Re: [讨论] 卡勾设计的信赖度测试(Drop test)

楼主: gamer   2020-01-04 22:47:03
※ 引述《xe7961 (xe7961)》之铭言:
: https://i.imgur.com/kRzywXu.jpg
: 各位前辈好,
: 最近在设计一个利用悬臂梁作为卡勾的产品设计(消费性电子产品约200gw),
: 考量到产品有可能在使用上有摔落(Drop test)的情况, 先不考虑落下高度及碰撞材质的
: 情况下,
: 想要借由卡勾本身的设计来加强摔落时可能造成的卡勾脱离 (并非破坏).
: 这边先写下我的思路(也谢谢本版的前辈指点, 才有这些思路),
: 唯一的问题点在3(ii)方法的有效性(Effectiveness), 不确定是否增加干涉量 (也就是在
: 扣入的状态下, 卡勾是有稍微变形的), 能否增加对抗摔落的卡勾脱离情况?
: 我觉得这像是弹簧预压后, 不容易受到外界影响而产生系统的变化.
: 1. 尽管设计一个直角的脱离角度(Retraction angle), 如图所示, 在产品碰撞到地面的
: 冲击瞬间, 也有可能造成连结悬臂梁上面的盖子(一个薄平面)产生变形, 而使得整个卡勾
: 脱离
: 2. 承上, 目前针对盖子变形的改善方法(也就是悬臂梁以外的区域): (i) 选用较stiffer
: 的材料 (ii) 加上一些肋Rib 于盖子增加Stiffness
: 3. 承上, 目前针对悬臂梁的改善方法: (i) 增加beam width, thickness OR 缩短 beam
: length, etc (ii) 增加卡勾与母勾的干涉量(Interference)
: 补充:
: - 2.(i) 的方法会使得使用者需要施用更大的力量才能使卡勾产生相同的变形量(不推荐)
: - 3.(i) 的方法会使得使用者需要施用更大的力量才能使卡勾产生相同的变形量(也不推
: 荐)
: - 3.(ii) 也能够抵销由于累计公差(或是卡勾疲劳变形)而使得卡勾松动的情况, 这个干
: 涉量可以确保在累计公差的情况下, 盖子与卡勾不会松动.
: 如果思考上有错误或不清楚, 麻烦前辈们告知我一声 谢谢!!!
  先讲结论,drop test卡勾会不会脱开的问题,你用手解
一定解不出来,这个题目就算你做动态模拟也很难做到非常准
确。所以就别想说要用逻辑去预测了,这种方式就算被你蒙到
也只是你运气好而已。
  回到你的问题,首先,snap fit的design guide很多,google
一下就很多,下面分享几个塑料公司的通用准则供参考
https://bit.ly/2SRl8M3
BASF
https://bit.ly/2QoO645
BAYER
https://bit.ly/2sCQHyz
Dupont
  针对你的问题,悬臂梁挠度公式告诉我们挠度D
D = P*L^3/(3*E*I) -> P = 3*D*E*I / L^3
  然后来看你的选项
2(i):增加E; 2(ii):增加I; 3(i):增加I或减少L 3(ii):增加D
你有没有发现什么?就是不管是哪个选项都一定会增加卡勾达到解锁
行程所需要的力量。所以你的补充是错的,不管是哪个选项都会增加
变形所需要的力量。这是第一点。
  但反过来看,如果不增加变形所需的力量又怎么又可能减少卡勾
脱勾的风险,所以这里必须认知到,你的目的必然得增加变形力道才
有可能达成。这是第二点。
  当然,一般一次性的卡勾设计,设计者通常希望卡勾易进难出,
从某个角度看这是一个矛盾问题,所以你不可能从卡勾本身的强度来
解决这个问题,因为在逻辑上就行不通。因此应该着眼的是在施力的
方式上,也就是卡勾斜度的设计上,入勾斜度越斜,使用者的下压力
就会有越多转换为侧向分力让卡勾挠曲而不是压扁。但同时斜度越斜
又会导致实际勾合的行程缩小,因此必须针对设计空间以及制造公差
订定卡合量,再依照此卡合量尽可能的减少入勾角的大小。
  不过,上面这样的准则往往无法反映到实际落摔的结果上,换句
话说,即便我已经把卡合量加到最大,角度也尽可能做斜,让它好装。
但测试还是失败,于是为了通过测试,只好不断加强卡勾强度,也影
响到装配的力量。会造成这样的原因是实际造成落摔脱勾的原因往往
都不单纯是卡勾设计的问题,更多是上下盖本身的变形造成。这也是
上面我直接说这个问题你没办法用手算解决的原因。如果无法做模拟,
哪你只能尽量增加卡合量和斜度,来平衡装配和脱勾的力量。
附带一提,有一种设计方式是把勾合面做成反斜度,当上下盖变
形时,勾合面的正向力作用反而会让两只卡勾勾得更紧,不过这种设
计有个致命的缺点是无法正向释锁,也就是一但装进去,除非使用者
施力分开卡勾,不然直接拉是拉不出来的。
作者: jienfong (jienfong)   2020-01-05 08:37:00
推,卡勾看似简单,细节探讨复杂,建议在设计参考不同产品行业卡勾设计,各有千秋,但如果是射出的产品可以考虑往好修模方向来看
作者: xe7961 (xe7961)   2020-01-05 12:00:00
获益良多!
作者: DaveLu (Dave)   2020-01-05 13:12:00
推专业
作者: ant121314 (kira)   2020-01-06 10:36:00
推专业
作者: huokei (弃)   2020-01-06 11:57:00
作者: borbir (PC-Ku)   2020-01-06 14:15:00
心有戚戚焉
作者: Haingolay (Haing)   2020-01-20 00:38:00
专业推

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