사출 성형 설계 기본 사항: 스냅

마이클 팔로이안 | 2019년 11월 15일

플라스틱 소재의 가장 큰 단점 중 하나는 유연성과 상대적으로 낮은 강성입니다. 플라스틱 소재의 가장 큰 장점 중 하나는 유연성과 낮은 강성입니다. 이 진술 중 어느 것이 사실인지에 대한 귀하의 인식은 디자이너로서 플라스틱 재료의 고유한 특성을 어떻게 최적화하는지에 따라 달라집니다. 나는 개인적으로 후자를 선호합니다. 특히 미학적으로 매력적이고 최소한의 하드웨어로 쉽게 조립할 수 있는 제품을 디자인할 때는 더욱 그렇습니다.

한때 모든 제품을 조립하려면 수백 개의 나사가 필요했고, 이는 엄청난 양의 노동력과 부품을 필요로 했습니다. 노출된 수많은 나사와 패스너로 인해 최종 디자인의 미학이 손상되는 경우가 많았습니다. 오늘날의 산업 디자이너들은 노출된 패스너가 제품 디자인의 미학을 훼손하는 것을 원하지 않으며, 제조 엔지니어들은 고품질 제품을 보다 효율적으로 생산해야 한다는 압력을 받고 있습니다. 이 명백한 역설에 대한 해결책은 플라스틱 재료에 이상적으로 적합한 부품을 조립하는 수단으로 스냅핏을 활용하는 것입니다. 이 기사의 나머지 부분에서는 적절한 스냅핏 설계와 관련된 모든 고려 사항을 논의하는 데 전념할 것입니다.

스냅핏 디자인의 유형과 관련 디자인 매개변수에 대해 논의하기 전에 아래에 나열된 스냅 잠금 장치에 대한 몇 가지 기본 기능 요구 사항에 초점을 맞추고 싶습니다.

스냅 잠금 장치에는 환형, 캔틸레버, 비틀림의 세 가지 기본 유형이 있지만 모두 위에 나열된 설계 고려 사항을 공유합니다.

환형 스냅 잠금 장치

환형 스냅 잠금 장치의 구별되는 속성은 잠금 돌출부가 짝을 이루는 잠금 기능 위로 스냅될 수 있도록 변형되어야 하는 인접한 벽이나 가장자리에 돌출된 잠금 기능을 부착한다는 것입니다. 제 생각에는 이러한 스냅 잠금 장치는 두 부품을 변형하고 결합하는 데 가해지는 힘을 계산하거나 예측하기가 매우 어렵기 때문에 설계, 프로토타입 및 최적화가 가장 어렵습니다. 환형 스냅 잠금 장치는 스냅온 병뚜껑, 펜 뚜껑, 플라스틱 용기 및 저가형 소비자 전자 하우징에서 흔히 볼 수 있습니다. 환형 스냅 잠금 장치의 성능은 두 결합 부품의 재질, 벽 두께 및 간섭 정도에 따라 크게 달라집니다. 기타 중요한 고려 사항으로는 부품 크기 및 형상, 성형 공차, 평탄도 및 표면 위치가 있습니다.

비틀림 스냅 잠금 장치

비틀림 스냅 잠금 장치는 래칫 잠금 장치, 나사식 병뚜껑 안전 잠금 장치 또는 푸시 릴리스 잠금 장치와 같이 방사형 잠금 장치가 필요한 모든 응용 분야에 이상적으로 적합합니다. 비틀림 스냅 잠금 장치를 설계하는 것은 환형 잠금 장치보다 예측하기가 훨씬 덜 복잡하지만 단순한 캔틸레버 스냅보다 어렵습니다. 자물쇠의 응력을 받는 비틀림 부분은 원하는 기능을 수행하는 데 충분한 힘을 유도하면서 재료의 탄성 작동 응력 내에서 구부러지도록 설계되어야 합니다. 스냅을 체결하거나 해제하기 위한 손가락 압력도 일반 사람에게 편안해야 합니다. 이러한 압력은 해제 버튼의 표면적과 스냅을 편향시키는 데 필요한 힘의 함수입니다. 또한 스냅은 성형 용이성, 공차, 재료 특성 및 제품 수명을 고려하여 설계되어야 합니다.

캔틸레버 스냅 잠금 장치

캔틸레버 스냅 잠금 장치는 가장 일반적으로 지정되는 스냅 잠금 장치이며 설계가 가장 쉽습니다. 이는 스냅 후크의 높이에 따라 지정된 양만큼 편향되도록 설계된 단순한 빔을 기반으로 합니다. 스냅 후크 프로파일은 일반적으로 앞쪽 가장자리가 가늘어지는 직각 삼각형, 정삼각형 또는 반원형 구성으로 설계됩니다. 직각 프로파일은 정상적인 조건에서 스냅을 수동으로 풀어서만 분해할 수 있는 매우 안전한 인터록을 제공합니다. 등변 및 반원형 프로파일을 사용하면 두 부품을 함께 누르거나 당겨서 간단하게 결합하거나 분리할 수 있습니다. 이전 매개변수 목록을 기반으로 이러한 각 스냅 옵션과 관련된 설계 고려 사항을 검토하겠습니다.