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使用卡扣配合的组件可以通过降低材料成本和部件数量以及提高组装方便，为您节省时间和金钱。
在过去，注射成型是唯一可行的方法来生产塑料的贴合接头，3D打印打开了新的机遇和挑战在他们的设计。
当然还有挑战!为了帮助您在snap fits的复杂世界中导航，我们将看看关键功能、计算和技巧，以克服设计和原型化这些功能的常见问题。
设计您的快速配合关节
请注意:所有计算都使用公制单位
所有的关节都有相似的特点和功能。在其最简单的形式中，快速配合是一个小的突出物(钩，珠，或凸)，在组装期间偏转，以抓住配合部分的凹陷。男性和女性部分的形状，然后决定是否可以分离的关节和所需的力量这样做。
出于本文的目的，我们将重点关注简单的悬臂式连接。已经写了整本书(比如在这里和在这里)，但悬臂式(及其变体)是最容易设计的，也是你最容易遇到的。
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如上所述，如上所述，悬臂接头采用无固定光束为模型，具有点施加的端载。
在悬臂的根部找到最坏的情况和菌株，并且可以容易地近似使用经典梁弯曲理论．
由于在设计模型时还不知道确切的力，最常见的是使用挠度和应变而不是力和应力值来设置尺寸。换句话说，你的尺寸将受到挠曲过程中最大应变的限制，而不是组装/拆卸所需的力(配合力)。
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经典梁弯理论假设端部固定墙是刚性的。然而，部分墙可能是类似厚度的悬臂本身;Q是为了解释这一点而增加的偏转放大系数。
由于刚性壁是根部应变的最坏情况，对于简单的套管，让Q为1。
还要注意，返回角度影响关节分离的容易程度。返回角与引导角相同意味着在组装和拆卸过程中使用了相同的力。相反，一个90°的返回角度永远不能被拆卸，除非使用一个外部窗口来释放扣。
实现计算
现在我们知道在设计悬臂节点时需要哪些计算值，让我们看看如何找到这些值。
您可以使用两种方法可以接近这些计算：
- 首先材料：您选择了您的材料，发现其允许的菌株并可以设计尺寸以适应它。
- 尺寸首先：你的基本尺寸是固定的，你可以选择合适的材料。
寻找可接受的应变限制
为了找到可接受的应变极限，使用材料的屈服应力和弹性模量具有下式：
∈=Σ/ e
∈=弹性模量[MPa]， σ =应力[MPa]， E =应变[%]
所以应变=弹性/弹性模量=长度/初始长度的变化[％]
专家提示：3D印刷部件将具有宽度变化的应力，因此为最佳强度，确保接头的悬臂部分沿X-Y平面构建，而不会向Z轴行驶。如果只能在Z轴上产生悬臂，请注意，突破的伸长率降低50％，拉伸强度降低20-30％。我们建议将允许的应力/应变降低50％，对于Z轴悬臂。询问虚构如果您在这里有疑问，请上传零件。
以下是一些常见的3D打印材料的可接受的应变值：
| 材料 | 可接受的应变 |
|---|---|
| ABS-Like | 20-40％ |
| VeroWhite | 10 - 25% |
| 透明的 | 10 - 25% |
| 腹肌 | 7％ |
| 中国人民解放军 | 4-8％ |
| 尼龙 | 4 - 15% |
这里有一些计算出的不同壁厚，偏转和悬臂长度的应变率，以帮助您开始。
改变横截面
如果您计算了尺寸，请选择您的材料，并且可接受的应变速率仍然太高，最佳解决方案是改变悬臂横截面。最常见的变化包括逐渐变细宽度或厚度。
4个常见问题+解决方案的设计单元适合
以下是工程师在设计卡套组件时面临的其他常见挑战的一些解决方案。
1.蠕变/应力松弛
热塑性塑料特别容易发生蠕变，即材料在应力作用下逐渐永久变形。随着时间的推移，这可能会损害男性和女性部位之间的连接，甚至使其无用。
解决方案:确保你的公、母部件设计成这样一种方式，即在组装过程中可能会发生偏斜，在正常组装使用过程中，部件不会受到长时间的弯曲或拉伸应力。
2.压力集中器
尖锐的角集中了悬臂根部的应力，导致悬臂被剪断。
解决方案:确保没有尖锐的角来充当应力集中器，特别是在悬臂的拉伸面。使用半径或倒角来减少这一点。
3.疲劳或重复的装载失败
重复组装和拆卸卡扣接头可能导致压力低于材料的额定应力。疲劳故障通常发生在高负载频率（数百个循环中）发生。
解决方案:如果您预计为您的组件的高周期频率，请使用S-N曲线仔细选择抗疲劳材料。
4.公差
公差是错误的，你的部件不合适。
解决方案:空白的经验法则:
- 0.2毫米为紧密配合
- 0.4mm用于滑动配合和枢轴接头
- 0.3mm用于紧密配合的snap接头
主要的外卖
我们在这里只触及了表面，如果你想要更深入的信息，请查看下面的一些资源。
设计snap fit是一个复杂的迭代过程，但如果您遵循本文中介绍的简单工程最佳实践，就可以改进snap fit接头的初始功能，并缩短原型生命周期。
进一步阅读
为了更深入地分析贴合设计，并深入了解材料属性，请查看以下指南。
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