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玩具的扣位和铰链设计
　玩具的扣位和铰链是玩具设计中经常遇到的，其设计看似　简单却有很多技巧和窍门。本文介绍了如何进行扣位和铰链设　计。分析了其应用中容易出现的问题，并提出解决方案。
扣位设计　扣位设计是体现一个设计师智慧与经验的能力设计。但扣　位设计却不是一个绝对安全的设计，因为既然能够扣进去，也就　能够弹出来，问题是弹出来的力量大小问题，而扣位结构的好坏　还与注塑的过程有关，所以在设计扣位联接的时候，要考虑是否　加上一个安全措施，例如：打多一颗螺丝等等。　扣位的原理其实很简单，就是塑胶件是可以有一定的变形　的，而在变形以后又可以弹回来，这就是塑胶件的韧１生，由此可　以得出以下结论：　１扣位是在硬质塑胶件中使用的。对于软性塑胶材料，如　ＰＶＣ等是无法运用的，因为软性材料弹性太好了，使得扣力不　足，太易被拉出，但也不是所有软材料都不可以用。如：ＰＰ或者　ＰＥ，因为这些材料有一定的强度，但对组合件有拉力测试要求时　得ＪＪ＼心使用。　２、扣位是通过变形后再复位而得以起到联接的作用，这就　需要结构上一方面可以使得能够变形而不使塑料件损坏，另一方面可以有位置给它变形，并有足够的位置使得它能够复原为原来　的形状。　３、扣位扣住以后在受到扣力方向上的拉力时是有一定的承　受能力的。此承受能力受两方面力量的限制，一是扣位的扣头胶　料的机械承受能力，如超过这个承受能力，扣头会被损坏使得扣　头折断而失去作用；二是扣位方向上的力经转换后变扣头的剪切　力而使得两扣位身向外变形造成扣位脱出。如果扣头够大，则承　受合理性破坏测试是没有问题的，有问题的是扣位身变形而产生　脱扣的情况。当然可以设计一个位以防止扣位身变形脱扣而达到　扣位联接的作用。　４、扣位联接是可以解扣的，即生产中出现问题时，可以在　扣位扣进方向的垂直方向上施力而把扣位给解扣，这也很重要，　特别是对于工程师研究产品性能时作用很大，也很方便。　５、扣位在扣进方向的垂直方向上受力是很差的，这就出现　在掉地测试或其它合理性破坏测试上，一个安全的措施很有必　要。例如：打多一颗螺丝等等。　６、扣位的材料是制件的一部分，而制件又是塑胶的（如ＰＳ），所以扣位联接受环境的影响很大，比如气候过冷时，制　件会变脆，无法承受合理性破坏测试。　７、可以预见，扣位的问题最大可能是悬壁粱。在合理破坏　测试时，经常会发现。悬壁梁”的根部易断，这是所有悬壁梁的　共同问题。因此，在设计中应尽量避免设计成又长又窄的悬壁　梁。　以下是一个最简单的扣位设计：　说明：　（１）扣位出模孔，这是为了方便扣位的扣出模，否则有可　能使用行位，行位是模具制作中比较困难的，特别是内行位。　（２）一定要有一个部位可以使得Ａ、Ｂ两件相互抵触在一　起（支承位），使Ａ、Ｂ件可以沿扣位方向上下滑动。　（３）扣位的扣头一定要有导滑结构以利于扣位进入扣槽。　（４）扣头进入扣槽的变形位的余量，扣位就是利用这个余　量来防止扣件反弹出来。　（５）扣头的着力位，及被扣件的卡位，这两个配合位的配合　要求一定要适当，否则扣力不足或者扣位不到位。　扣位的种类很多，有圆形的，有半球头的等等，但原理—样。
　铰链设计　学过塑料的都知道，聚丙烯（ＰＰ）可以靠自身的耐性做成　薄料来作铰链，这是其中的一种，而在玩具业中还有很多种方法　可以使得两个制件联结在一起，并使两个制件可以绕着联接轴转　动，叫做铰链。　首先是利用ＰＰ的高度定向薄料铰链：　１、须保证料流的方向一致，使得铰链位料高度的定向，　而具有强的折弯性能，即保证线性统一。我１门知道ＰＰ的分子链可　以很长，可以认为铰链是由一条一条的丝组成，丝的特性是在丝的径向上拉力很好，而在垂直径向上折弯能力强，保证线性统一　的方法很简单，就是如图箭头所示，料流由一边经过铰链位流到　另一边。　２、链的长度不能太长，一般１　５ｍｍ是比较好的选择，在确　定长度时应考虑到折弯后的长度是否足够。　３、铰链在刚注塑出来以后就得对铰链位折弯几次以增加它　的韧性。　４、在铰链位的下方应尽量取一个大的圆弧位，这样一方面　可以防止滞流，而另一方面可以保证对折在铰链的中间位置。　５、铰链位的材料厚一般在０．２５ｍｍ～０．５５ｍｍ之间，一般来　讲，铰链的长度与铰链料厚的比例最ｄ＼为３：１。　６、铰链内位应有０　１　５ｍｍ左右的空位，同时保证铰链位与　两边有圆弧过渡以利于溶胶的流动。　下来我们来讨论一下保证两个制件之间转动的其它形式的　铰链：　（１）铁轴作为转动轴的铰链。就是用一根铁轴穿住两个转　动制件，这样转动制件就可以绕铁轴转动了，但问题的关键是铁　轴如何穿过两个制件以及两个制件留有什么样的结构来让铁轴穿　过。这个问题看起来很简单，但因塑胶件的孔不一定是真正的孔　（比如两个半圆围成的孔，两个相反互补的直角形成的孔，四个　直面形成的孔等等），而使得铁轴的铰链变得复杂。一般设计的　原则是：①尽量避免行位行出一个孔来构成铰链，因为行位的制　作比较麻烦，（　要保证铁轴是被紧固住的，即铁轴不可以在轴向　上前后滑动。（　要转动的件要能够与固定的件相互转动，可以把　铁轴固定在固定件上，也可以把铁轴固定在转动件上，使得铁轴　与转动件绕固定件一起转动。　（２）类轴类铰链，即塑胶制件自注塑出一个转动轴（此轴　可以是连续的轴，也可以只是保证同一轴线的两段（或几段）形　成的一类轴，因塑胶制件自身是可以注塑出一根圆轴的，所以就　形成了一系列无铁轴的铰链，但情况与铁轴一样。
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