到休闲观察者，大堆的汽车部件是垃圾。但是对于一名寻求提高汽车设计的工程师来说，他们是宝藏。在20世纪80年代后期，MI沃伦竞争评估中心的通用汽车竞争评估中心如此。
“在桌子上有足够的零件，填补了三个足球场，”塑料工程咨询公司ETS Inc.的Paul Tres，Principal和创始人回忆起来。“这个地方是绰号的蒙娜丽莎，因为零件挂了像竞争分析的绘画。”
当时，特雷斯是杜邦公司的开发专家，通用汽车公司使用杜邦公司的树脂生产汽车零部件。他已经开发出了杜邦公司的第一款紧凑型设计软件，帮助通用汽车增加了对装配方法的使用。
许多通用汽车设计工程师在Mona Lisa加入Mona Lisa，尽可能多地了解通用汽车的竞争对手如何建造汽车。
所有工程师在那里学到了关于那里的搭扣综合组装的大量大量，因为几个欧洲汽车制造商正在广泛使用该方法。
1990年，汽车制造商为集会委员会组建了一项设计，其中包括一名专业从事机械附件的员工项目工程师Paul Bonenberger。他于2006年退出了通用汽车，现在为FasteningsMart Inc.提供咨询服务。“委员会的目标是，无论何时可行时，委员会的目标是用新的设计中的卡扣配合，”Notes Bonenberger注意。
今天，所有汽车制造商都广泛使用了快组装。这些方式组装了这种方式，包括门和仪表板，仪表板，保险丝盒和挡泥板的筋膜和保险杠。电子，白色商品，医疗装置和航空航天制造商也越来越多地使用Snap Fits。
这有三个主要原因。卡扣配合组件便宜，因为紧固系统被模制成部分，并且不需要另外的插入件，紧固件，预制件，溶剂或粘合剂。该方法非常适合于大批量生产（高达60份/分钟），因为组装简单且瞬间。最后，设计人员可以使用该方法的不同形状和尺寸。
钩子和闩锁
有四种类型的搭扣配合。最常见的类型具有悬臂梁，钩子钩在配合部分中偏转并锁定到凹槽中或滑动闩锁板。一旦钩子通过凹陷边缘，光束就会返回其原始形状。
第二种类型，最常见的食物储存容器和包装，具有在圆柱形，圆形或几乎圆形零件的顶表面或周长上捕捉的装配。另外两种类型具有球形窝关节以传递运动，或者用作释放或锁存器的扭转臂。
悬臂贴合可以是永久性的，也可以重新打开。在前一种情况下，吊钩以90度的角度锁定在开口上，除非在配合部分使用极端的力，否则不会发生位移。为了沿梁的长度均匀地分布应力，它应该从顶端到底部逐渐变细。
这种类型的紧配合可以设计为轻松或困难地重新打开。易于打开的设计通常采用u形悬臂梁，挂钩边缘位于部件的外侧，以便更好地打开。难于打开的组件被故意设计成限制拆卸。它们可能有一个槽，而不是一个很深的凹槽，用来挂钩子。该槽允许人们使用螺丝刀或类似工具从外部进入并释放挂钩。
“设计师经常默认到悬臂挂钩是否是合适的，”博纳伯格，作者第一个快照手册．“还有其他的锁风格，应该考虑一下。悬臂钩子在许多应用中都不够坚固，因为锁在组装时必须是灵活的(弱的)，而在保留时必须是坚固的。悬臂钩锁在满足这些相互冲突的要求方面非常差。”
他叙述了悬臂钩未能将塑料反射器固定到内部面板的事件。反射器最初安装有四个螺钉。在一个新的设计中，四个整体钩子更换了螺钉。钩子足够强大，但反射器有时会掉下面板。
虽然它们设计得很好，但钩子因其他因素而失败。面板中的凹槽和处理困难LED汇聚器，以将反射器安装到倾斜运动，而不是所需的推动，过滤和削弱钩子。用陷阱式锁定功能替换钩子解决了问题。
与悬臂式卡扣安装不同，卡扣式安装从来不是为永久关闭而设计的。然而，它们可以被设计为打开非常容易或困难。特百惠是最常见的应用，但其他的例子包括笔套和儿童保护帽。
通常，卡扣配件比悬臂梁强，并且需要更大的力来实现良好的组装。无论应用如何，它们通过伸长率和恢复，通常是雌性组分。结果，装饰需要具有相对高的弹性偏转极限的材料，这是材料未能完全从变形中恢复的程度。对于大多数增强塑料的最大允许应变范围为约50％，超过70％以上的更多弹性聚合物。
塞拉尼斯公司的高级设计工程师大卫·谢里丹说:“合适的卡扣设计必须根据材料的不同而定。通常情况下，选择的材料不够灵活，导致卡扣无法正常工作。”
去年秋天，塞拉内斯扩大了Hostaform S系列的缩醛共聚物(POM)树脂，包括XT 20和XT 90等级，用于快速适应和其他需要高冲击强度和灵活性的应用。POM树脂是一种低冲击改性剂，具有优异的机械性能和摩擦磨损性能。它们还具有低吸湿性，高耐化学性，优异的热稳定性和尺寸稳定性。
用于电子设备的按扣，
公司的Celanex PBT（热塑性聚酯）树脂提供良好的绝缘电阻和机械性能。该树脂可以着色，并且符合有害物质（RoHS）和废物电气和电子设备（WEEE）指令的限制。
Solvay Specialty Polymers USA LLC具有广泛的超高性能聚合物组合，可用于塑造电子产品的搭扣，包括Kalix高性能聚酰胺（HPPA）树脂。这些玻璃填充的化合物旨在取代智能移动设备中的金属结构部件。
HPPA树脂为设备外壳、外壳、底盘和框架提供高强度、刚性和高质量表面光洁度。不同的基树脂被用于定制性能和加工要求。可提供生物源和无卤素阻燃等级。
Solvay还提供Avaspire，一种多芳基环酮（PAEK）树脂系列，可提供与聚醚醚酮（PEEK）半晶热塑性相当的强度和性能。PEEK由于其灵活性设计捕捉符合性时，是优选的材料选择。K.C.Solvay特色聚合物的CAE技术营销经理Desai说，Avaspire AV-600系列的断裂伸长率较高，而Avaspire AV-700提供相当的强度，刚度和耐化学性，但更具成本效益。
球和插座关节扣配件具有与类似形插座接合的球。一旦接合，球就在一定限度内旋转了各个方向。这种类型的卡扣寓配件通常在玩具和廉价的珠宝上找到，以及许多消费者，商业和工业产品。
虽然最少使用的类型，扭转扣架适用于需要频繁组装和拆卸的部件。它依赖于，在打开部件时赋予扭转力，轴。典型的应用是盒子或容器上的铰链盖子。
有帮助的提示
虽然SNAP FITS可能会降低装配成本，但它们需要许多设计功能来正常工作。
例如，必须有足够的空间用于光束或闩锁，并弯曲和引线斜坡以使快速偏转。截止或侧面动作应放置在模具中，以为钩子或配合部分产生底切。零件甚至可能需要特殊的特征以使它们保持在捕捉接合时对齐。
卡扣配件还需要更多的工程计算和分析。在最终确定快速设计之前审查的三个关键因素是应力集中，蠕变和疲劳。
卡扣拟合失败的最常见原因之一是梁和墙壁之间的锋利内角的应力集中。这种应力可以超过刚性聚合物的强度，如玻璃增强尼龙，导致它产生或突破。更具韧性材料，如未成熟的尼龙，将峰值应力重新分布在更宽的区域上，使其产生和变形而不是破裂。
特雷斯指出:“润湿尼龙的产量可达300%。”“其他用于贴合的塑料产量可高达900%，或低至2%。”
防止应力浓度的一种方法是沿着壁的拉伸侧或两侧放置圆角半径，在壁上呈现壁的梁。目标是使半径到壁厚比为50％。较高的百分比仅略微增加强度，可能导致内部空隙和沉降痕迹。
随着时间的推移逐渐发生并减少两个组件之间的保持力。这种关节弛豫可以减轻密封压力，导致流体泄漏，或者允许在部分中引起噪声和振动的过度游戏（由于容差变化）。
设计低应力梁或闩锁是防止蠕变的一种方式。另一个是包含90度的返回角，所以梁或闩锁在张力方面粘合。
如果一个部件需要打开和关闭数百次或数千次，就应该解决疲劳问题。反复开启和关闭的压力会导致各种材料失效，即使是高强度的材料也会承受高强度的压力。
选择这种类型的snap fit材料的最佳方法是比较几种材料的S-N(应力-破坏)曲线。这条曲线显示了不同应力水平和不同暴露温度下的预期失效循环次数。对于特定的应用，工程师应在所需的应力水平和温度下选择故障率最低的材料。
当快速设计偏离理论假设时，建议使用有限元分析（FEA）来准确地确定偏转和压力。FEA是一种基于计算机的工具，将设计划分为具有定义偏转和应力特性的小元素。然后，它使用几种数学方程式开发和分析有限元模型。在设计复杂零件时，FEA也非常有用，因为它包括在经典计算中通常忽略的许多因素，例如剪切偏转，围绕底座的材料的偏转，不规则的几何形状和非线性材料特性。
在OTS -Corp.com/tools/development.htm的ETS网站上可以在ETS网站上找到其他基于计算机的设计资源。这些资源包括快组合设计计算器，各种结构光束设计软件程序和由均匀标准（校园）数据库预选的计算机辅助材料的链接，其提供来自各种供应商的不同聚合物的可比数据。
由于反射器示例所示，计算对于设计锁定功能很重要，但它们是不够的。更好的方法，Bonenberger竞争，是将Snap-Fit附件（或接口）视为系统。在里面快组合手册他称这种方法附件级构建体（ALC）称为。
“大多数设计师发现自己通过试验和错误来学习快照，这是一个昂贵且耗时的过程，”他说。
ALC专注于三件事：关键要求，元素和逻辑开发过程。关键要求是所有基本上的声音快照共享的共同特征：实力，约束，兼容性和鲁棒性。元素是按扣式拟合附件（接口）的物理特征或描述快组合应用程序的属性。物理元素包括约束特征（例如锁和定位器）和增强功能。Bonenberger将属性列为功能，基本形状，接合方向和装配运动。
开发过程始于定义应用程序并使用ALC中捕获的设计规则识别最佳实践。接下来，快速生成和审查一些界面概念。然后，优选的（最佳）概念通过特征分析进行，之后将其添加到设计中。第五步是验证设计（必要时使用原型）和最终使用测试。如果指示，则在第六步中设计精细调整。使用其卡扣配合界面，现在已准备好生产。
在线组装
欲了解更多关于snap fits的信息，请访问www.jaquemin.com阅读这些文章:
