Защелкивающийся

Защелкивание — это метод сборки , используемый для соединения гибких деталей, обычно пластиковых, для формирования конечного продукта путем сближения взаимосвязанных компонентов деталей. ^[1] Существует несколько вариантов защелкивающихся посадок, включая консольные, торсионные и кольцевые. Защелки, как неотъемлемые элементы крепления, являются альтернативой сборке с использованием гвоздей или шурупов и обладают преимуществами скорости и отсутствия незакрепленных деталей. Разъемы Snap-fit можно найти в повседневных товарах, таких как крышки батарейного отсека, защелки и ручки.

История

Защелкивающиеся соединители использовались на протяжении тысячелетий. Первые были металлические. Некоторые из самых старых найденных застежек — это кнопки , или пуговицы, изображенные на китайской терракотовой армии с изображением солдат позднего периода Воюющих царств . Металлические защелки, пружинные зажимы и другие разъемы защелкивающегося типа все еще широко используются сегодня.

С разработкой новых гибких, но упругих материалов, таких как формованный пластик, и новых производственных процессов было изобретено множество новых вариаций этих типов разъемов, которые обычно называются защелкивающимися. Их можно найти на наших телефонах, ноутбуках, ключах и других бытовых устройствах. Инженеры изучили и разработали эти защелкивающиеся соединения, создав формулы, касающиеся величины допустимого отклонения компонентов, величины крутящего момента, который можно принять, и количества пространства, которое можно оставить для отсоединения. ^[2]

Производство

Создаются формы деталей и в формы заливается горячий жидкий пластик. Формы содержат форму деталей и встроенный защелкивающийся компонент. Однако одним из основных рисков при охлаждении отделки формы является усадка продукта, вызывающая ошибки в крепежных деталях.

Создание защелкивающейся конструкции требует более точного проектирования, чем сборка винтов или гвоздей , и часто обходится дороже. При защелкивании производителю необходимо определить, куда будут прикладываться напряжения деталей при сборке, иначе они сломаются при сборке. ^[3] Высокие производственные затраты обусловлены объемом расчетов и точностью, которые необходимо выполнить для создания прочной защелки. ^[2]^[4] Другая причина — создание форм; они требуют больше времени из-за интеграции частей в продукт. ^[5]

Дизайн

Конструкция защелки определяет, для чего ее можно использовать. Существует три основных типа защелкивающихся посадок: кольцевые, консольные и торсионные. Большинство защелкивающихся соединений имеют общую конструкцию выступающей кромки и зоны защелкивания. ^[5] Конкретное название защелкивающегося соединения обычно происходит в зависимости от типа напряжения или деформации, которое оно использует; торсионная защелка использует крутящий момент для удержания деталей на месте.

кольцевой

Кольцевая защелка удерживается на месте с помощью кольцевой деформации. Круговая деформация — это расширение окружности более эластичной детали при ее надавливании на более жесткую деталь. В большинстве случаев конструкция имеет круглую форму. Некоторыми популярными примерами являются колпачки для ручек, шаровые шарниры, застежки-кнопки и крышки для некоторых бутылок с водой. Такую застежку можно использовать несколько раз. Однако может возникнуть постоянное напряжение, приводящее к ослаблению сустава при слишком частом использовании. ^[6]

Консольный

Консольная защелка является наиболее часто используемой защелкой из трех. ^[6]^[7] Консольная конструкция может быть многоразовой или постоянной. Многоразовая защелка обычно имеет рычаг или штифт, который нужно нажать, чтобы расстегнуть защелку. Однако при постоянной защелкивании нет ни рычага, ни штифта. Попытка отменить постоянную защелку может привести к поломке детали.

Некоторые потенциальные проблемы с возможностью отменить защелку заключаются в том, что она чрезмерно растягивается до предела. В качестве решения некоторые детали имеют стопор, предотвращающий разрушение защелки. Одним из очень популярных примеров является крышка батарейного отсека.

Торсионный

Как и в случае с консольной защелкой, при посадке с кручением необходимо отклонить или отодвинуть выступающие края детали B от области вставки. Затем деталь A вставляется между выступающими краями до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое расстояние. Затем края детали B отпускают, а деталь A удерживается на месте. Защелки в этом описании представляют собой выступающие края детали B. Защелки этих типов могут иметь пружину; так что при активации запертая деталь освобождается и приводится в действие. ^[6]

Ссылки

^ Кристофер М. Шлик (3 октября 2009 г.). Промышленная инженерия и эргономика: концепции, концепции, методы и инструменты. Фестиваль в честь профессора Хольгера Лучака . Springer Science & Business Media. стр. 597–. ISBN 978-3-642-01293-8 .
^ Jump up to: ^а ^б Генри В. Столл (1 июня 1999 г.). Методы и приемы проектирования продукта . ЦРК Пресс. стр. 172–. ISBN 978-0-8247-7565-0 .
^ Дональд Розато (18 апреля 2013 г.). Проектирование с использованием пластмасс и композитов: Справочник . Springer Science & Business Media. стр. 345–. ISBN 978-1-4615-9723-0 .
^ Майкл Дж. Тротон (17 октября 2008 г.). Справочник по соединению пластмасс: Практическое руководство . Уильям Эндрю. стр. 188–. ISBN 978-0-8155-1976-8 .
^ Jump up to: ^а ^б Спар, Тим (ноябрь 1991 г.). «Защелкивающиеся соединения для сборки и разборки». {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ Jump up to: ^а ^б ^с Трес, Пол. «Дизайн с удобной посадкой» . Архивировано из оригинала 25 января 2012 г.
^ Роберт В. Месслер (2004). Соединение материалов и конструкций: от прагматического процесса к современным технологиям . Баттерворт-Хайнеманн. стр. 97–. ISBN 978-0-7506-7757-8 .

«Snap Fit Design» (Колледж Беренд, Университет штата Пенсильвания (Эри, Пенсильвания, США), 2003 г.). Доступно по адресу: Wayback Machine.
Сури, Гаурав и Энтони Ф. Люшер. «Структурная абстракция в анализе моментальной подгонки». Журнал механического проектирования 122.4 (2000): 395–403.
Генч, Суат, Роберт В. Месслер-младший и Гэри А. Габриэле. «Систематический подход к проектированию комплексных креплений с защелкивающейся посадкой». Исследования в области инженерного проектирования 10.2 (1998): 84–93.
Спар, Тим. «Защелки для сборки и разборки» (1991).
Пол Р. Боненбергер (1 января 2005 г.). Первое руководство по защелкиванию: создание креплений для пластиковых деталей и управление ими . Хансер. ISBN 978-1-56990-388-9 .
Bayer Material Science, «Защелкивающиеся соединения для пластмасс: руководство по проектированию», Питтсбург, Пенсильвания, США: 2013 г. Доступно по адресу: MIT (Кембридж, Массачусетс, США).

Дальнейшее чтение

К.С. Ли, А. Дубин и Э. Джонс (4 мая 1987 г.), Материалы конференции, Ежегодные технические документы Общества инженеров по пластмассам, 1987 г., стр. 912–917; «Анализ отклонения короткой консольной балки применительно к проектированию защелкивающейся посадки термопластов», SPE, Брукфилдский центр, Коннектикут, номер телефона: S42700/880310
К. Ли, А. Дубин (18 апреля 1988 г.), Материалы конференции, Ежегодные технические документы Общества инженеров по пластмассам, 1988 г., стр. 1564–1566; «Новая формула Snap-Fit Deign», SPE, Брукфилд, Коннектикут, номер телефона S42700/882018.

[Schlick2009-1] Кристофер М. Шлик (3 октября 2009 г.). Промышленная инженерия и эргономика: концепции, концепции, методы и инструменты. Фестиваль в честь профессора Хольгера Лучака . Springer Science & Business Media. стр. 597–. ISBN 978-3-642-01293-8 .

[Stoll1999-2] Jump up to: ^а ^б Генри В. Столл (1 июня 1999 г.). Методы и приемы проектирования продукта . ЦРК Пресс. стр. 172–. ISBN 978-0-8247-7565-0 .

[Rosato2013-3] Дональд Розато (18 апреля 2013 г.). Проектирование с использованием пластмасс и композитов: Справочник . Springer Science & Business Media. стр. 345–. ISBN 978-1-4615-9723-0 .

[Troughton2008-4] Майкл Дж. Тротон (17 октября 2008 г.). Справочник по соединению пластмасс: Практическое руководство . Уильям Эндрю. стр. 188–. ISBN 978-0-8155-1976-8 .

[Snap-fit_for_assembly_and_disassembly-5] Jump up to: ^а ^б Спар, Тим (ноябрь 1991 г.). «Защелкивающиеся соединения для сборки и разборки». {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[Snap_fit_design-6] Jump up to: ^а ^б ^с Трес, Пол. «Дизайн с удобной посадкой» . Архивировано из оригинала 25 января 2012 г.

[Messler2004-7] Роберт В. Месслер (2004). Соединение материалов и конструкций: от прагматического процесса к современным технологиям . Баттерворт-Хайнеманн. стр. 97–. ISBN 978-0-7506-7757-8 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]