Maîtriser la conception d'assemblages par clips (snap-fit) : fondamentaux, types et meilleures pratiques

Avez-vous récemment eu une idée de produit, ou avez-vous besoin de fabriquer des pièces avec des exigences spéciales ? Si oui, vous cherchez probablement à créer des pièces de haute qualité tout en réduisant les coûts de fabrication et en améliorant l'esthétique et la facilité d'assemblage. Une caractéristique de conception essentielle qui peut vous aider à atteindre ces objectifs est l'assemblage par clip (snap-fit joint).

Cependant, bien que semblant simple, il y a plus dans les assemblages par clips qu'il n'y paraît. Par exemple, il existe plusieurs types d'assemblages par clips, chacun adapté à différents scénarios de conception de produit. De plus, il y a plusieurs conseils de conception essentiels auxquels vous devez adhérer lors de la conception d'assemblages par clips.

Cet article couvre tout cela et plus. Si vous voulez concevoir vos clips pour une fabrication facile et éviter des erreurs coûteuses, cet article est pour vous !

Qu'est-ce qu'un assemblage par clip (snap-fit) ?

Un assemblage par clip (snap-fit) est une petite saillie (sous forme de crochet, bille ou tête) qui se déforme pendant l'assemblage pour s'accoupler avec une autre pièce, comme montré ci-dessous.

Remarquez comment la partie mâle se déforme et rentre dans la rainure de la partie femelle pour former un assemblage. Le design simple permet de créer des assemblages en n'appliquant qu'une petite force sur la partie flexible de l'articulation (ou partie mâle). De même, le démontage des assemblages par clips est assez facile sans endommager les pièces, contrairement aux méthodes d'assemblage conventionnelles comme le soudage.

Types courants d'assemblages par clips

#1 Assemblage par clip en porte-à-faux (Cantilever Snap-fit Joint)

L'assemblage par clip en porte-à-faux est le type d'assemblage par clip le plus courant. Et comme son nom l'implique, un assemblage par clip en porte-à-faux comporte une poutre en porte-à-faux et un crochet effilé sur la partie mâle. Ce crochet glisse dans l'ouverture de la partie femelle et se rabat pour verrouiller l'articulation en place.

Les assemblages par clips en porte-à-faux sont idéaux pour assembler deux moitiés similaires d'un boîtier de produit qui doivent être facilement séparées. Par exemple, vous les trouverez dans les modules de panneau de commande et les boîtiers de produits en plastique.

#2 Assemblages par clips annulaires (Annular Snap-fit Joints)

Les assemblages par clips annulaires sont généralement utilisés pour assembler des pièces rondes symétriques ou des pièces de forme cylindrique. Ces articulations comportent une bosse (ou crête) autour de la circonférence du composant mâle, qui interfère (et s'accouple) avec la rainure dans le composant femelle en forme de tube.

Les assemblages par clips annulaires sont utiles pour assembler des stylos et bouteilles avec bouchons à clip, contenants en plastique, et boîtiers de lampes. Cependant, ces articulations sont beaucoup plus difficiles à concevoir que les assemblages par clips en porte-à-faux. Par exemple, la force nécessaire pour clipser un produit avec des assemblages par clips annulaires est difficile à calculer (ou prévoir) sans l'aide d'un ingénieur ou technicien hautement expérimenté.

#3 Assemblages par clips à torsion (Torsion Snap-fit Joints)

Les assemblages par clips à torsion sont assez similaires aux assemblages par clips en porte-à-faux. Cependant, contrairement aux assemblages par clips en porte-à-faux, les assemblages par clips à torsion reposent sur la force de ressort pour assembler deux composants. Par exemple, un assemblage par clip à torsion comporte un levier à ressort sur l'un des composants à assembler. Ce levier se verrouille en place quand vous pressez les parties d'accouplement l'une contre l'autre. Ils sont idéaux pour fixer un couvercle charnière sur un conteneur.

Comment concevoir des assemblages par clips : 3 conseils essentiels

#1 Éviter les angles vifs à la base du porte-à-faux

Les angles vifs sont la cause majeure d'échec dans les assemblages par clips en porte-à-faux car ils concentrent la majeure partie de la charge (ou contrainte) à la racine du porte-à-faux. Les concepteurs de produits de premier plan réduisent la concentration de contrainte en incluant des congés (fillets) à la base du porte-à-faux, comme montré ci-dessous.

Ces congés aident à répartir la contrainte sur une zone plus large, réduisant la possibilité d'échec. Pour tirer le meilleur parti des congés dans les assemblages par clips en porte-à-faux, vous devez vous assurer que le rayon du congé est d'au moins 0,5 fois l'épaisseur du porte-à-faux.

#2 Effiler le clip (Taper the Snap Fit)

Il ne suffit pas d'inclure des congés à la base du porte-à-faux ; les concepteurs de produits de premier plan effilent également toute la longueur du porte-à-faux, comme montré dans la figure ci-dessous.

C'est parce que les designs de clips avec des sections transversales constantes subissent une distribution de contrainte inégale. En conséquence, ils ont tendance à échouer plus rapidement en opération comparé aux designs effilés. De plus, les designs effilés utilisent moins de matériau, vous permettant de réduire significativement les coûts de matériau et de fabrication.

#3 Augmenter la largeur du clip (ou crochet)

Les concepteurs de produits de premier plan conçoivent les assemblages par clips pour avoir une largeur d'au moins 5 mm. Les designs de clips avec des clips (ou crochets) larges sont généralement solides et rigides, les rendant idéaux pour les applications exigeant de hautes capacités de charge.

Conception et fabrication d'assemblages par clips : Gensun peut aider

Les assemblages par clips peuvent vous aider à atteindre une esthétique de produit impressionnante, un assemblage et une résistance, pourvu qu'ils soient correctement conçus et fabriqués pour l'application spécifique. Par conséquent, le succès de votre projet de conception et développement de produit dépend de vous et de votre fabricant.

Gensun Precision Machining est un fournisseur leader de services de fabrication en Asie. Nous sommes en activité depuis près de deux décennies, fournissant des services de fabrication de haute qualité à des clients dans plusieurs industries. Nous utilisons des procédés de pointe, y compris l'usinage CNC, le moulage par injection et l'impression 3D, pour créer des assemblages par clips et produits de haute qualité.

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