结构设计-卡扣设计

洗发水弹簧卡扣结构设计
洗发水弹簧卡扣结构设计主要包括以下几个步骤：
1.确定卡扣的形状和尺寸：根据洗发水瓶盖的大小和形状，设计出
合适的卡扣形状和尺寸，以满足使用要求。

2.确定卡扣的材料和弹性：选择适当的材料和弹性，以保证卡扣具
有一定的紧固力和耐久性，同时也要保证卡扣容易打开和关闭。

3.设计卡扣的安装位置：根据洗发水瓶盖的整体结构和美观度，确
定卡扣的安装位置，以确保卡扣在正常使用过程中不会脱落或松动。

4.确定卡扣的开启方式：设计合适的开启方式，使消费者在使用过
程中能够轻松打开卡扣，同时也要保证卡扣在关闭状态下不易被打开，以防止洗发水泄漏。

5.进行结构设计：根据以上设计要求，进行具体的结构设计，包括
卡扣的形状、尺寸、安装位置、开启方式等，并绘制图纸。

6.进行强度和耐久性测试：对设计好的卡扣进行强度和耐久性测试，
以确保卡扣在使用过程中能够满足要求。

7.进行外观和实用性评估：对设计好的卡扣进行外观和实用性评估，
以确保卡扣不仅外观美观，同时也符合实际使用要求。

总的来说，洗发水弹簧卡扣结构设计需要考虑多个因素，包括卡扣的形状、尺寸、材料、弹性、安装位置、开启方式等，并进行相应的测试和评估，以确保设计的卡扣能够满足实际使用要求。

卡扣：1.1简介类似压配合，卡扣也是一种不使用多余零件或紧固件将两个零件装配的简单装配方式。

卡扣结构运用了锁臂原理，由卡钩和卡槽组成。

装配过程中，卡钩配合件使之变形或部分变形。

一旦卡入卡槽，卡钩回弹到其原来位置。

卡钩和卡槽相互作用使卡扣具有卡紧力。

卡扣结构可以用于联接不相似的两个聚合物材料零件或完全不同材料的零件，如金属件和塑料件。

卡扣被广泛用于安装工具，机箱，电子元件，包装盒，玩具，汽车零部件，医疗器械等成千上万种产品上。

现在存在一种简化制造成本的趋势，而卡扣通过本身具有的结构起到坚固作用正好符合此趋势。

卡扣不需要额外的装配工具简化了紧固安装。

依靠良好的设计，在最终产品中卡扣结构可以隐藏于不能直接看到的地方。

成功的卡扣结构依赖于精确的工程技术，尽管此结构已经被使用多年，但直到近些年制造上的需要才促成更多的可靠的卡扣设计问世。

卡扣有两个主要的大类。

永久卡扣或一次装配的卡扣，经常使用在一次性消费产品上，此类卡扣在产品制造工序中安装且永不会拆开。

多次卡扣使用在多次使用产品上，如笔帽和瓶盖，会多次打开合上，还比如维修时需要拆开的汽车零部件。

两类卡扣结构都包括一些设计原理。

一个悬臂梁，卡扣结构使用该结构轴向插入与之配合零件的卡槽中。

一个弯曲梁，悬臂梁的变体，即悬臂梁弯曲。

环形卡扣是一种圆形或椭圆形的连接被用在如笔帽和瓶盖中。

球形卡扣卡入一个具有缺口的配合件。

扭转梁用剪切力保证其位置固定。

卡扣结构于制造工艺大有裨益。

通过减少零件数，能够节省仓储费用，节省人力成本，减少库存，减少供应商数量，削减运输处理及所有由额外零件带来的费用。

同时也能够节省装配时间。

但卡扣结构也比其他工艺更依赖于前期的设计。

不正确的卡扣结构在装配中甚至装配前可能会出现断裂的情况。

本章将深入讨论三种不同的卡扣结构，材料选择的原则，几何及性能等设计细节分析。

1.2 材料考虑因素材料对于卡扣结构影响极大。

聚合物通常能分为刚性或柔性两种。

不同的使用场合两种特性都适合卡扣使用。

塑胶产品结构设计--卡扣塑胶产品结构设计卡扣在塑胶产品的结构设计中，卡扣是一种常见且重要的连接方式。

它不仅能够实现产品的快速装配和拆卸，还能在一定程度上保证产品的结构稳定性和密封性。

接下来，让我们深入了解一下塑胶产品结构设计中的卡扣。

一、卡扣的定义与作用卡扣，简单来说，是通过塑胶部件自身的弹性变形，实现两个或多个部件之间的连接或固定。

其作用主要体现在以下几个方面：1、装配便捷性：相较于传统的螺丝连接或胶水粘接，卡扣能够大大提高装配效率，减少装配时间和成本。

2、可拆卸性：在需要维修、更换部件或回收产品时，卡扣连接允许部件轻松分离，而不会对产品造成损坏。

3、增强结构稳定性：合理设计的卡扣可以在产品使用过程中提供一定的支撑和固定，增强整体结构的稳定性。

4、降低成本：减少了螺丝、胶水等附加连接件的使用，降低了材料和生产成本。

二、卡扣的分类根据不同的结构和工作原理，卡扣可以分为多种类型，常见的有以下几种：1、悬臂卡扣这是最常见的一种卡扣类型。

它通常由一个悬臂梁和一个卡钩组成。

在装配时，悬臂梁发生弹性变形，卡钩卡入对应的卡槽中，实现连接。

2、环形卡扣环形卡扣呈环状结构，通过自身的弹性收缩或扩张来实现与其他部件的连接。

3、扭转卡扣这种卡扣通过部件的扭转来实现连接和固定，具有较好的抗振动和抗松动性能。

4、插销式卡扣类似于插销的工作原理，通过插入和拔出动作实现连接和分离。

三、卡扣设计的要点1、材料选择塑胶材料的特性对卡扣的性能有着重要影响。

一般来说，应选择具有较高弹性模量和良好韧性的材料，如 ABS、PC 等。

同时，还需要考虑材料的耐疲劳性和耐环境性。

2、尺寸设计卡扣的尺寸包括悬臂长度、厚度、卡钩尺寸等。

这些尺寸的设计需要综合考虑材料的力学性能、装配力的大小以及连接的可靠性。

过长或过短的悬臂、过大或过小的卡钩都可能导致卡扣失效。

3、脱模斜度在模具设计中，要为卡扣设计合适的脱模斜度，以保证产品能够顺利脱模，同时不影响卡扣的功能。

卡扣在产品结构中作用是什么？卡扣主要作用是连接前后壳，稳定间隙，方便组装，节约单价成本。

缺点是没有螺钉强度好，可靠性高。

当然，只要卡扣分布与强度设讣好，再结合合理的螺钉位置布局，就可以打造岀一套完美的产品结构。

即满足了结构强度，也满足了成本需求，更满足了装配要求，是不二选择的最佳方式，卡扣在整个产品结构当中主要起辅助作用。

以下说说常用的几种卡扣结构方式【一】卡扣设计在止口上，母扣为穿孔用途：常用于手机，智能设备，充电宝，电脑显示器，电视机等电子产品主体前后壳上。

优点：巧省内部结构空间，外观不易缩水缺点：母扣强度太弱，反复拆卸易断【二】卡扣设计在止口上，母扣下方走斜顶用途：常用于手机，智能设备，充电宝，电脑显示器，电视机等电子产品主体前后壳上。

优点：卡扣结构强度好，外观不易缩水缺点：需要足够的内部结构空间，模具设计需多做一件斜顶。

【三】卡扣设计在止口上，母扣封胶做筋位加强用途：常用于手机，智能设备，充电宝，电脑显示器，电视机等电子产品主体前后壳上。

优点：巧省内部结构空间，外观不易缩水缺点：母扣强度太弱，反复拆卸易断，另外加强筋位厚度设计不能太厚，防止缩水【四】弹力卡扣用途：常用于电子产品支架配件固圧上。

优点：弹力好，强度好，方便拆卸缺点：弹力壁设计需要有一定的高度，太低会造成弹力失效，拆卸力度加大，另外加强筋位厚度设计不能太厚，防止缩水【五】活动推勾卡扣用途：常用于电子产品活动盖上。

优点：强度好，配合紧密，方便拆卸缺点：需要一泄的后退行程空间来活动装配，对于空间狭小的产品不适合【六】拨动弹力卡扣A用途：常用于电子产品活动盖上，早年的功能手机电池盖常用。

优点：弹力好，配合紧密，方便拆卸缺点：需要一泄的后退行程空间来活动装配，对于空间狭小的产品不适合，另外扣合屋不能太大，否则不易拆卸。

【七】拨动弹力卡扣B用途：常用于电子产品活动盖上，遥控器，智能配件电池盖上。

优点：弹力好，配合紧密，方便拆卸缺点：外观不美观，有缺口，另外需要一妃的弹力后退空间来活动拆卸，对于空间狭小的产品不适合，另外扣合疑不能太大，否则不易拆卸.【结语】1,所有卡扣扣合量需要根据实际产品所需要的设计要求去设计，常规设计卡合量在0. 3-0. 6mm之间，然后会预留0.2mm的改模加胶空间。

结构设计卡扣设计卡扣设计是指在纺织品、箱包、皮具、鞋类等各种产品中使用的一种结构设计。

卡扣的作用是实现产品的开合、固定或连接。

卡扣的设计包括材料选择、结构设计和生产工艺等方面。

在设计卡扣时，需要考虑使用功能、形状美观、使用寿命以及成本等因素。

首先，卡扣的材料选择是卡扣设计中的关键。

常见的卡扣材料有塑料、金属、橡胶等。

塑料卡扣价格低廉，适合大规模生产，颜色也更容易丰富。

金属卡扣具有更高的强度和耐磨性，适用于要求更高的产品。

橡胶卡扣具有良好的弹性和抗疲劳性能，可以长时间使用而不易变形。

在选择材料时，需要根据产品的使用环境和要求来确定合适的材料。

其次，卡扣的结构设计也是非常重要的。

不同的产品需要不同类型的卡扣，如拉链卡扣、按扣卡扣、钮扣等。

拉链卡扣通常使用在箱包、衣物等产品中，可以实现快速开合，具有较高的使用方便性。

按扣卡扣适用于衣物、帽子等需要固定的产品，形状多样，可以根据具体需求来选择。

钮扣常用于衬衫、裙子等衣物中，可根据产品设计，选择不同形状和材质的钮扣。

结构设计需要考虑到产品的使用功能和外观美观度。

最后，卡扣的生产工艺也需要考虑。

卡扣可以通过注塑、压铸、模压等方式进行制造。

注塑工艺适用于塑料卡扣的生产，可以实现大批量生产快捷、成本低廉。

压铸工艺适用于金属卡扣的生产，可以实现高精度、高质量的制造。

模压工艺适用于橡胶卡扣的生产，可以实现良好的弹性和耐磨性能。

生产工艺需要根据具体材料和产品要求来选择，确保生产出符合要求的卡扣产品。

综上所述，卡扣设计是一项综合性的任务，需要综合考虑材料选择、结构设计和生产工艺等方面。

只有在这些方面的全面考虑下，才能设计出功能优良、美观实用的卡扣产品。

卡扣设计的成功与否直接影响到产品的品质和市场竞争力，因此，卡扣设计在产品开发中具有重要的地位和作用。

产品结构设计准则--扣位( Snap Joints )基本设计手则扣位提供了一种不但方便快捷而且经济的产品装配方法，因为扣位的组合部份在生产成品的时候同时成型，装配时无须配合其他如螺丝、介子等紧锁配件，只要需组合的两边扣位互相配合扣上即可。

扣位的设计虽可有多种几何形状，但其操作原理大致相同：当两件零件扣上时，其中一件零件的勾形伸出部份被相接零件的凸缘部份推开，直至凸缘部份完结为止；及後，藉着塑胶的弹性，勾形伸出部份即时复位，其後面的凹槽亦即时被相接零件的凸缘部份嵌入，此倒扣位置立时形成互相扣着的状态，请参考扣位的操作原理图。

扣位的操作原理如以功能来区分，扣位的设计可分为成永久型和可拆卸型两种。

永久型扣位的设计方便装上但不容易拆下，可拆卸型扣位的设计则装上、拆下均十分方便。

其原理是可拆卸型扣位的勾形伸出部份附有适当的导入角及导出角方便扣上及分离的动作，导入角及导出角的大小直接影响扣上及分离时所需的力度，永久型的扣位则只有导入角而没有导出角的设计，所以一经扣上，相接部份即形成自我锁上的状态，不容易拆下。

请叁考永久式及可拆卸式扣位的原理图。

永久式及可拆卸式扣位的原理若以扣位的形状来区分，则大致上可分为环型扣、单边扣、球形扣等等，其设计可参阅下图。

球型扣（可拆卸式）扣位的设计一般是离不开悬梁式的方法，悬梁式的延伸就是环型扣或球型扣。

所谓悬梁式，其实是利用塑胶本身的挠曲变形的特性，经过弹性回复返回原来的形状。

扣位的设计是需要计算出来，如装配时之受力，和装配後应力集中的渐变行为，是要从塑料特性中考虑。

常用的悬梁扣位是恒等切面的，若要悬梁变形大些可采用渐变切面，单边厚度可渐减至原来的一半。

其变形量可比恒等切面的多百分之六十以上。

不同切面形式的悬梁扣位及其变形量之比较扣位装置的弱点是扣位的两个组合部份：勾形伸出部份及凸缘部份经多次重覆使用後容易产生变形，甚至出现断裂的现象，断裂後的扣位很难修补，这情况较常出现於脆性或掺入纤维的塑胶材料上。

塑胶件的结构设计：卡扣篇（中）卡扣设计的原则卡扣设计的最终目标是要实现两个零件之间的成功连接固定，要达到连接固定的效果，卡扣设计时需要从以下几方面进行考虑：连接可靠性、约束完整性和装配协调性，它们是卡扣连接成功的关键要求，其他要求还应该包括制造工艺的可行性、成本的高低等。

连接可靠性，是卡扣设计中最重要的一个设计指标，一般会从以下几个方面去考虑：l 连接符合功能预期；l 连接强度；l 在用户使用过程中不发生分离、松动、破损、噪声；l 能够适应使用过程中因环境因素引起的产品变形或蠕变；l 保证维修拆卸的功能与设计预期一致。

实际上，在产品设计过程中，会根据产品的定位、部件的功能以及成本去选择需要满足的连接可靠性要求，并不是每个设计都需要完全满足以上要求，比如有些设计不需要经常拆卸或维修，那么设计符合前三点就可以，如果需要经常拆卸，那么就需要考虑拆后卡扣的功能与设计预期一致，此时卡扣设计的类型选择或具体设计参数上就会有所改变，比如下图中同样是电池盖，但是应用在充电宝和遥控器上卡扣的设计就会不同。

下面针对悬臂梁卡扣的连接强度计算进行分析介绍：一、常见的悬臂梁卡扣的主要有以下参数：1、梁根部的厚度TbTb一般为壁厚Tw的50%~60%，太小可能会存在充模和流动问题，太大可能会存在冷却问题，进而会导致大的残余应力、缩孔和缩痕。

当梁是从壁面延伸出来时，Tb可等于Tw。

2、梁的长度Lb悬臂梁卡扣的总长（Lt）由梁的长度（Lb）和保持元件长度（Lr）组成，Lb取值范围一般为5Tb~10Tb，大于10Tb时，可能会存在翘曲和充填问题，小于5Tb时，梁的柔性较差，梁的根部承受较大的弯曲，从而增大损坏的可能性。

（对于较硬或较脆的塑料，应采用较大的长度与厚度的比值）。

3、插入面角度α插入面角度会影响装配力，角度越大，装配力就越大，一般合理的角度在25°~35°之间，如果因空间问题（即α越小，保持元件的长度Lr越长），最大不要超过45°。