双异形孔连接片平面结构设计方案

　　在日常的工装夹具适配、小型机械传动连接以及五金配件组装场景中，这类带双异形定位孔的连接片是十分常见的结构件，很多时候它承担着两端不同规格紧固件的定位衔接作用，不需要额外做复杂的轴孔配合，靠两端的异形内孔就能实现防转定位，中间的连接臂传递扭矩或者拉力，相比普通的平垫片或者圆形连接片，它的适配性更强，能同时匹配六角头、五角头两类不同的紧固件，不用额外加工转接结构。

　　从实际使用场景来看，这类零件常出现在小型通讯设备的内部结构固定、低压电器的端子连接、甚至是一些民用五金的锁具联动结构里，因为两端的异形孔可以直接卡在对应形状的螺栓头或者旋钮柱上，装配的时候不需要额外打销钉防转，直接套入就能完成周向固定，中间的连接段把两个点位的动作或者力传递过去，结构非常紧凑，不会占用过多的安装空间。

　　设计这类平面连接件的时候，首先要确定两端安装位的中心距，这个尺寸直接决定了两个被连接件的相对位置，图里标注的129mm就是两端异形孔所在圆的中心距，这个尺寸的公差一般要控制在±0.1mm以内，不然装配的时候会出现孔位对不上、强行安装产生内应力的问题。然后是两端的包容结构，左边的内接正六边形对边尺寸是20mm，对应的是M24规格的六角头螺栓或者螺母的外接尺寸，外面的R30圆弧是外轮廓的过渡，把六边形完全包容在内，保证六边形的六个边外侧都有足够的壁厚，不会在受力的时候出现开裂；右边的内接正五边形对边尺寸是15mm，对应的是五角头的特殊紧固件，这类紧固件常用在需要防随意拆卸的位置，外面的R20圆弧外轮廓同样是保证五边形各边的壁厚均匀，避免应力集中在棱角位置。

　　中间的连接臂部分，总长度是70mm，也就是两个外圆内侧的直线段长度，连接臂的总宽度是26mm，中间开了宽度15mm的长槽，这个长槽的作用一方面是减轻零件的整体重量，另一方面可以在装配的时候提供少量的位置调整量，允许两端的紧固件有微小的相对位移，抵消加工或者装配带来的误差。连接臂和两端圆形外轮廓的过渡位置做了圆弧顺滑过渡，没有直角棱角，这是为了避免冲压加工的时候出现应力集中，也防止使用过程中尖锐的边角划伤操作人员或者线缆。

　　做这类二维草图设计的时候，要优先保证异形孔的形位公差，正六边形和正五边形的中心必须和两端外圆的中心重合，偏心量不能超过0.05mm，不然装配的时候会出现卡滞、紧固件无法顺利套入的问题。中间长槽的两侧边要和两个中心的连线平行，平行度公差控制在0.08mm以内，不然连接臂的受力会不均匀，长期受交变载荷的话容易从槽的端部位置断裂。外轮廓的所有过渡圆弧都要相切顺滑，不能有明显的折角，不然冲压下料的时候模具会在折角位置出现应力集中，降低模具的使用寿命，零件的冲切断面也会出现毛刺过大的问题。

　　从安装边界来看，这个零件的最大外轮廓宽度是两端R30和R20外圆的直径之和方向？不对，实际安装的时候，零件的总长度是129mm加上两端外圆的半径，也就是129+30+20=179mm，最大宽度是左边R30外圆的直径60mm，所以安装的时候需要预留至少180mm长、60mm宽的平面空间，零件的厚度一般根据实际受力情况选择1.5mm到3mm的钢板或者铝板冲压成型，如果是用在受力较大的传动位置，可以选择4mm以上的钢板做铣削加工，保证足够的结构强度。另外要注意，两端异形孔的棱角位置要做微小的倒角，去除毛刺，方便紧固件顺利套入，也避免使用过程中棱角割伤配套零件的表面。

　　这类结构的零件虽然看起来简单，但是在实际设计的时候很容易忽略壁厚均匀性的问题，比如左边六边形的棱角位置到外圆R30的距离，和六边形对边位置到外圆的距离要尽量接近，不能出现某一侧壁厚过薄的情况，不然受力的时候会从最薄的位置先变形失效。右边五边形的位置也是同理，五个棱角到外R20轮廓的壁厚差不能超过1mm，保证整个圆周方向的强度一致。中间连接臂和两端外圆连接的位置，过渡圆弧的半径不能小于5mm，圆弧过小的话，冲压的时候容易在这个位置产生撕裂缺陷，后续受力也容易出现断裂。