结构设计卡扣设计课件.ppt

塑料件的连接 卡扣设计 直臂卡扣 Wb 壁面处的粱宽度 Wt 保持功能键的处的粱宽度 Ru 梁与壁交汇处的半径 Lb 梁的长度 Lt 锁紧件的总长度 Lr 保持功能件的长度Le 粱的有效长度 粱的根部到配合功能键与插入或保持面接触点的距离 Tb 壁面处的粱厚度 TW 粱处的壁厚 Tt 保持功能件处的粱厚度 Y 根切深度 所设计的插入面角度 自由状态时 保持面角度 自由状态 装配偏斜 一般与Y相等 由于材料性质和加工工艺的不同 本规则不具备通用性 仅仅帮助进行技术分析 悬臂卡扣设计是一个不断反复的过程 需要不断调整才能做出合格的产品 卡扣设计 直臂卡扣 Tb 壁面处的粱厚度 对于梁与壁面垂直的情况 梁根部厚度约为壁厚的0 5 0 6T 厚度太大可能出现冷却问题 造成较大的残余应力 收缩 凹陷等 太小可能存在对充模和流动性问题 对于梁时壁面的延伸 Tb应该等于壁厚 若不等于应该逐渐过度 Tt 保持功能件处的粱厚度 一般来说Tt Tb 但是当粱的根部的应变较高时 全长带锥度的粱可以将应变均匀的分布在粱上 减少根部产生过应变的概率 常见的锥度为Tb Tt 1 25 2 2倍是常用的数据 当粱的长度与厚度比小于5时 可采用锥度粱设计 当然这样会保持强度降低 不要将悬臂梁从保持面到根部都做成锥形 这样机会所有的应变都移动到根部 反而容易损坏 根部用圆角 Lb 梁的长度 Lb梁的长度至少为5倍壁厚 5Tb 首选10倍的壁厚 10Tb 如是大于10倍的壁厚的话 可能会发生翘曲和充模问题 小宇5倍壁厚的话 梁将承受很大的剪切作用以及梁根部的弯曲 在装配过程中损坏的可能性变大 根部会产生很大的应变 Wb 壁面处的粱宽度 应变不是宽度的函数 粱的强度可以通过增加粱的宽度得到改善 而不会造成应变的增大 这可以作为需要更大保持强度而增加粱厚度的替代方案 粱的宽度也可以带锥度 这样可以减少粱根部应变 但是不如厚度带锥度那么有效 粱的宽度必须带4 1的锥度时 才能起到厚度2 1的效果 Y 根切深度 保持面深度也叫根切深度 他决定结合和分离时梁偏斜的程度 当梁的长度是厚度的5倍时 初始保持面深度应该小Tb长度接近壁厚的10倍时 初始保持面深度应该等于Tb 用材料的已知应变极限进行分析计算时 可以确定最大的需用偏斜 然后将保持面的最大深度设定为等于最大许用偏斜 所设计的插入面角度 插入面角度会影响装配力 实际上 最大插入角应该尽可能的小 以减小装配力 合理的角度为25 35 之间 大于等于45 会使装配困难 保持面角度 保持面角度将影响保持和分离行为 角度越陡 保持强度和分离力就越大 确切的角度取决于材料间的摩擦系数和锁紧件材料的实际刚度 极限角度适用于不用拆卸的安装方式 极限值以上的角度为极限角 由于摩擦作用 极限角小于90 但作用是一样的 摩擦系数为0 3时 极限角度近似80 采用一个极限角与90 之间的角度是可取的 这样具备更大的尺寸柔量和坚固性 已知摩擦系数时 保持角极限角度的计算公式 直臂卡扣设计 参数计算 概念介绍 正割模数 卡扣连接在卡扣瞬间承受很高的应力 此时应力 应变曲线已经不是直线 而是一条近似的正割曲线 为了和通常的弯曲模数有所区别 此时的弯曲弹性模数应该称为正割模数 正割模数不是一个常数 他是应力 应变曲线的弹性范围内任一给定点的应力对应变的比率 在卡扣的连接计算时 应用正割模数能够比较准确的反映出塑料的抵抗弯曲的变形能力 许用应变 根据胡克定律 式中 为应力 为应变 E为弹性模量 在卡扣连接弯曲弹性模量用正割模数来代替故而 对需要经常拆装的连接 许用应变之选取应该留有余量 可将实际使用值取需用应变的0 5倍 直臂卡扣设计 参数计算 直臂卡扣设计 参数计算 直臂卡扣设计 参数计算 许用过盈量 y 许用过盈量 y 即许用挠度 Y 也就是卡入时悬臂前端产生的弹性变形的尺寸 挠曲力 P 挠曲力即当卡入时施加在悬臂前端的垂直力 当悬臂产生弹性变形 不是塑性变形 此时的变形李被称之为许用挠曲力 计算挠曲力是计算卡入力的需要 实际上有的悬臂卡扣连接的装配和拆开就是施加卡入力而完成的挠曲力 卡入力 W 与装配方向相同的力 直臂卡扣设计 参数计算 许用过盈量 y 许用过盈量 y 即许用挠度 Y 也就是卡入时悬臂前端产生的弹性变形的尺寸 挠曲力 P 挠曲力即当卡入时施加在悬臂前端的垂直力 当悬臂产生弹性变形 不是塑性变形 此时的变形李被称之为许用挠曲力 计算挠曲力是计算卡入力的需要 实际上有的悬臂卡扣连接的装配和拆开就是施加卡入力而完成的挠曲力 卡入力 W 与装配方向相同的力 直臂卡扣设计 参数计算 11 可编辑 直臂卡扣设计 参数计算 卡扣 1 通常上盖设置跑滑块的卡