汽车内饰塑料卡扣配合结构设计研究

关于汽车塑料件和钣金件的连接结构及卡扣的技术探究摘要：随着生活水平的提高和节奏的加快，汽车已经成为生活中不可或缺的交通工具，而车辆速度的提升和人们对于安全的重视，对车辆的制造技术提出了更高的要求，车身的材料和结构在车辆的安全性能中起着非常重要的作用。

关键词：汽车部件、汽车结构、技术探究引言汽车部件行业为汽车整车制造业提供相应的部件产品，是汽车工业发展的基础，是汽车产业链的重要组成部分。

近年来，中国汽车部件产业在国家重大工程和技术专项的支持下，通过企业自主研发、合资合作及技术人才引进，持续加强技术攻关和创新体系建设，在部分领域核心技术逐步实现突破。

中国品牌汽车部件自主创新体系初步形成。

中国品牌部件企业通过多年发展，大多已具备较强的生产制造能力和一定的市场竞争力，企业系统管理和模块化供货能力提升，通过差异化的多层次发展，以及同心多元化推动，实现了规模迅速扩张，在各个细分行业之间形成了协同效应。

国内汽车部件企业已经具备乘用车及商用车部件系统、部件及子系统的产业化能力，并实现产品的全面覆盖。

经过多年发展，中国已形成东北、京津冀、中部、西南、珠三角及长三角六大汽车部件产业集群。

在汽车行业下行压力持续加大的情况下，汽车部件市场发展总体情况良好，呈中高速发展态势。

在全球化趋势下，国内汽车部件企业采用兼并重组、海外并购、股权合资、合资合作等方式，加速拓展并融入世界部件采购体系并走向世界。

1我国汽车部件产业的现状1.1国内外技术差距缩小相对于国内而言，发达国家的汽车零部件企业规模较大、专业化程度较高，在资金、技术等方面都具有较强优势，在技术上领先于国内大多数企业。

因此，国内汽车零部件行业企业在技术上与国外成熟企业存在一定差距。

而近几年来，随着我国汽车产业的发展和配套零部件行业的成长，我国汽车零部件行业的技术水平和研发能力得到了较大幅度的提升，已经出现了一批具有自主开发设计能力且规模较大的零部件企业和在细分领域具备较强技术研发能力的中小规模零部件企业。

塑料卡扣连接设计1、连接类型卡扣可以是最终连接，或者也可以是其他连接出现之前的临时连接。

临时连接时，卡扣仅将连接保持到其他连接出现。

仅要求它们是足够坚固而有效的，能够将装配件与基本件定位保持到最终连接的出现。

永久锁紧件是不打算拆开的，如图2.15所示。

没有锁紧真正是永久的，但这种锁紧一旦结合便难以分开。

如图 2.15（a）为止逆锁紧件，其中锁紧倒刺装在不带拆卸通道的结合面中。

图2.15（b）是钩爪与壁上的带状功能件的结合。

所需要的装配力很大。

非永久锁紧件是打算拆开的。

非永久锁紧用两种锁紧类型加以区别。

可拆卸锁紧件被设计成，当预定分离力施加到零件上时，允许 零件分离，如图2.16（a）所示。

非拆卸锁紧件需要人工使锁紧件偏斜，如图2.16（b）所示。

2、悬臂钩的简明设计规则以下规则总体上是正确的，但对于具体产品，材料、零件以及加工的变化都会影响其适用性。

2.1梁根部厚度）应该约如果梁是从壁面突出来的，如图6.11（a）所示，那么梁根部的厚度（Tb为壁的厚度的50％－60％。

壁厚大于60％壁厚的梁的根部可能会因厚截面而存在冷却问题，进而会导致大的残余应力、缩孔和缩痕，缩孔会削弱功能件（最大应力点），外观表面上的缩痕是不能接受的。

如果梁是壁面的延伸，如图6.11（b）所示，那么Tb应等于壁的厚度。

如果梁的厚度必须小于壁厚的话，那么梁的厚度应该从壁面到所需厚度的部位沿梁的长度方向逐渐变化（斜率1：3），这样可以避免应力集中和充模问题。

2.2 梁的长度悬臂钩的总长（Lt ）由梁的长度（Lb）和保持功能件长度（Lr）构成，如图6.12所示。

梁的长度（Lb ）应该至少为5倍的壁厚（5Tb）但首选为10倍的壁厚（10Tb）.若梁的长度大于10倍的壁厚，可能会发生翘曲和充模问题。

长度小于5倍的壁厚（5Tb）的梁将承受很大的剪切作用以及梁根部的弯曲。

这样不仅会增大在装配过程种损坏的可能性，而且也会使分析计算变得很不准确。

第3章 卡扣设计准则及关键尺寸由于卡扣的原型较多，本文中先以悬臂梁卡扣为例介绍卡扣设计的基本准则，再分别对几种典型原型卡扣的关键尺寸进行详细说明。

3.1卡扣设计的基本准则介绍悬臂梁卡扣是最为常见的卡扣，在长期的使用和研究过程中，逐渐总结形成了一些基于实践和理论的设计准则，对于其它的原型卡扣设计中也可以参照下述的基本准则。

1) 合理确定梁根部厚度一般情况下，梁都是与母体壁面或表面成90°伸出或在平面内。

如果梁是从壁面突出来的，如图3.1(a)所示，梁根部的厚度应该约为壁厚的50％－60％。

厚度小于50％壁厚的梁可能会存在充模和流动问题。

厚度大于60％壁厚的梁其根部可能会因厚截面而存在冷却问题，进而会导致大的残余应力、缩孔和缩痕，缩孔会削弱功能件，外观表面上的缩痕也是不能接受的。

如果梁是壁面的延伸，如图3.1(b)所示。

那么梁根部的厚度应等于壁的厚度。

如果梁的厚度必须小于壁厚的话，其厚度应该从壁面到所需厚度的部分沿梁的长度方向逐渐变化，这样可以避免应力集中和充模不足问题。

图3.1 梁根部的厚度2) 正确选择梁长与壁厚之比悬臂梁卡扣的总长由梁的长度和保持功能件长度构成，如图3.2所示。

这两段长度在计算时要分别考虑，因为计算弯曲时，只考虑梁的弯曲部分。

此时，虽然保持功能件的长度是未知的，但能够确定梁的长度。

随后，将保持功能件长度与梁的长度相加就能得到悬臂钩卡扣的总长。

理想状态下，希望能自由的选择梁的长度，但往往受到可利用空间和装配件尺寸的限制。

梁根厚应为壁厚的50%-60% 梁根厚应等于边缘厚度图3.2 梁的长度一般情况下，梁的长度应该至少为5倍的壁厚，但首选是10倍的壁厚。

若梁的长度大于10倍壁厚，可能会发生翘曲和充模问题。

在确保功能件完全充满和尺寸空间允许的前提下，梁的长度可适当增加。

长度小于5倍壁厚的梁将承受很大的剪切作用以及梁根部的弯曲。

这样会增大在装配过程中损坏的可能性，也会使分析计算（梁理论）变得很不准确。

塑料卡扣连接设计塑料卡扣连接是一种常见的连接方式，广泛应用于各种塑料制品中。

它具有结构简单、成本低廉、安装方便等优点，因此深受制造商和消费者的青睐。

本文将介绍塑料卡扣连接的设计原理、常见应用领域以及相关的材料选择和制造工艺等。

首先，我们需要了解塑料卡扣连接的设计原理。

塑料卡扣连接通常由两部分组成：一部分是卡扣头部，用于连接两个塑料制品；另一部分是卡扣底座，用于固定卡扣头部。

卡扣头部通常具有一个凹口和一对凸起，而卡扣底座则有相应的凸口和凹陷。

当卡扣头部插入卡扣底座时，凹口和凸起会相互咬合，形成牢固的连接。

为了确保连接的牢固性，设计者通常会在卡扣底座上设置几个锁定点或锁定槽，以增加连接的稳定性。

在设计塑料卡扣连接时，材料的选择非常重要。

一般来说，塑料卡扣连接的材料需要具有一定的韧性和耐磨性。

常见的材料包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)和聚氯乙烯(PVC)等。

这些材料具有低成本、易加工和良好的物理性能等特点，非常适合塑料卡扣的制造。

塑料卡扣连接的制造工艺通常包括注塑和压延两种方法。

注塑是将熔化的塑料材料注入到模具中，使其快速冷却和固化成型。

注塑的优点是生产效率高，制品质量稳定。

而压延则是将熔化的塑料材料通过一个滚轮或压延机进行挤压，使其成型。

压延的优点是成本低，适用于大批量生产。

除了常见的设计原理、应用领域、材料选择和制造工艺外，塑料卡扣连接的设计还需要考虑一些其他因素。

例如，连接的牢固性、连接面积的大小、卡口的形状和尺寸、材料的颜色和表面处理等。

这些因素将直接影响到连接的质量和外观。

综上所述，塑料卡扣连接是一种常见的连接方式，具有结构简单、成本低廉、安装方便等优点，在服装、箱包、家具、汽车零部件等领域有广泛的应用。

通过合理的设计原理、材料选择和制造工艺，我们可以生产出质量稳定、牢固可靠的塑料卡扣连接产品。

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。

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实际操作，了解和掌握汽车装饰的基本技术和方法，提高对汽车装饰材料的认识，培养动手能力和创新能力。

实验内容包括汽车装饰材料的识别、汽车装饰品的安装、汽车内饰的改造等。

二、实验时间2023年11月15日三、实验地点汽车维修与装饰实验室四、实验材料与工具1. 实验材料：- 汽车装饰材料：地胶、汽车装饰板、塑料卡扣、导光条、汽车装饰条、夜光粉等。

- 汽车内饰件：座椅、仪表盘、门板等。

2. 实验工具：- 电钻、螺丝刀、扳手、切割机、剪刀、打胶枪、热风枪等。

五、实验步骤1. 材料识别与准备- 对实验所需的汽车装饰材料进行识别，了解其特点、用途及安装方法。

- 根据设计要求，准备好所需的各种装饰材料。

2. 汽车装饰品的安装- 选择合适的汽车装饰品，如地胶、装饰条等。

- 使用电钻、螺丝刀等工具，将装饰品固定在汽车内饰件上。

- 注意装饰品的平整度和美观性。

3. 汽车内饰改造- 对座椅、仪表盘、门板等内饰件进行测量，确定改造方案。

- 使用切割机、剪刀等工具，对内饰件进行裁剪。

- 使用打胶枪、热风枪等工具，对内饰件进行粘贴或焊接。

- 对改造后的内饰件进行打磨、抛光等处理。

4. 汽车装饰照明系统改造- 选择合适的汽车装饰照明用发光管和背光源。

- 使用切割机、剪刀等工具，对内饰件进行裁剪，为发光管和背光源预留空间。

- 使用电钻、螺丝刀等工具，将发光管和背光源固定在内饰件上。

- 连接电源，检查照明效果。

5. 汽车装饰尾管安装- 选择合适的汽车装饰尾管。

- 使用电钻、螺丝刀等工具，将尾管固定在汽车尾部。

- 注意尾管的对称性和美观性。

六、实验结果与分析1. 实验过程中，成功完成了汽车装饰品的安装、汽车内饰的改造、汽车装饰照明系统改造以及汽车装饰尾管的安装。

2. 通过实验，掌握了汽车装饰的基本技术和方法，提高了动手能力和创新能力。

3. 实验过程中发现，汽车装饰材料的选择和安装方法对装饰效果有很大影响。

汽车塑料件卡接设计方式1、鸟嘴型卡子针对09630001（原BL540）卡扣而言，D＝Φ9（安装）、Φ6(主定位)；BL540卡接直径Φ5.5（卡扣安装颈直径－扣座开口宽度）△d ＝0.6（推荐）。

2、熔接柱熔接柱的尺寸为：Ф6-Ф8mm，壁厚为：1.5-2mm；凸出配合表面6mm-8mm。

熔接柱与本体的间隙0.5mm左右；一般用于门护板上。

3、双面卡子（仪表板常用）T＝2.0-4.5；（仪表板广泛使用该卡接结构）尖部间隙0.5；尺寸3.5是关键控制尺寸；根据配合间隙要求，饰件二上卡扣安装尺寸也可以是8x14.5、8x17等规格。

干涉量0.2-0.3mm左右。

4、单面卡子卡接干涉量0.2-0.3mm5、螺钉螺钉干涉量0.3-0.35mm，螺钉与连接板的间隙至少0.5mm；A≧3mm。

用于自攻螺丝的螺丝柱的设计原则是为：其外径应该是Screw外径的2.0-2.4倍。

设计中可以取：螺柱外径=2×螺丝外径；螺柱内径（ABS，ABS PC）=螺丝外径-0.40mm；螺柱内径（PC）=螺丝外径-0.30mm或-0.35mm（可以先按0.30mm来设计，待测试通不过再修模加胶）；6、子母扣子母扣与钣金孔干涉量0.3mm左右。

7、子母扣1. 卡扣与钣金单边卡接量≥0.75mm；2. 卡扣顶部与A柱上护板间隙：T≥2mm；3.卡扣与钣金设置0.2mm工艺间隙；此断面为侧气帘专用，普通连接用途不要采用。

保证可靠连接，气帘爆炸时卡扣根部不脱落，A柱护板被拉住，避免对乘员造成伤害；----------------------------------------------------------------- 欧凡设计培训：专业CAD,UG,PROE,CATIA,SolidWorks,UG数控编程培训,塑料模具设计培训,五金冲压模具设计培训，产品结构设计培训，模流分析培训。

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°。

汽车内饰塑料卡扣配合结构设计研究作者：侯强来源：《中国科技博览》2019年第07期[摘要]本文针对汽车内饰塑料圆卡扣配合结构设计问题，采用 ANSYS 有限元工具建立接触非线性大变形计算模型，分析得到不同结构参数下卡扣装拆过程中插入力、拔出力、应力等作用过程。

根据计算结果拟合得到卡扣评价指标和结构参数之间的关系，详细分析了性能与结构的作用规律。

[关键词]塑料卡扣配合分析中图分类号：TM855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0119-01Study on the Design of plastic buckle fit structure for Automobile InteriorHou Qiang（R&D Center of Great Wall Motor Company，Automotive Engineering Techical Center of Hebei，baoding 071000）[Abstract]In view of the structural design problem of plastic circular buckles for automobile interior decoration， the contact nonlinear large deformation calculation model is established by using ANSYS finite element tool， and the action process of insertion force， pull-out force and stress in the process of buckle assembly and disassembly under different structural parameters are analyzed. The relationship between the number and the function of the structure is analyzed in detail.[Key words]plastic buckle； fit； analysis卡扣是用于一个零件与另一零件的嵌入连接或整体闭锁的机构，通常用于塑料件的联接，其材料通常由具有一定柔韧性的塑料材料构成。