I giunti a scatto sono un modo comune per fissare insieme le parti. Diversi prodotti utilizzano design a scatto per la costruzione e hanno trovato utilizzo in molti oggetti di uso quotidiano. Alcuni esempi sono i coperchi Tupperware, tappi di bottiglia a scatto, e tappi per penne. Questo articolo cerca di esporre i dettagli relativi ai giunti a scatto. Verranno discussi vari tipi di accoppiamenti a scatto. Inoltre, suggerimenti utili per il miglior design a scatto, vantaggi, e verranno descritti anche gli svantaggi.
Cos'è uno Snap Fit?
La vestibilità a scatto viene utilizzata nel design come tecnica di fissaggio. Utilizza ganci o teste come elementi di fissaggio per unire le parti insieme tramite un accoppiamento a scatto. Molte parti possono essere montate e smontate rapidamente. Inoltre, non sono necessari strumenti o elementi di fissaggio aggiuntivi.
I giunti a scatto possono essere classificati come giunti di assemblaggio. In alcuni casi, sono considerati parte di questa categoria. Nel metodo ad incastro, vi è un collegamento soddisfacente dei componenti flessibili. Una parte si collega a un'altra parte tramite un meccanismo a spina e foro oppure una parte si inserisce in un'altra. Un legame duraturo richiede la flessibilità dei componenti per essere piegati e inseriti l'uno nell'altro.
Come creare un adattamento a scatto
I design ad incastro sono più facili da creare quando si conoscono gli aspetti flessibili di ciascun tipo. L'utilizzo di giunti a scatto consente di ridurre i punti di connessione in un assieme. Il principio di funzionamento dei giunti a scatto è che una parte sporgente viene inserita in una depressione. La depressione si inserisce nella parte sporgente e viene bloccata in posizione. Questi giunti possono essere fissi o smontabili a seconda del tipo di sottosquadro, progetto, e metodo di assemblaggio. La loro costruzione richiede un'adeguata selezione dei materiali durante lo sviluppo di attacchi a scatto riutilizzabili. La forza può essere costante, e quindi causare stress da fatica e guasto del componente in questione.
Tipi di giunti a scatto
Diversi giunti a scatto hanno determinati usi, vantaggi, e svantaggi come descritto di seguito. Questa sezione descrive quelli di base.
1. Montaggio a scatto a sbalzo
Gli attacchi a sbalzo sono il tipo più comune di design a scatto. Questo giunto è dotato di un braccio a sbalzo con uno dei suoi elementi montato all'estremità del braccio. Per assemblare, il braccio entra in una cavità, ciò nonostante, si deforma. La funzione di interblocco si attiva quindi quando il braccio si ritrae nella forma originale del componente. I giunti a sbalzo possono essere installati temporaneamente o costruiti in modo permanente. Queste articolazioni sono forti, Tuttavia, potrebbero verificarsi problemi come la deformazione/scissione del braccio durante la flessione.
2. Inserimento a scatto anulare
Le connessioni circolari a scatto prevedono un anello compresso su una scanalatura rigida. La compressione crea una forza sull'anello per aumentare l'attrito contro la scanalatura per trattenerlo. Tali giunti sono particolarmente adatti per un'elevata capacità portante poiché le sollecitazioni nella sezione trasversale sono ben distribuite. Tuttavia, l'iperestensione e l'uso frequente possono causare problemi. Col tempo, questo può compromettere il supporto dell’articolazione e portare ad un allentamento.
3. Adattamento a scatto a torsione
Gli accoppiamenti a scatto torsionali agiscono come raccordi a sbalzo. Sono dotati di bracci a sbalzo con sezioni agganciabili a forma di clip. Una forza di torsione, spesso da una sorgente, blocca il braccio in posizione.
Da montare o smontare, invertire la forza della molla. Questa azione rilascia la clip. Questo giunto ha bassi tassi di fallimento e un'elevata durata.
4. Vestibilità a scatto a forma di U
I giunti a scatto a forma di U coinvolgono un elemento ad incastro che forma i disegni a forma di U. Puoi immaginare un braccio a sbalzo appoggiato sul lato opposto, simile alla piegatura. In assemblea, il braccio si piega per fare spazio alla clip che inghiotte le altre parti del dispositivo. Questo design è pratico e valido ma presenta i limiti di essere facilmente iperesteso a causa dei punti di concentrazione dello stress. Ulteriore, la sua geometria rappresenta una sfida produttiva significativa.
Calcoli di progettazione con adattamento a scatto
La progettazione degli accoppiamenti a scatto non si limita ai calcoli e alla selezione dei materiali. Aderere alle migliori pratiche di produzione è essenziale per ottenere risultati ottimali.
Aggiungi filetti
I raccordi aggiungono valore a un progetto che fa un'enorme differenza se inclusi nel progetto. In diversi casi, gli spigoli vivi implicano concentrazioni di stress sui componenti. Gli angoli acuti nella progettazione dell'accoppiamento a scatto causano stress localizzati, e quindi, i rischi di fallimento devono essere evitati. I raccordi sono utili per ridurre la concentrazione dello stress, in particolare alla radice dei cantilever. Inoltre, aiutano il ragazzo a bilanciarsi su una vasta area.
Conicità
L'introduzione di una rastremazione lungo la lunghezza dell'innesto a scatto aumenta la durata del giunto. La rastremazione riduce l'area della sezione trasversale in modo decrescente. I ganci conici sono i più efficaci dei ganci a sbalzo uniformi che subiscono forze irregolari. Questa sollecitazione irregolare può portare a guasti oltre i limiti consentiti. Inoltre, i design affusolati utilizzano anche meno materiali, riducendo così i costi di produzione in grandi quantità.
Aggiungi alette
Le parti di alta qualità sono solitamente accompagnate da alette. Le alette sono piccoli elementi rialzati utilizzati per posizionare le superfici di accoppiamento. Supportano inoltre le strutture assorbendo e distribuendo le forze di taglio.
Aumenta la larghezza del gancio
I giunti a scatto vengono utilizzati principalmente come elementi portanti. Si prevede che questi progetti funzionino a frequenze con carico elevato. Per progetti a sbalzo, per aumentare la durabilità, uno di questi modi è aumentare la larghezza del gancio.
Vita affaticata
I raccordi a scatto mal progettati spesso si rivelano inefficaci in caso di sollecitazioni a fatica. Il cedimento per fatica è il risultato del carico ciclico, spesso si trovano negli attacchi a scatto che vengono montati e smontati frequentemente. Perciò, se viene scelto il materiale appropriato con un carico di snervamento più elevato e la geometria della struttura è progettata attentamente, quindi è possibile affrontare il problema del cedimento per fatica.
Vantaggi dei giunti Snap Fit
I giunti a scatto sono ampiamente utilizzati per i numerosi vantaggi, associati alla progettazione del prodotto. Ecco una breve panoramica dei loro principali vantaggi:
Facile montaggio/smontaggio
I raccordi a scatto sono facili da montare. Perciò, sono considerati convenienti da utilizzare durante l'assemblaggio dei componenti del prodotto. Questi giunti sono abbastanza facili da usare e richiedono strumenti minimi: possono essere fissati e rimossi in pochi secondi.
Nessun hardware aggiuntivo
I giunti a scatto possono formare da soli giunti meccanici in modo efficiente. Altro hardware come i dadi, rondelle, o viti non sono necessarie nella loro progettazione.
Elevata affidabilità e lunga durata del servizio
Se utilizzato in modo appropriato, È stato dimostrato che gli attacchi a scatto durano decenni. Normalmente non causano guasti al prodotto nel lungo periodo.
Estetica
Gli elementi di fissaggio meccanici sono generalmente sporgenti e quindi rappresentano un pugno nell'occhio nella maggior parte dei progetti di prodotti. Ad esempio, i prodotti aerospaziali hanno molti elementi di fissaggio discreti e facilmente visibili. Dall'altra parte, gli incastri a scatto sono nascosti e non interferiscono con l'aspetto del design.
Svantaggi dei giunti a scatto
Tuttavia, i raccordi a scatto presentano alcuni inconvenienti, come descritto di seguito:
Processo di progettazione complicato
Realizzare giunti a scatto non è un compito facile. Sezioni incassate, o aree in cui due componenti si incastrano e le concentrazioni di stress rendono il materiale più difficile da produrre. Avere sottosquadri, richiesto per il corretto funzionamento dello stampo aggiunge ulteriori difficoltà e costi. Inoltre, è necessario prestare molta attenzione durante l'espulsione per evitare uno stiramento eccessivo dei muscoli.
Facile da rompere
I raccordi a scatto sono componenti flessibili e hanno maggiori probabilità di rompersi. Sebbene forti, possono rompersi sotto una leggera pressione.
Linee guida per la selezione dei giunti a scatto corretti
Gli attacchi a scatto sono diversi dal design in molti modi. Gli ingegneri devono tenere conto dell'applicazione, disponibilità materiale, producibilità, e costi in considerazione. In questa sezione, al lettore verranno fornite linee guida professionali relative alla progettazione a scatto.
Tolleranza adeguata
I problemi sono solitamente associati alla rugosità superficiale a contatto con i componenti di interfaccia. Un'elevata concentrazione di stress si verifica durante un'interferenza eccessiva. Mentre una forza di innesto debole si verifica quando c'è un'interferenza inadeguata. Si consiglia di mantenere le tolleranze tra gli accoppiamenti con interferenza e quelli scorrevoli.
Raccordo di base al braccio a sbalzo
Nei giunti a sbalzo, gli angoli acuti alla base del braccio sono importanti ma non è sempre fattibile averli. Il miglioramento di questi angoli mediante la filettatura aiuta anche a ridurre le concentrazioni di stress.
Clip ampia
La clip è una parte essenziale dei raccordi a scatto e sopporta carichi pesanti durante l'uso. Una clip più ampia aumenta la resistenza e migliora anche la distribuzione dello stress.
Arresti e alette
Questi elementi di design evitano l'inclusione di materiali oltre una determinata applicazione. Perché un inserimento eccessivo di tali componenti può provocare concentrazioni di stress e iperestensione. Aiutano anche a localizzare i componenti di accoppiamento e a distribuire i carichi.
Design affusolato
Il design a scatto può essere leggermente modificato per avere una conicità. Queste rastremazioni aiutano a ridurre le concentrazioni di stress ma anche a conservare il materiale.
Applicazioni del design a scatto
I giunti a scatto vengono spesso utilizzati per la loro forma e funzione. Di seguito sono riportate alcune aree di applicazione comuni.
Chiusure a scatto
I bottoni automatici sono da preferire quando si desidera realizzare connessioni durature e gradevoli alla vista. Si nascondono regalando ottimi incastri.
Cappucci per penne
I cappucci delle penne solitamente hanno un design anulare a scatto. Gli utenti esercitano una pressione sulla penna, e di conseguenza, il cappuccio assicura la sua presa correttamente.
Chiusure per borse
Piccole chiusure a scatto sulle borse da trekking fissano saldamente il contenuto, soprattutto quando le borse sono piene. Alcuni di questi giunti a sbalzo forniscono la capacità necessaria per il contenimento delle forze.
Coperchi Tupperware
I contenitori Tupperware utilizzano raccordi a scatto per la parte superiore dei contenitori. Questi raccordi durano per anni e realizzano giunzioni strette per garantire che il cibo rimanga fresco.
Conclusione
I giunti a scatto migliorano significativamente la produzione del prodotto. Forniscono metodi efficienti per creare dispositivi di fissaggio meccanici sicuri. A causa della loro esistenza onnipresente, questi materiali sono ritenuti meritevoli di comprensione da parte dei progettisti.
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Domande frequenti
Q1. Cosa sono i giunti a scatto?
Si definiscono connessioni le giunzioni a scatto. Sono usati come funzionalità, progettati per adattarsi l'uno all'altro. Collega due parti e non utilizza elementi di fissaggio o adesivi aggiuntivi per rendere la connessione ancora più forte.
Q2. Tecniche di fabbricazione per la progettazione di giunti a scatto?
I giunti a scatto possono essere realizzati mediante stampaggio a iniezione, come la tecnica più importante. Talvolta viene utilizzata anche la lavorazione CNC, così come la stampa 3D, anche se meno spesso della prima.
Q3. Quale materiale è adatto per la progettazione di giunti a scatto?
I materiali tipici utilizzati per i giunti a scatto includono plastica come l'ABS, PETG, Anche nylon e PLA. Questi materiali sono versatili e possono essere modellati in qualsiasi modo e facilmente.
Q4. Quali tolleranze dovrebbero essere utilizzate nella progettazione con accoppiamento a scatto?
Per quanto riguarda le tolleranze di adattamento a scatto, non ci sono regolamenti rigidi. È importante non adattare i vestiti troppo stretti o troppo larghi, Anche se. Le tolleranze dipendono dal tipo e dal materiale del giunto e la larghezza generale dello spazio sarà compresa tra 0.2 a 0,5 mm.
