塑料卡扣的特点及在汽车上的应用
摘要:塑料卡扣因其具有不导电性,而且抗震不腐蚀,热传导性低,无磁性,强度-重量比高,所以可以在很多场合可以使用。
另外,由于其结构简单,可根据使用环境采用各种塑料原材料进行大批量生产,因而价格低廉,所以在汽车上得到广泛应用
关键词:塑料卡扣广泛功能
塑料卡扣因其具有不导电性,而且抗震不腐蚀,热传导性低,无磁性,强度-重量比高,所以可以在很多场合可以使用。
另外,由于其结构简单,可根据使用环境采用各种塑料原材料进行大批量生产,因而价格低廉,所以在汽车上得到广泛应用,下面就目前一些常见结构的塑料卡扣形式及在汽车上的应用作一个简单的介绍。
1 “螺纹型”卡扣
这种卡扣因其外形似螺纹而得名,它最大的特点是不受板材厚度影响,可以对一系列的孔进行装配,用力压入对配孔即可。
这种卡扣因为它本身的螺纹结构就使得产品压入后具体一定的回弹预受力,可以很轻易的装配,而且拔出力大,所以产品装入后配合性能很好,适应面广。
目前被欧美一些汽车厂家广泛的采购。
这种类型的卡扣有以下几种形式如图1。
以上结构类的卡扣一般配￠7的通用孔,导线直接可用胶带捆绑,
装配只需要轻轻一压即可固定至车身上。
在性能上,一般要求插入力小于等于50N,拔出力要求一般要大于等于150N。
从产品结构上可以看出,这类卡扣所占位置小,可方便而隐蔽的固定线束,所以在德系及美系车身上广泛的应用。
尽管这种卡扎性能可靠,使用范围较广,但这种卡扣因其螺纹型的片状是半包围结构,所以模具属于强脱模范围,制作时需要将一片片镶片单独制作,然后把几百片镶片镶拼在一起,因而模具制作精度要求高,加工周期也比较长。
所以模具加工成本较大。
一般适宜于大批量或由于结构限制而予以采用。
2 “鱼钩”型卡扣
这种卡扣形状简单,模具方便制作,适应很广。
目前日韩主要采用这种形式。
一般有对配圆孔和对配腰形孔两种。
此类卡钉常见的有下列形式:如图2、图3。
这种卡扣的优点是具有可拆卸性,安装简单、快捷,适合用于流水线作业。
产品卡进钣金孔后靠两翼翅膀或圆型托盘的弹性,使得卡钉和钣金孔配合紧密,此类零件一般安装在车身钣金孔上,用与固定汽车线束,或者是此类零件和接插件连接,固定接插件后再与车身装配。
如下图4、图5。
这种类型的卡扣模具制作方便,但对配范围相对较窄,通用性较差,
一般需根据对配孔的情况单独设计,一个卡钉只实用于一种对配孔,同时此类零件对尺寸要求比较高,尤其是有配合面的地方,要求更高,如果尺寸不周,易造成卡扣脱落或是扣不上。
周时对配钣金孔的厚度范围有限制,一般需要根据对配孔的情况配做。
由于该卡扣的鱼钩部分是开放式结构,在包装或运输或存放中开口部位的尺寸易变形而不符合图纸,所以尺寸控制也是一个难点。
3 “内螺纹”型卡扣
与第一种相反,这种螺纹主要对配螺栓。
因为它不需要在钣金上开孔,而是直接套在焊接的螺栓上,所以可以保证钣金不受破坏,在一此场合如汽密、防水等要求的场合可以使用。
这类卡扣的特点是可以很好保证产品与车身结合,而且可以用在一些不适宜开孔的场合,因些在一些车型也有较为广泛的应用,有些结构只卡一层螺纹,这类产品模具制作简单,但拔出力较小,如果在孔内作多层“页片”,产品的“页片”与多层螺纹结合,所以对模具要求较高,但拔出力较大。
4 “门式”卡扣
这种卡扣结构简单,主要对配螺栓。
与“内螺纹”卡扣一样可以保证
钣金的完整性,同时它结构更简单,制作成本低,在一些拔出力要求较小或固定物较小的场合使用较多。
另外,由于这种结构的卡扣在装配时可以允许在一定的方向上左右移动,所以对配的精度不需要很高,一般用于普通的连接,如汽车门板内的的线束固定。
如图6。
目前,这类卡扣在大众车,如“朗逸”,“途安”使用较多。
5 其他类型的
(1)对接式
此种卡扣专用性比较强,一般用于一端固定,另一端有适量转动的线束,此两个卡扣可以互相旋转,组成比较灵活。
该卡扣可以将附近的线路接固定在一定距离上,保证线束或油路不直接接触,从而避免线路短路或油路磨损而导致的失效。
这种卡扣两部分可选一种材料,也可选不一样的材料,象可以钟对电性能要求及韧性要求分别选POM或PA的材料,所以具有较大的灵活性。
但由于该类产品需要两部分组合在一起,因为产品生产需要两套模具,生产后还需要将两种产品装配在一起,需要工装投入,所以在成本上比单一件的要高,可以适当选择。
如图7。
(2)组合式
组合式卡扣一般是由标准的卡扣和扎带或者紧固件配合,组合成
一个产品,此类产品应用比较广泛,适用性比较强,可根据客户提供的卡扣要求和线束宽度选用合适的卡扣和扎带组合成一个产品,此类型的卡扣一般有以下形式:如图8、图9。
这种类型的卡扣应用比较灵活,使一个标准卡扣与扎带或紧固件组合同时应用与不同线束中,不必为线束宽度的不同而重新开发新产品,即节省了开发时间,也大大降低了产品的开发费用。
但由于产品是两种产品组合起来的,生产成本比单件产品要略高一些,如果产量大完全可以抵消成本。
同时,这种卡扣可以与金属件配合,如上图,可以直接与钣金配合,而钣金既不需要开孔,也不需要焊螺钉,可以适用于较多场合。
这种卡扣还可以两次注塑,做成防水卡扣,在汽车中有较多的应用,目前,这种卡钉国外公司开发较多,在国内不多,所以价格很高,但随着这种技术的掌握,这种卡扣国内生产也会越来越多。
这几种卡扣同样需要装配和多个件生产,所以比单件产品成本略高,前期投入较大。
从卡扣的结构来看,主要有以上几种,在实际用中,一般可根所所使用的环境不同可先择不同的原材料。
由于卡扣一般重量很小,这类卡扣一般要求有较好的柔韧性,所以一般选择尼龙。
尼龙具有很高的机械强度,软化点高,耐热,磨擦系数低。
而少数需要低温环境的地方也有选择尼龙12的,一般要求不高的卡扣也有选择聚丙烯的,如日韩一些车上比较多。
有些电性能要求的就选择聚甲醛,它不但有较好的电性能,还有自润滑功能,具有良好的装配性。
卡扣在汽车中是一种较为常见的产品,小小的它们将纷繁复杂的线束及配件一一分开并有序的分布在汽车各个部位,既让线束分布美观,又最大限度的保护了线束,产品虽小,但功能不可忽略,小小的卡扣发挥着不小的作用！。