
連接可靠性，是卡扣設計中最重要的一個設計指標，一般會從以下幾個方面去考慮
一、卡扣的含義
卡扣：也稱卡鉤、卡口、扣位，是產品結構上常用的一種連接固定結構，一般需要另一與之配合的零件實現連接效果，尤其在塑膠件上較為常見，兩個零件的連接方式有很多種。
二、卡扣連接的優缺點：
相對于其他連接方式，卡扣是一種比較經濟、有效、簡單便捷的塑膠連接方式，具體表現為：
經濟性：塑膠卡扣可以在塑膠件上直接成型，裝配時無需其他緊鎖配件，如螺絲、
卡扣是用于一個零件與另一零件的嵌入連接或 整體閉鎖的機構,通常用于塑料件的聯接,其材料 通常由具有一定柔韌性的塑料材料構成。卡扣連接 最大的特點是安裝拆卸方便,可以做到免工具拆卸。
1、扣位
扣位也稱卡扣，是塑膠件連接固定的常用結構,在強度要求不高的情況下可以用于代替螺絲固定。扣位設計在于“扣”,需要結合緊密
前言
伴隨著汽車行業的發展趨勢，消費者對汽車內外飾件的精細化和個性化關注程度越來越高。塑料件的皮紋作為影響汽車內外飾風格的最重要因素之一，涉及到美學、觸感、以及安全性，并能一定程度地削弱產品外觀缺陷，提升內外飾件的品質和價值，顯示了其參與市場競爭的重要作用。
1. 皮紋的概念要素
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模具人必看——塑料件設計基本常識
