塑料件扣位设计.doc

塑料件扣位设计 扣位不但提供一种简单及快捷的装配模式，更是一种低成本而可靠性的紧接技术。 扣位的优点 扣位装 额外的物料，如螺丝紧固件或接着剂，因此扣位是一种低成本的装配方法。再者，扣位的装配过程亦非常简单，一般只需一 个插入的动作，无需作旋转运动或装配前产品定位的工作，快捷简便。 扣位的缺点 扣位装置经过多次装入、拆除的动作后，因为疲劳效应，扣位底部连接产品的部份容易断裂。断裂后的扣位装置难以修补。 这情况对使用脆性或充填塑料的零件特别容易发生。由于扣位作为产品零件的一部份，扣位的损坏亦即产品零件的损坏，唯一 的补救方法就是更换零件。此外，扣位在产品设计方面，特别在公差上的控制较为严谨，公差不当容易产生装配过松或过紧 的现象。 应用范围 应用于电器用品、玩具的电池盒盖等等，实在不胜不枚举。 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；及后，藉着塑胶的弹性，勾形伸出部份即时复位，其后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。 运动方向 勾形伸出部份 凸缘部份 运动方向 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。请参考永久式及可拆卸式扣位的原理图。 导出角 导入角 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。 分离启动 分离启动 需加上另一外力启动才可 永久式环型扣 可拆卸式环型扣 分离的可拆卸式环型扣 永久式单边扣 可拆卸式单边扣 需加上另一外力启动才可分离的可拆卸式单边扣 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，和装配后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后容易产生变形，甚至出现断裂的现象， 断裂后的扣位很难修补，这情况较常出现于脆性或掺入纤维的塑胶材料上。因为扣位与产品同时成型，所以扣位的损坏亦即 产品的损坏。补救的办法是将扣位装置设计成多个扣位同时共用，使整体的装置不会因为个别扣位的损坏而不能运作，从而 增加其使用寿命。扣位装置的另一弱点是扣位相关尺寸的公差要求十分严谨，倒扣位置过多容易形成扣位损坏；相反，倒扣 位置过少则装配位置难于控制或组合部份出现过松的现象。 不同材料的设计要点 PA PBT POM PS PA 免时﹐特别的造模零件是可以达致以上效果。另一种可得到倒扣效果的设计是考虑塑胶物料的特性。利用塑胶柔软的变型﹐ 将倒扣的地方强顶出模具﹐但通常要注意不会把 大 内 倒扣 外 倒扣 PA 内倒扣和外倒扣的百份率计算方式 PBT 扣位有分内扣和外扣﹐外扣的可利用分模面做成﹐内扣的可用变形方式或对碰方式出模。内扣的可利用算式计算扣位百份率 POM 扣位必须为弧形或转角弧度要大﹐方便塑胶成品容易滑过模具表面。并且减少脱落时应力集中的现象。内置扣位通常比外置扣 位难脱模﹐因塑胶收缩时将模蕊抓紧﹐外置式的就刚好相反而易于脱模。较高的模具温度使成品较热﹐易于弯曲变形而易于 顶 ((A ?? B ))x100 CB == %% POM ( AA??BB x100 BC ==%% PS 基本上扣位的设计是不鼓励﹐但由于设计上的需要﹐则模具上使用凸轮﹑模蕊推出或其它装置以达成设计要求。