Конструкция с защелкой 101:основы, типы и передовой опыт для соединений с защелкой

У вас недавно появилась идея продукта или вам нужно изготовить детали с особыми требованиями? Если это так, вы, вероятно, хотите создавать высококачественные детали, снижая производственные затраты, улучшая эстетику и простоту сборки. Одной из важных особенностей конструкции, которая может помочь вам в этом, является защелкивающееся соединение.

Однако, несмотря на кажущуюся простоту, защелкивание соединений представляет собой нечто большее, чем кажется на первый взгляд. Например, существует несколько типов защелкивающихся соединений, каждый из которых подходит для различных сценариев проектирования изделий. Кроме того, есть несколько важных советов по проектированию, которых необходимо придерживаться при проектировании защелкивающихся соединений.

Эта статья охватывает все это и многое другое. Если вы хотите спроектировать застежку так, чтобы ее было легко изготовить и избежать дорогостоящих ошибок, эта статья для вас!

Что такое защелка?

Защелка – это небольшой выступ (в виде крючка, валика или головки), который отклоняется во время сборки для сопряжения с другой деталью, как показано ниже.

Рис. 1. Snap Fit
Источник:Wikimedia Commons

Обратите внимание, как охватываемая часть отклоняется и входит в канавку охватывающей части, образуя сборку. Простая конструкция позволяет создавать сборки, прикладывая небольшое усилие к гибкой части шарнира (или охватываемой части). Аналогичным образом, в отличие от традиционных методов соединения, таких как сварка, довольно легко разобрать соединения с защелкой, не повреждая детали.

Распространенные типы защелкивающихся соединений

#1 Консольное соединение с защелкой

Консольное соединение с защелкой является наиболее распространенным типом соединения с защелкой. И, как следует из названия, консольное защелкивающееся соединение имеет консольную балку и конический крюк на охватываемой части. Этот крючок входит в отверстие охватывающей части и отгибается, чтобы зафиксировать соединение на месте.

Рис. 2. Консольное соединение с защелкой

Консольные защелкивающиеся соединения идеально подходят для сборки двух одинаковых половин корпуса изделия, которые необходимо легко разъединить. Например, вы найдете их в модулях панели управления и пластиковых корпусах продуктов.

#2 Кольцевые защелкивающиеся соединения

Кольцевые соединения с защелкой обычно используются для соединения симметричных круглых деталей или деталей цилиндрической формы. Эти соединения имеют выступ (или ребро) по окружности охватываемого компонента, который взаимодействует (и сопрягается) с канавкой в ​​трубчатом охватывающем компоненте.

Рис. 3. Кольцевые защелкивающиеся соединения

Кольцевые защелкивающиеся соединения полезны при сборке ручек и бутылок с защелкивающимися крышками, пластиковых контейнеров и корпусов ламп. Тем не менее, эти соединения гораздо сложнее спроектировать, чем консольные соединения с защелкой. Например, усилие, необходимое для защелкивания изделия с кольцевыми защелкивающимися соединениями, трудно рассчитать (или предсказать) без помощи высококвалифицированного инженера или техника.

#3 Торсионные защелкивающиеся соединения

Торсионные защелкивающиеся соединения очень похожи на консольные защелкивающиеся соединения. Однако, в отличие от консольных защелкивающихся соединений, торсионные защелкивающиеся соединения полагаются на усилие пружины для соединения двух компонентов. Например, торсионное защелкивающееся соединение имеет подпружиненный рычаг на одном из собираемых компонентов. Этот рычаг защелкивается, когда вы прижимаете сопрягаемые детали друг к другу. Они идеально подходят для крепления откидной крышки на контейнере.

Рис. 4. Торсионная защелка

Как проектировать защелкивающиеся соединения:3 основных совета

#1 Избегайте острых углов у основания консоли

Острые углы являются основной причиной выхода из строя защелкивающихся соединений кантилевера, поскольку они концентрируют большую часть нагрузки (или напряжения) на корне кантилевера. Разработчики продукции высшего уровня снижают концентрацию напряжений, добавляя скругления к основанию кантилевера, как показано ниже.

Рис. 5. Добавление скругления к основанию кантилевера

Эти галтели помогают распределить нагрузку по более широкой площади, уменьшая вероятность отказа. Чтобы использовать скругления в соединениях с защелкой с защелкой, убедитесь, что радиус скругления не менее чем в 0,5 раза превышает толщину кантилевера.

#2. Сузьте защелку

Недостаточно включить скругления в основании кантилевера; дизайнеры продуктов высшего уровня также сужают консоль по всей длине, как показано на рисунке ниже.

Рис. 6. Сузьте консоль по всей длине

Это связано с тем, что конструкции с защелкой с постоянной площадью поперечного сечения испытывают неравномерное распределение деформации. В результате они имеют тенденцию к более быстрому выходу из строя в процессе эксплуатации по сравнению с коническими конструкциями. Кроме того, в конических конструкциях используется меньше материала, что позволяет значительно снизить материальные и производственные затраты.

#3 Увеличьте ширину клипа (или крючка)

Разработчики продукции высшего уровня разрабатывают защелкивающиеся соединения шириной не менее 5 мм. Конструкции с защелками и широкими зажимами (или крючками), как правило, прочные и жесткие, что делает их идеальными для приложений, требующих высокой несущей способности.

Рис. 7. Увеличение ширины клипа

Разработка и производство соединений с защелкой:Gensun может помочь

Соединения с защелкой могут помочь вам добиться впечатляющей эстетики, сборки и прочности продукта, если они правильно спроектированы и изготовлены для конкретного применения. Таким образом, успех вашего проекта по проектированию и разработке продукта зависит от вас и вашего производителя.

Gensun Precision Machining — ведущий поставщик производственных услуг в Азии. Мы работаем уже почти два десятилетия, предоставляя высококачественные производственные услуги клиентам в нескольких отраслях. Мы используем самые современные процессы, включая механическую обработку с ЧПУ, литье под давлением и 3D-печать, для создания высококачественных защелкивающихся соединений и продуктов.

Узнайте больше о наших услугах по обработке с ЧПУ и быстрому прототипированию.