专业齐全的塑胶卡扣设计指导.ppt

1、1,塑膠卡扣設計,2,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,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,3,塑膠扣形狀的設計多樣性,4,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

2、 從模具與成型上考慮,5,塑膠扣形狀的設計多樣性,6,塑膠扣的種類,縣臂式卡勾,圓環形卡勾,球形卡勾,在生活中常用的塑膠卡扣大致上可分為三大類,7,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。,8,縣臂式恆截面塑膠卡勾結構的基本原理,Es=相交系數 L=臂的長度 t=臂的高度 W=臂的寬度 =是材料充許最大的變形度,以下四個參數是可以自由控制的： h 卡勾扣住部份的高度; 此高度影響卡勾的保護性,防止卡勾脫落 t 卡勾的厚

3、度; 此厚度影響卡勾的強度及壓力的傳播，其中最省力的臂是錐形臂 L 卡勾臂的長度; 臂的長度以次方的形式影響臂的變形度 w 卡勾的寬度; 它是與變形阻力成正比的 ，增強卡勾的強度,Es 交叉系數圖,9,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 =是材料充許最大的變形度,10,縣臂式不規則恆截面塑膠卡勾結構的基本原理,11,縣臂式變截面塑膠卡勾結構的基本原理,以下是厚度為變截面的卡勾的示意圖，它的截面由t1向t2 變化.,12,縣臂式變截

4、面塑膠卡勾結構的基本原理,Es=相交系數 L=臂的長度 w=臂的寬度 c=增值率 t1=臂截面根部的高度 =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t2/t1的比率，見下表,13,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.,14,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 =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,15,圓環形塑膠卡勾結構的基本原理,圓環形卡勾是由外凸勾體的圓筒與內凹勾體的圓筒組合而成，見下圖，一般我們

5、把凸體A部份假設成不變形體，而B部份考慮成變形體，當施加壓力做卡合動作的時候，卡勾將會發生變形量Y,A,B,D hub = 卡槽體的內徑 Y = 整周圓的變形量 =材料的變形量 D shaft = 凸起勾體的外徑,16,圓筒形塑膠卡勾結構的基本原理,圓筒形卡勾的壓力只能粗略計算的，因為在組裝過程中hub的A部份，(見下圖)會產生變形，這種變形很難預測，它主要受hub的壁厚與長度A的影響.,17,要粗步計算圓筒形卡勾的組裝壓力，我們首先需要計算出幾何參數K,(見如下公式)它是假設shaft是不變的，所有的變形由hub產生.,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,圓筒形

6、塑膠卡勾結構的基本原理,18,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。,19,卡勾的設計對成型的影響,此種卡扣設計一般在空間較充足的情況下使用，因為此種卡扣的尺寸做得較大才能達到強度要求 這種卡扣的不足點是，要求成型的注射壓力大才能充膠充滿。,20,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

7、不足點是，厚度增厚，容易縮水導致外觀不良。,21,卡勾的設計對成型的影響,此種卡扣較上面一種，可解決上面結構縮水問題，但強度與充膠問題沒有上面卡扣結構好,22,卡勾的設計對結構的影響,此種卡扣的改良方式是在卡勾位加了兩條肋，這樣卡勾的抗疲勞強度大大的增加,23,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,24,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,卡勾的設計對成品結構的影響,25,卡勾的設計與空間的關系,上下蓋的夾角較小，卡勾需在較高的 位置上長出來，這樣卡扣後面要長一 個檔牆將卡勾檔住，防止受力或做落 摔測試時上下蓋裂開,26,卡勾的設計對成品外觀的影響,右邊的卡槽膠的流動性較好，而左邊的較差成T字型所以，右邊的卡槽應力痕較左邊的會小些,應力痕弱,應力痕強,27,我們公司卡勾設計的變更與統一,After,Before,4,U-CAS