卡扣连接设计计算

塑料件卡扣连接设计指南目次1.范围 (1)2.规范性引用文件 (1)3.定义 (1)4.塑料件卡扣连接概述 (2)4.1卡扣连接的关键要求 (2)4.2卡扣连接的要素 (4)5.约束概述 (12)5.1约束原理 (12)5.2约束原则 (16)5.3约束布置 (16)6.定位功能件设计 (21)6.1定位功能件类型 (21)6.2定位副的组合及其适配性 (29)6.3定位副与装配 (30)6.4定位副与保持 (33)7.锁紧功能件设计 (36)7.1锁紧功能件类型 (36)7.2锁紧功能件的结构设计与计算 (52)7.3对锁紧功能件装配与保持行为的分离 (76)前言为指导本公司塑料件卡扣连接的开发，特制定了本设计指南。

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

且由于塑料产品的材料和工艺特性特别有利于集成式卡扣的开发，所以卡扣连接是一种普遍应用于汽车塑料产品的连接形式。

然而塑料件卡扣连接的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的设计开发中。

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的卡扣连接进行介绍，也可为其他未集成在塑料件上的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的设计开发。

2.规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）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的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

钢丝绳和卡扣计算附件一起重吊索具计算书1、起重吊装示意图:2、钢丝绳计算:,，F/k根据钢丝绳计算公式:[F]=式中[F]----钢丝绳的容许拉力F----钢丝绳的破断拉力,,----钢丝绳的不均匀系数，现用6×37，故取0.82系数K----钢丝绳的安全系数，按6.5倍取值? 当前，移动模架最重构件重量为30t/8?4t，按两点吊装，每股钢丝绳设计允许拉力为2t。

考虑到吊索具后期在其它地方可相互使用，体现到钢丝绳的通用性，钢丝绳选取长度为8m，水平夹角为60度，故2t/sin60?=2.309t，卡环选取11t。

由以上可以得知[F]=2.309t×10=23.09KNF=23.09×6.5/0.82=183.030kN，由此查表强度1550kN/Mp类型钢丝绳直径φ19.5mm。

故起吊24.75t构件选取:φ19.5mm(6×37)，卡环3.3t。

? 当前，移动模架最重构件重量为30t/8?4t，按四点吊装，每股钢丝绳设计允许拉力为1.4t(注:四点吊按三点受力计算)。

考虑到吊索具后期在其它地方可相互使用，体现到钢丝绳的通用性，钢丝绳选取长度为10m，水平夹角为90度，故1.4t/sin90?=1.4t.由以上可以得知[F]=1.4t×10=14kNF=14×6.5/0.82=110.976kN，由此查表强度1550kN/Mp类型钢丝绳直径φ19.5mm。

卡环3.3t。

3、起吊梁受力分析为建模方便，模型以2,20槽钢背对焊制而成起吊梁，采用MIDAS建模进行受力分析，模型如下图:图3.1 起吊梁受力模型起吊梁以2,20槽钢槽口对焊而成，起吊梁上设置两吊点，并作为边界约束，约束条件采用一般简支，荷载采用节点荷载(即集中荷载)，荷载值为: P=30t/8/4=0.9375t=9.375KN起吊梁下实际设置4个起吊点，即每个起吊点受力9.375KN。

管道连接的相关管件及卡箍套用相关定额子目。

那管件（三通，弯头）套用那章那些定额子目？这些沟槽管件是主材，沟槽连接的管道安装定额中包含了沟槽管件的安装，只需要将管件作为主材添加就可以了. 消防管道沟槽式连接安装时的管件以及卡箍件计算：以平面图合同系统图既可以进行分析计算了。

具体是：1、管道三通分支处即计算一个三通、三个卡箍；2、管道进行四通分支出即计算一个四通、四个卡箍；3、管道拐弯的位置计算一个弯头、二个卡箍；4、一个法兰阀门时，计算二片沟槽式法兰、二个卡箍；5、管道直线距离时管道之间的连接时，每超过5.5~6m即计算一个卡箍；6、管道变径时采用沟槽式变径大小头时，即计算一个变径接头以及不同管径的卡箍各一个。

附件一起重吊索具计算书1、起重吊装示意图：2、钢丝绳计算：根据钢丝绳计算公式：[F]=kα⨯F/式中[F]----钢丝绳的容许拉力F----钢丝绳的破断拉力α----钢丝绳的不均匀系数，现用6×37，故α取0.82系数K----钢丝绳的安全系数，按6.5倍取值⑴当前，移动模架最重构件重量为30t/8≈4t，按两点吊装，每股钢丝绳设计允许拉力为2t。

考虑到吊索具后期在其它地方可相互使用，体现到钢丝绳的通用性，钢丝绳选取长度为8m，水平夹角为60度，故2t/sin60°=2.309t，卡环选取11t。

由以上可以得知[F]=2.309t×10=23.09KNF=23.09×6.5/0.82=183.030kN，由此查表强度1550kN/Mp类型钢丝绳直径φ19.5mm。

故起吊24.75t构件选取：φ19.5mm(6×37)，卡环3.3t。

⑵当前，移动模架最重构件重量为30t/8≈4t，按四点吊装，每股钢丝绳设计允许拉力为1.4t（注：四点吊按三点受力计算）。

考虑到吊索具后期在其它地方可相互使用，体现到钢丝绳的通用性，钢丝绳选取长度为10m，水平夹角为90度，故1.4t/sin90°=1.4t.由以上可以得知[F]=1.4t×10=14kNF=14×6.5/0.82=110.976kN，由此查表强度1550kN/Mp类型钢丝绳直径φ19.5mm。

卡环3.3t。

3、起吊梁受力分析为建模方便，模型以2［20槽钢背对焊制而成起吊梁，采用MIDAS 建模进行受力分析，模型如下图：图3.1 起吊梁受力模型起吊梁以2［20槽钢槽口对焊而成，起吊梁上设置两吊点，并作为边界约束，约束条件采用一般简支，荷载采用节点荷载（即集中荷载），荷载值为：P=30t/8/4=0.9375t=9.375KN起吊梁下实际设置4个起吊点，即每个起吊点受力9.375KN。

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

且由于塑料产品的材料和工艺特性特别有利于集成式卡扣的开发，所以卡扣连接是一种普遍应用于汽车塑料产品的连接形式。

然而塑料件卡扣连接的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的设计开发中。

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的卡扣连接进行介绍，也可为其他未集成在塑料件上的卡扣连接形式提供设计参考。

塑料件卡扣连接设计指南目次1.范围 (1)2.规范性引用文件 (1)3.定义 (1)4.塑料件卡扣连接概述 (2)4.1卡扣连接的关键要求 (2)4.2卡扣连接的要素 (4)5.约束概述 (12)5.1约束原理 (12)5.2约束原则 (16)5.3约束布置 (16)6.定位功能件设计 (21)6.1定位功能件类型 (21)6.2定位副的组合及其适配性 (29)6.3定位副与装配 (30)6.4定位副与保持 (33)7.锁紧功能件设计 (36)7.1锁紧功能件类型 (36)7.2锁紧功能件的结构设计与计算 (52)7.3对锁紧功能件装配与保持行为的分离 (76)前言为指导本公司塑料件卡扣连接的开发，特制定了本设计指南。

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

且由于塑料产品的材料和工艺特性特别有利于集成式卡扣的开发，所以卡扣连接是一种普遍应用于汽车塑料产品的连接形式。

然而塑料件卡扣连接的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的设计开发中。

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的卡扣连接进行介绍，也可为其他未集成在塑料件上的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的设计开发。

2.规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）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的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

塑料件卡扣连接设计指南2.规范性引用文件 .................................................................................................................................................3.定义 .....................................................................................................................................................................4.塑料件卡扣连接概述 .........................................................................................................................................4.1卡扣连接的关键要求4.2卡扣连接的要素5.约束概述 .............................................................................................................................................................5.1约束原理5.2约束原则5.3约束布置6.定位功能件设计 .................................................................................................................................................6.1定位功能件类型6.2定位副的组合及其适配性6.3定位副与装配6.4定位副与保持7.锁紧功能件设计 .................................................................................................................................................7.1锁紧功能件类型7.2锁紧功能件的结构设计与计算7.3对锁紧功能件装配与保持行为的分离为指导本公司塑料件卡扣连接的开发，特制定了本设计指南。

一、《塑料卡扣设计原则和方法》基本原则：1.厚度2.梁的长度3.插入角度4.保持面深度5.保持面角度6.保持面极限角度7.保持面功能处的厚度8.梁的宽度9.摩擦系数10.最大许用应变11.壁面偏斜放大系数12.装配力，分离力，拆卸力装配力：按压卡口时，施加的力；分离力：与装配力相反方向的力。

拆卸力：按压挂钩时，施加的力。

拆卸力，将挂钩产生弹性形变，形变位移至少大于保持面的深度。

材料弹性模量、偏移量、距离旋转中心距离已知，则，可根据《材料力学》悬臂梁受力分析，从而得出最小拆卸力。

二、试纸条渗液架根据结构限制以及挂钩基本简要设计要求，可以得到基本‘设计挂钩’。

挂钩的使用结构尺寸1.初步设计计算1厚度：该件使用ABS开模具所得，厚度一般为1.5～4.5mm，根据挂钩厚度设计，可得3*50%～60%=1.5～1.8mm，初步设定厚度为1.6mm。

2长度：首选十倍厚度，但至少5倍。

因此长度16mm。

按照16mm设计的结构，与下方相距离1.84mm，间隙太小，按经验应该留有5mm左右的空隙（5mm空隙也可用来设计挂钩插入面长度等尺寸），因此长度设定为12mm，12/1.6=7.5大于5。

满足设计需求。

3插入角度：常用合理范围25～30度，取中间值，首选设计角度28度（允许比25度还要小，根绝结构而定）。

4保持面深度：梁的长度/厚度在5～10之间，所以保持面深度等于厚度，等于1.6mm。

5保持面角度：保持面的极限角度=，ABS的摩擦系数0.5～0.6，因此得到角度等于59.0～63.4度，则极限角度平均值等于61.2度。

注：59～90度任意角度效果相同，都需要大力去拆卸。

本产品使用拆卸力进行拆卸，因此，推荐最小角度45度，所以保持面的角度在45～61.2度间，脱离力可以取下；61.2～90度之间，脱离力不能取下，就算取下，也有损坏风险。

该件运动件，考虑运动震动因素导致脱钩。

角度越大，脱离力就越大，挂钩配合越牢靠。

一、《塑料卡扣设计原则和方法》基本原则：1.厚度2.梁的长度3.插入角度4.保持面深度5.保持面角度6.保持面极限角度7.保持面功能处的厚度8.梁的宽度9.摩擦系数10.最大许用应变11.壁面偏斜放大系数12.装配力，分离力，拆卸力装配力：按压卡口时，施加的力；分离力：与装配力相反方向的力。

拆卸力：按压挂钩时，施加的力。

拆卸力，将挂钩产生弹性形变，形变位移至少大于保持面的深度。

材料弹性模量、偏移量、距离旋转中心距离已知，则，可根据《材料力学》悬臂梁受力分析，从而得出最小拆卸力。

二、试纸条渗液架根据结构限制以及挂钩基本简要设计要求，可以得到基本‘设计挂钩’。

挂钩的使用结构尺寸1.初步设计计算1厚度：该件使用ABS开模具所得，厚度一般为1.5～4.5mm，根据挂钩厚度设计，可得3*50%～60%=1.5～1.8mm，初步设定厚度为1.6mm。

2长度：首选十倍厚度，但至少5倍。

因此长度16mm。

按照16mm设计的结构，与下方相距离1.84mm，间隙太小，按经验应该留有5mm左右的空隙（5mm空隙也可用来设计挂钩插入面长度等尺寸），因此长度设定为12mm，12/1.6=7.5大于5。

满足设计需求。

3插入角度：常用合理范围25～30度，取中间值，首选设计角度28度（允许比25度还要小，根绝结构而定）。

4保持面深度：梁的长度/厚度在5～10之间，所以保持面深度等于厚度，等于1.6mm。

5保持面角度：保持面的极限角度=，ABS的摩擦系数0.5～0.6，因此得到角度等于59.0～63.4度，则极限角度平均值等于61.2度。

注：59～90度任意角度效果相同，都需要大力去拆卸。

本产品使用拆卸力进行拆卸，因此，推荐最小角度45度，所以保持面的角度在45～61.2度间，脱离力可以取下；61.2～90度之间，脱离力不能取下，就算取下，也有损坏风险。

该件运动件，考虑运动震动因素导致脱钩。

角度越大，脱离力就越大，挂钩配合越牢靠。

塑料件卡扣连接设计指南2.规范性引用文件.....................................................3.定义...............................................................4.塑料件卡扣连接概述.................................................4.1卡扣连接的关键要求...............................................4.2卡扣连接的要素 ...................................................5.约束概述...........................................................5.1约束原理 .........................................................5.2约束原则 .........................................................5.3约束布置 .........................................................6.定位功能件设计.....................................................6.1定位功能件类型 ...................................................6.2定位副的组合及其适配性...........................................6.3定位副与装配 .....................................................6.4定位副与保持 .....................................................7.锁紧功能件设计.....................................................7.1锁紧功能件类型 ...................................................7.2锁紧功能件的结构设计与计算.......................................7.3对锁紧功能件装配与保持行为的分离.................................为指导本公司塑料件卡扣连接的开发，特制定了本设计指南。