1 国内外研究现状国外现在对塑料卡扣的连接技术已有一些成果，也有一些专著。早在 20 世纪末就 有很多家聚合物公司提供了其自主研发的卡扣设计手册，其卡扣的计算公式主要通过理 论计算和实验数据修正得到的。如德国 bayer 公司提供的手册，其主要针对最常用的悬 臂钩卡扣、环形卡扣和 U 形卡扣的设计进行指导；美国 Ticona 公司也曾给出了悬臂钩 卡扣、环形卡扣的计算公式，这些大公司的设计手册都有一个共同的特点，其卡扣相关 的设计公式主要都通过理论计算及实验数据验证修正得出的，卡扣的模型是比较规则， 而且模型的种类也很少[3]。虽然给的卡扣原型较少，但是这些卡扣原型都是最常用的， 所以对卡扣的设计还是具有重要的指导意义的。随着近年来消费者对产品质量的不断追 求，还有对卡扣的结构研究的深入和新方法的引用，各个公司越来越重视产品的可靠性 设计，使得卡扣的设计研究突破了理论指导的限制，更多的卡扣研究者从不同角度出发， 提出了较优公式针对不同类型卡扣的设计。随着计算机技术的发展，一些新的设计方法 也应运而生，如 1997 年 Lewis 等人利用有限元分析法对刺钩指状卡扣进行了研究，给 出了一定尺寸范围内的卡扣的设计公式[3]。目前模拟仿真分析在国内外都十分普及，使 得卡扣设计研究有了新突破，不再受卡扣形状的限制。国外现在对塑料卡扣连接技术已 经有一些成果，也有了一些专著。所以一些较为典型的卡扣模型的设计计算公式是可从 现有资料中查询到的，但是现有资料一般都是很简化的模型，考虑的因素也并不是十分 全面，并且很少有公式的推导过程。据查阅的文献显示[4]，国内关于塑料卡扣连接设计的资料多数在一些塑料工业制品 设计著作中被简单提及，对塑料卡扣的研究多数停留在工作原理的理论研究，几乎就找 不到关于卡扣设计方面的专著。对卡扣的早期研究也主要是卡扣连接的工作原理方面，对于具体的设计计算涉及比较少，仅在文献中介绍了长度方面具有双向斜面的悬臂钩卡 扣的变形计算公式。在企业，一般都是凭借设计人员自己的经验来进行卡扣的连接设计， 即使在国内的一些大型知名企业，也少有人对卡扣连接进行研究剖析。其他的主要文献 有 1997 年的，是介绍了环形及悬臂钩卡扣的连接原理的，2004 年的文献中给出了 U 形 卡扣的工作原理等。不难看出，国内对卡扣的研究目前大部分停留在对不同卡扣原型工 作原理进行介绍的层面，在卡扣的关键尺寸的研究方面还局限在悬臂梁和环形卡扣等较 少类型，与国外差距较大。无论在国内还是国外，对卡扣的研究都不是很全面，如很少 考虑到成型、制造因素及塑料卡扣的应力分布等。83519

2  卡扣的发展趋势

（1）卡扣原型的多元化 从钩状卡扣、球状卡扣到旋转式卡扣，不同的形状和装配原理的卡扣应用情况都大

不相同，随着研究的深入，更加方便有效的卡扣原型会不断出现。

（2）较优卡扣原型选用准则的扩充 在设计初始要选择与应用情况最匹配的卡扣原型时，就需要对几种卡扣原型进行比

较，如何确定这些原型的比较准则也是卡扣研究的方向。论文网

（3）卡扣设计、分析和优化 卡扣设计、分析和优化将使卡扣不断满足人们越来越多的要求，通过对设计出的卡

扣进行分析检验，然后在其基础上进行优化设计使得卡扣技术不断发展，为人类提供更 多利益方便。

（4）常用卡扣原型“零件”的标准化和系列化 卡扣在众多场合都替代了螺钉，如何使卡扣“零件”和螺钉一样能达到标准化和系列化也是其发展的方向。