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塑料件卡扣连接设计指南

塑料件卡扣连接设计指南1、ﻩ范围ﻩ错误!未定义书签。

2、ﻩ规范性引用文件.............................................................................................................. 错误!未定义书签。

3、ﻩ定义ﻩ错误!未定义书签。

4、ﻩ塑料件卡扣连接概述........................................................................................................ 错误!未定义书签。

4、1卡扣连接得关键要求 ............................................................................................ 错误!未定义书签。

4、2................................................................................................... 卡扣连接得要素ﻩ错误!未定义书签。

5、ﻩ约束概述ﻩ错误!未定义书签。

5、1约束原理................................................................................................................ 错误!未定义书签。

5、2约束原则ﻩ错误!未定义书签。

5、3约束布置................................................................................................................ 错误!未定义书签。

6、定位功能件设计ﻩ错误!未定义书签。

6、1ﻩ定位功能件类型...................................................................................................... 错误!未定义书签。

6、2定位副得组合及其适配性ﻩ错误!未定义书签。

6、3ﻩ定位副与装配........................................................................................................ 错误!未定义书签。

6、4ﻩ定位副与保持ﻩ错误!未定义书签。

7、ﻩ锁紧功能件设计................................................................................................................ 错误!未定义书签。

7、1ﻩ锁紧功能件类型 (33)7、2ﻩ锁紧功能件得结构设计与计算 ............................................................................ 错误!未定义书签。

7、3ﻩ对锁紧功能件装配与保持行为得分离 ................................................................ 错误!未定义书签。

为指导本公司塑料件卡扣连接得开发,特制定了本设计指南。

集成在产品上得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、点胶等复杂得操作;锁紧功能件由模具成型,一致性好,互换性强,尤其适合汽车行业得大批量生产;装配及拆卸往往不需要工具,便利性强;省去或减少了螺钉、螺母等散件得使用数量,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得产品。

且由于塑料产品得材料与工艺特性特别有利于集成式卡扣得开发,所以卡扣连接就是一种普遍应用于汽车塑料产品得连接形式。

然而塑料件卡扣连接得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得设计开发中。

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得卡扣连接进行介绍,也可为其她未集成在塑料件上得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得设计开发。

2.规范性引用文件下列文件中得条款通过本标准得引用而成为本标准得条款.凡就是注明日期得引用文件,其随后所有得修改单(不包括勘误得内容)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得各方研究就是否可使用这些文件得最新版本.JB/T 6544—1993塑料拉伸与弯曲弹性模量试验方法3.定义塑料件得连接通过机械、焊接、粘接等连接手段对塑料件形成特定约束得连接方式。

卡扣连接卡扣连接就是通过集成在零件上或分离得定位功能件与锁紧功能件共同作用对零件形成特定约束得连接方式,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就是相对非柔性得约束功能件,它们保证装配件与基本件之间得精确定位,提供锁紧力以外得分离抵抗力,承受约束行为中主要得载荷.锁紧功能件锁紧功能件就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得约束功能件。

基体件基体件就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得零件或总成,可以视为连接得基准。

以汽车为例,对大部分需要装配得饰件来说,车身就就是基体件。

装配件装配件就是需要通过约束连接到基体件上得零件或总成。

4.塑料件卡扣连接概述如本指南前言所述卡扣连接就是一种可以降低制造成本,提高装配效率及便利性得连接方式,并且特别适合在塑料件上进行开发,但相应得其对设计与成型得要求也较高,尤其就是良好得卡扣连接设计可以降低大部分连接层面得失效。

下面得概述部分主要从卡扣连接得关键要求与要素两个方面对卡扣连接得设计要点进行介绍,这些要点就是在卡扣连接设计中需要重点关注得.4.1卡扣连接得关键要求卡扣连接得关键要求主要包括连接可靠性、约束完整性与装配协调性,它们就是卡扣连接得基本目标。

其她要求还应该包括制造工艺得可行性、成本得高低,但不在此详细讨论。

4.1.1连接可靠性连接可靠性就是产品在使用寿命中确保连接符合设计得要求,产品得使用寿命包括但不局限于产品得装配、运输、用户操作、维修阶段,因此对连接可靠性得要求也包括:●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;●尤其就是汽车塑料件得连接应能够适应使用过程中因环境因素引起得产品变形或蠕变;●保证装配与维修拆卸得操作与设计预期一致。

其中接合强度就是约束功能件(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、载荷及变形力得能力,就是连接可靠性最重要得要求,也就是对约束功能件结构强度得要求。

4.1.2约束完整性空间物体有6个自由度,并可沿每个自由度得正反两向运动,如图4、1.约束就是对零件之间相对自由度得控制,就是由装配件与基体件上得约束功能件实现得。

通过约束恰好限制零件之间得全部12向运动就是完全约束,这就是大多数连接中需要得约束;也可能因为产品功能需要而不进行完全约束,保留产品得一部分相对运动,但该运动也就是通过约束功能件进行限制与保证得。

约束刚好满足产品功能并与约束得运动方向数量恰好相对应就是恰当约束。

图4、1 装配件相对于基体件得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与欠约束,约束点多于需要约束得运动方向为过约束,少于需要约束得运动方向为欠约束.其中过约束在一些较大得汽车塑料件中用于保证局部重点区域得配合,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得相对运动,通常就是由于设计不合理或约束功能件薄弱而引起得约束问题,就是卡扣连接必须避免得.列举部分约束对于产品连接得影响如表4、1。

表4、1 约束对产品连接得影响举例装配协调要求装配(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得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得接合方向互相干涉(a)设计未给悬臂钩在装配中得变形保留足够空间(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 装配与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:●定义得装配运动应该与装配件与基体件得基本形状相适应(在本指南4、2、2中进行介绍);●装配件与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得空间;●转配与拆卸运动得方向应平行而反向。

4.2卡扣连接得要素接得某一方面属性,设计者在方案初期就要进行规划。

4.2.1功能功能就是首先要规划得描述性要素,它就是连接得基本目得,主要包括以下几方面:4.2.1.1连接后两件得相对运动装配件与基体件连接后得相对运动关系直接决定约束得布置,与4、1、2中提到得约束向匹配。

在完全固定得连接中,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,装配件与基体件存在受控相对运动,但在运动中不允许分离,在存在运动得方向上不设置约束。

连接后得相对运动由产品功能进行定义。

4.2.1.2连接精度连接精度就是对连接后装配件与基体件之间相对位置得精度要求,就是约束准确性得体现,如汽车装饰件安装后与周边得间隙与段差要求。

4.2.1.3连接类型卡扣连接可以就是最终连接也可以就是其她连接出现之前得临时连接。

当在产品得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她连接出现,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连接后得保持保持涉及锁紧副得特性:永久锁紧与非永久锁紧。

保持特性由产品功能进行定义.●永久锁紧就是设计为连接后不再分离得,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得损坏,这样得连接就是不能进行维修得。

●非永久性锁紧就是设计为可在连接后进行分离得,这种连接得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,非永久锁紧连接得锁紧功能件得脱开方式应在设计时进行定义。

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