Snap Fit-ontwerp:soorten Snap Fits en best practices

Als industrieel ontwerpers wilt u niet dat blootgestelde bevestigingsmiddelen de esthetiek van uw producten in gevaar brengen. De productieomgeving van vandaag vraagt ​​ook om de efficiënte productie van onderdelen van hoge kwaliteit. Dit lijkt een schijnbare paradox. De oplossing ligt echter in het gebruik van snap-fit ​​ontwerp om onderdelen te assembleren.

Het ontwerpen van onderdelen met klikverbindingen kan tijd en geld besparen bij de productie. Ze verminderen niet alleen de materiaalkosten en het aantal onderdelen, maar verbeteren ook het montagegemak. De traditionele spuitgiettechniek is levensvatbaar gebleken voor het produceren van de klikverbinding. Het 3D-geprinte snap-fit ​​ontwerp biedt echter nieuwe mogelijkheden.

Daarom is het van vitaal belang om snap-fit-ontwerp te begrijpen, en het reageert met de productiesystemen. Snap fit-ontwerpen brengen bepaalde uitdagingen met zich mee. Dit artikel is bedoeld om u te helpen navigeren in de complexe wereld van snap-fits door de belangrijkste functies te bespreken. We zullen ook kijken naar de belangrijke classificaties en de best practices om veelvoorkomende prototypingproblemen op te lossen.

Snap Joint algemeen overzicht

Snap fit verbindingen behoren tot de eenvoudigste en meest efficiënte manieren om onderdelen te monteren. Met klikverbindingen zijn er meestal geen verschillende soorten bevestigingsmiddelen en gereedschap nodig. In zijn eenvoudigste vorm is een klikverbinding een klein uitsteeksel dat een nop, haak of kraal kan zijn. De doorbuiging van dit uitsteeksel vindt plaats tijdens de montage.

Het belangrijkste doel is om een ​​kenmerk in de matin-component te vangen. Dat wil zeggen, het uitstekende deel van een onderdeel kan tijdens het verbinden doorbuigen. Vervolgens vangt het een kenmerk op dat aanwezig is in de paringscomponent.

Gewoonlijk hoeven gebruikers niet per se toegang te hebben tot de klikverbindingen voordat ze worden geassembleerd. Dit maakt het automatiseren van snap fit design een stuk eenvoudiger. Het snap-ontwerp bepaalt ook of de verbinding permanent of tijdelijk is. Dat wil zeggen, of de passingen met gereedschap/kracht kunnen worden losgemaakt of niet.

Een van de belangrijke criteria bij het spuitgieten van snap fit is de verplaatsing van flexibele functies tijdens het monteren en demonteren. Snap verbindingen worden vaak toegepast in kunststof onderdelen. Daarom is flexibiliteit toegestaan ​​met de pasvormen. Dat wil zeggen, plastic materialen laten een redelijk niveau van spanning en elasticiteit toe. Daarom kunnen er grote doorbuigingen zijn zonder risico op schade aan de onderdelen.

In een samengevoegde toestand zijn klikpassingen meestal onbelast en is er slechts een minimale verplaatsing. Dit maakt ze bruikbaar voor plastic materialen. Kruipen komen vaak voor op kunststoffen die onder spanning staan, waardoor ze na verloop van tijd hun pretentie kunnen verliezen.

In wezen helpen stijve plaatsingselementen bij het uitlijnen van verbindingsdelen. Dit helpt elke vorm van verplaatsing en loslaten van de pasvorm uit het gewricht te voorkomen. Vangen, uitsparingen, nokken en andere zijn in dit geval goede opties.

Snap fit verbindingen zijn nuttig in een breed scala aan toepassingen. Een paar basistypes van pasvormen kunnen ermee worden gecombineerd om te voldoen aan industrienormen en specifieke ontwerpvereisten. Dit vergroot de diversiteit aan plastic snap-fit ​​ontwerpvoorbeelden.

Soorten klikverbindingen

Er is een uitgebreide reeks snap-fit ​​ontwerpmogelijkheden beschikbaar. In deze sectie bespreken we de drie meest voorkomende soorten klikverbindingen. Ze omvatten het volgende:

Cantilever Sneep-verbindingen

Dit zijn de meest voorkomende soorten klikverbindingen in de productie. Deze verbindingen hebben eenvoudige geometrische vormen waardoor ze gemakkelijk te implementeren zijn in een snap-fit ​​ontwerp. Het is ook gemakkelijk om hun belasting te berekenen tijdens het samenvoegingsproces.

Het basisontwerp omvat een vrijdragende balk die wordt geleverd met een taps toelopende haak aan het uiteinde. Er is ook een bijpassende uitsparing in de verbindingspartner. De structuur toont het taps toelopende oppervlak dat langs het oppervlak van de verbindende partner glijdt. Dit buigt de cantilever waardoor de haak de uitsparing kan bereiken voordat hij terug in de onvervormde staat klikt.

Het gewricht kan ofwel permanent zijn, of het kan de lossing ondersteunen bij een scheidingskracht. Dit kenmerk is afhankelijk van de oppervlaktehoek die optreedt tussen de haak en de uitsparing. In sommige gevallen komt de cantilever niet als een rechte balk. Er zijn andere ontwerpen met U-vormige of L-vormige uitkragingen. Deze ontwerpen komen veel voor in plastic onderdelen.

Deze vormen hebben het voordeel dat ze langere uitkragingen ondersteunen zonder meer ruimte in beslag te nemen. Ze laten dus lagere afbuigkrachten toe wanneer ze zich in compacte omgevingen bevinden. Wanneer deze U- en L-vormige uitkragingen zich aan de rand van een onderdeel bevinden, zijn er geen schuiven nodig in het spuitgietontwerp.

Torsie klikverbindingen

In tegenstelling tot het cantilever snap fit-ontwerp, past torsie-snap in principe om balken af ​​​​te buigen door een staaf te draaien. Het zijn eenvoudige manieren om scheidbare verbindingen te maken. Deze robuuste oplossingen komen ook neer op een economische en geavanceerde verbindingsmethode. Het ontwerp van de tuimelaar zorgt ervoor dat de verbindingspartner gemakkelijk kan worden geopend.

De doorbuigingskracht van de tuimelaar wordt bepaald door de torsie van de schacht. De snap-fit ​​tuimelaar en de torsiestang zijn integraal gegoten voor de beste connectiviteit. Een wipmechanisme treedt op wanneer er een verlenging is van de balk van de haak voorbij de as van de torsiestaaf. De gebruiker hoeft alleen maar tegen het vrije uiteinde van de balk te duwen om de haak op te tillen en de verbinding los te maken.

Rolvormige klikverbindingen

Een klikontwerp dat ringvormige klikverbindingen gebruikt, is meestal voor elliptische of cirkelvormige onderdelen. Deze onderdelen zijn onder andere pendoppen en deksels van containers. Dit type klikverbinding wordt geleverd met een richel aan de omtrek van één onderdeel. Deze nok vergrendelt in de groef van het tweede onderdeel. Afgezien van buiging, kunnen trek- of drukringspanningen optreden tijdens de montage.

Dit zijn multiaxiale spanningen die een uitdaging kunnen vormen bij het ontwerpen van een verbinding. We kunnen de spanning van eenvoudige cirkelvormige geometrieën schatten op basis van de diameters van de verbindingscomponenten. Ringvormige snap-fits hebben een belangrijke eigenschap, namelijk de compressie en uitrekking van de omtrek.

Mensen verwarren vaak de cirkelvormige opstelling van haken voor een ringvormig snap-fit ​​ontwerp. Dit is echter niet zo omdat de doorbuiging in ringvormige passingen door buiging wordt gedomineerd. Ringvormige klikpassingen kunnen verschillende eigenschappen vertonen, afhankelijk van het ontwerp van de verbindingscomponenten. Ze zijn vaak gemakkelijk te vergrendelen en te ontgrendelen, zoals u vindt in pennendoppen. Sommige bieden mogelijk een permanente, niet-lossende verbinding die afhangt van de hoeken van de verbindingscomponenten. Rotatie kan echter in beide situaties worden toegestaan.

Deze video toont u klikverbindingen voor kunststoffen:

Snap Fit-ontwerp Berekeningen

De berekeningen die u voor uw ontwerp maakt, zijn afhankelijk van het type ontwerp dat u wilt bereiken. De volgende tabel helpt u bij het uitvoeren van effectieve berekeningen.

Symbolen

• y =toegestane doorbuiging
• b =breedte bij root
• c =zwaartepunt (d.w.z. afstand tussen buitenste vezel en neutrale vezel)
• E als absolute waarde =percentage/100
• E =toelaatbare spanning in de buitenste vezel bij de wortel
• l =armlengte
• K =geometrische factor
• h =dikte aan de wortel
• Es =secansmodulus
• P =toelaatbare afbuigkracht
• Z =sectiemodulus
• Z =ik c; waarbij I =axiaal traagheidsmoment

Snap fits is inderdaad een kosteneffectieve oplossing voor het assembleren van kunststof onderdelen. Als u suggesties nodig heeft of als u onderdelen nodig heeft voor een prototype, dan is RapidDirect uw keuze.

Veelvoorkomende problemen met Snap Fit-ontwerp en best practices

Snap fit-ontwerp is geen one-solution-fits-all-procedure. Er kunnen zich enkele uitdagingen voordoen tijdens het spuitgieten van de snap-fit ​​of het 3D-printproces. Hier bespreken we enkele van de uitdagingen waarmee ingenieurs worden geconfronteerd wanneer ze ontwerpen voor snap-fits

Stressconcentraties

Wanneer scherpe hoeken optreden bij het gebruik van de cantilever snapverbinding, kan de spanning zich concentreren op de wortel. Hierdoor is de cantilever gevoeliger voor afschuiven.

Voorkomen van kruip

Kunststoffen of thermoplasten zijn over het algemeen kruipgevoelig. Dit is een geleidelijke vervorming wanneer de materialen onder spanning staan. Na verloop van tijd zal de kruip de verbinding tussen componenten in gevaar brengen en ze onbruikbaar maken.

Herhaaldelijk laden of laden door vermoeidheid

Wanneer er herhaaldelijk montage en demontage van klikpassingen plaatsvindt, kan er een storing optreden bij spanningen die lager zijn dan de spanning van het materiaal. Vermoeidheid treedt vaak op bij hoge laadfrequenties.

Tolerantieproblemen

Wanneer hiaten niet correct worden geplaatst, kunnen tolerantieproblemen optreden. Wanneer er tolerantieproblemen zijn, passen componenten niet perfect bij elkaar.

Meer:spuitgiettolerantie:optimaliseer ze op vier manieren

Beste praktijken op het gebied van engineering voor Snap Fit-ontwerp

Er zijn verschillende ontwerpkenmerken die kunnen helpen de spanning en spanning op de klikverbinding te verminderen. Ze omvatten:

Filleer de basis van de cantilever

Het toevoegen van een filet aan de basis van de cantilever is een geweldige manier om de spanning over de onderdelen te verdelen en een sterkere verbinding te creëren. De aanbevolen afrondingsradius moet minimaal 0,5x de dikte van de uitkragende basis zijn.

Verklein het ontwerp

Een goede ontwerppraktijk is om de dwarsdoorsnede van de vrijdragende balk over zijn lengte te verkleinen. Dit zorgt ervoor dat er minder materialen worden gebruikt en dat de spanning in het materiaal gelijkmatiger wordt verdeeld.

Breedte van clip vergroten

Het doel van deze oefening is om kracht toe te voegen aan het snap-fit ​​ontwerp. Dit kan een eerste proces van vallen en opstaan ​​zijn om het juiste niveau van stijfheid te krijgen. De aanbevolen clipbreedte moet echter minimaal 5 mm zijn.

Overweeg het toevoegen van lugs

De toevoeging van nokken aan een assemblage zal helpen bij het uitlijnen van onderdelen. Het helpt ook om wat schuifkracht van de clips over te brengen.

Denk aan de bouwrichting

Het is raadzaam om geen klikverbindingen te ontwerpen die vanaf het bed verticaal naar boven worden gebouwd. Deze zijn meestal zwakker vanwege de anisotrope aard van het proces. De cantilever of andere klikpassingen mogen ook alleen tijdens de montage worden verbogen. Ze mogen niet worden vervormd tijdens het aansluiten van componenten.

Conclusie

Snap fits bieden fabrikanten kosten- en prestatiehulpprogramma. Snap fit-ontwerp kan echter een complex en iteratief proces zijn. Daarom hoeft u slechts enkele eenvoudige productiemethoden te volgen om het beste uit uw klikverbindingen te halen. Dit zal de levenscycli van prototypes verder verkorten.

RapidDirect is uw go-to voor alle snap-fit ​​ontwerpoplossingen. Kunststoffabricage is een cruciaal aspect van onze prototypeprocessen. We bogen op ingenieurs die specialisten zijn in relevante processen en technologieën. Hoogwaardige on-demand services zijn zeker wanneer u kiest voor RapidDirect. Dit alles krijgt u tegen concurrerende tarieven. Het enige dat u hoeft te doen, is uw ontwerpbestanden uploaden voor een directe offerte.