塑胶产品结构设计案例
产品结构设计标准
产品结构设计标准
第一章塑胶部份结构设计
一、自攻螺丝BOSS柱
1、BOSS柱内外径标准尺寸
2、BOSS柱设计注意事项:
2.1、BOSS柱内孔倒0.3直角用于退胶;
2.2、打导电胶条处的螺丝柱在模具设计上不要使用丝铜,丝铜在注塑过程中由于多种原因,如模具制作不良,注塑压力等容易让柱变高会导至LCD显示少划;
3、BOSS柱与沉孔的装配尺寸:
二、电池门及其防水设计
1、旋扭式电池门
1.1、旋扭式电池门采用三个扣位,须平均分布;
1.2、扣位在模具设计上采用行位,夹线要尽量靠近扣位,夹线离扣位越远,防水性能越差;
1.3、防水圈使用O-RING即横截面为圆的,线径1.0mm.
1.4、预压值不能太大,取0.2-0.25mm,因为预压过大,无法通过开合100次的测试;详细请参考客户电池门开合力度及次数测试标准
1.5、图示:
2、锁螺丝式电池门
2.1、因客人对外观之要求多数只准锁一个螺丝,所以这种设计一般电池门上要做一整圈椎台形的围骨来压防水圈;
2.2、防水圈要设计成方形的,可预压0.35mm左右,具体要看电池门的变形度来设计;
2.3、图示:
三、底面壳防水设计
1、注意事项
1.1、在底壳打螺丝的产品;空间许可的情况下防水槽要设计在面壳上,这样生产时可减少一个动作即如果设计在底壳生产工人为了防止防水圈掉出要先合面壳才能翻转过来打螺丝;
1.2、横截面多设计为圆形,直径取1.0mm,正0.1负0.
1.3、防水圈的路径尽量避免有落差,如果由于外形及结构等限制无法避免要倒大R过渡;
1.4、防水圈预压值取0.25mm;
塑胶件结构设计及注意事项
塑胶产品结构设计注意事项
目录
第一章塑胶结构设计规范
1、材料及厚度
1.1、材料选择
1.2、壳体厚度
1.3、零件厚度设计实例
2、脱模斜度
2.1、脱模斜度要点
3、加强筋
3.1、加强筋与壁厚的关系
3.2、加强筋设计实例
4、柱和孔的问题
4.1、柱子的问题
4.2、孔的问题
4.3、“减胶”的问题
5、螺丝柱的设计
6、止口的设计
6.1、止口的作用
6.2、壳体止口的设计需要注意的事项
6.3、面壳与底壳断差的要求
7、卡扣的设计
7.1、卡扣设计的关键点
7.2、常见卡扣设计
第一章塑胶结构设计规范
1、材料及厚度
1.1、材料的选取
a.ABS:高流动性,便宜,适用于对强度要求不太高的部件(不直接受冲
击,不承受可靠性测试中结构耐久性的部件),如内部支撑架(键板支
架、LCD支架)等。还有就是普遍用在电镀的部件上(如按钮、侧键、
导航键、电镀装饰件等)。目前常用奇美PA-757、PA-777D等。
b.PC+ABS:流动性好,强度不错,价格适中。适用于作高刚性、高冲击韧
性的制件,如框架、壳体等。常用材料代号:拜尔T85、T65。
c.PC:高强度,价格贵,流动性不好。适用于对强度要求较高的外壳、按
键、传动机架、镜片等。常用材料代号如:帝人L1250Y、PC2405、PC2605。
d.POM具有高的刚度和硬度、极佳的耐疲劳性和耐磨性、较小的蠕变性和吸
水性、较好的尺寸稳定性和化学稳定性、良好的绝缘性等。常用于滑轮、
传动齿轮、蜗轮、蜗杆、传动机构件等,常用材料代号如:M90-44。
e.PA坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。常用于齿轮、滑轮等。
产品结构设计——塑胶件止口设计
——塑胶件止口设计
塑胶件止口设计
1.止口的定义 2.止口的作用 3.止口设计的原则 4.公止口尺寸说明 5.止口的配合尺寸说明 6.止口与反止口的关系
1.止口的定义
止口可以理解为开口处的止动结构,也称为唇边。 止口分为公止口与母止口,图1所示为公止口,图2所示为母止口。
母止口
公止口
图1 公止口
图4 公止口尺寸
5.止口的配合尺寸说明
止口的配合尺寸如图5所示。 (1)尺寸A为配合面尺寸,为0.05mm。 (2)尺寸B为止口纵向避让尺寸,常用0.10~0.20mm, 建议使用0.20mm,防止尺寸偏差时造成装配干涉。 (3)尺寸C为过渡圆角,主要是胶位突变的圆滑过渡, 也不能太大,防止装配时干涉。 (4)尺寸D为壳体外观面胶厚尺寸,应不小于0.80mm。
技巧提示: 大部分电子产品的壳体中,绝大部分是前壳薄,底壳厚,所以,公止口一般做在前壳上。 但是要注意,公止口不是一定做在前壳上,如果前壳厚,底壳薄,公止口就做在底壳。
4.公止口尺寸说明
公止口尺寸如图4所示。 (1)尺寸a为公止口的高度,常用范围为0.60~1.00mm。 (2)尺寸b为公止口根部宽度,常用范围为0.60~0.80mm, 最小尺寸要保证拔模后顶部最小宽度不少于0.50mm。 (3)尺寸c1、c2是公止口两侧拔模尺寸,2°~3°即可。 (4)尺寸d倒角尺寸,方便装配,常用0.25~0.30mm。
塑胶产品结构设计卡扣
2.4,扣位
2.4.1,扣位也称卡扣,是塑胶件连接固定的常用结构,在强度要求不高的情况下可以用于代替螺丝固定.扣位设计在于“扣”,需要结合紧密,保证测试强度,达到安装目的即可.卡扣常做在装饰件固定,面底壳组装,屏固定,按键限位,盖体扣合,方向球等结构处.
2.4.2,卡扣分公扣,母扣,公扣为凸,母扣为凹.卡扣原理:
扣合前:有导向斜角引导扣合方向,公母扣均做导入角,一般取60°,45°.
扣合中:公扣弹性臂变形压入,弹性臂要保证变形,强度要足够,一般变形量≧扣合量.
扣合后:公扣凸与母扣凹贴合,分离方向不易取出,要求扣合面或扣合角小于导向斜角.
2.4.3,卡扣常见形式及尺寸
a.装饰件扣合,一般为一端插入,另一端扣合,扣合量0.3-0.7mm,插入0.6-1.5mm,如装饰片,电池盖,屏固定及充电器面底壳扣合等,也有全扣位结构,扣位较多,还会增加辅助导向骨.如手机盖,在此不做介绍.
图2.4.3a
b.下图结构常见内部隐藏扣,不易拆卸,死扣结构;在公扣部件上做插穿结构,可通过插穿孔方便拆卸.如路由器将公扣结构作在面壳壁厚内侧,母扣做在底壳内部,很难拆卸.液晶显示屏外壳也做类似死扣.
图2.4.3b
c.下图结构常见面底壳组装,第一组图在组合后常会在公扣端加管位骨限制错开,第二组则可以不用特别要求.母扣与公止口组合,公扣与母止口组合;和母扣与母止口组合,公扣与公止口组合的两种情况可以按下面两组图结构进行相应修改即可,安装方式类似.
图2.4.3c
d.强脱扣位,由材质,韧性决定,材质越软可以强脱越多.一般单边强脱ABS:0.3mm,PC:0.5,PP:0.8, TPE:1.5等,强脱同所承载的壁厚韧性有关,韧性足可以稍微加大强脱深度.具体依结构实际情况定.
【塑胶件设计】注塑件结构设计及工艺介绍
出
底
程柱 套 道 道 位
底
板
杆
衬
环
板
套
五、模具介绍—不同点比较
二板式模具和三板式模具的不同点
项目
1.浇口位置 2.浇口形式 3.成型周期 4.模具结构 5.模具费用
6.成型制品
二板式模具
三板式模具
常见边浇口 有限制 短
简单 便宜 小制品,成型后需切断浇 口
浇口自由选择 自由 长 复杂 昂贵
大制品,成型后不需切断浇口
工程 塑料
聚酰胺PA 聚碳酸PC
聚甲醛 聚苯醚
功能 塑料
医用塑料 光敏塑料
产量大,价格底, 性能一般
优异的机械性能,电性能,化 学性能,耐热性,耐磨性和尺 寸稳定性,工程塑料的产量相 对较少,价格较贵
具有特种功能的 塑料
一、塑料的概念及材质分类
1.3、塑料材料的分类 –按受热所呈现的基本行为
在特定温度范围内,能 反复加热软化却硬化的 塑料。这类塑料基本是 以聚合反应所得到的材 料(树脂)为基础制成 的,受热时不产生化学 交联。因而当它再一次 受热时仍具有可塑性, 如聚乙烯,聚丙烯、聚 苯乙烯,聚碳酸酯等。
二、注射成型介绍
三、注塑件设计注意事项
3.1 注塑件的模具设计的两个基本要求来自百度文库
三、注塑件设计注意事项
3.2 塑料件壁厚均匀的重要性
塑胶件产品高频诱导焊结构设计
塑胶件产品高频诱导焊结构设计
## Induction Welding for Plastic Components: Design Considerations for High-Frequency Applications.
### Factors Influencing Induction Welding Design for Plastic Components:
Material Selection:
The type of plastic used for the component is crucial. Thermoplastics, such as ABS, PE, and PP, are commonly used for induction welding due to their ability to melt at relatively low temperatures.
The weldability of the plastic also depends on its thermal conductivity, viscosity, and moisture content.
Joint Design:
A proper joint design ensures efficient heat transfer
and strong weld bonds.
The joint should be designed with minimal gaps and an appropriate overlap area for the induction coil to heat the material uniformly.
塑胶件结构设计之按键及旋钮设计
塑胶件结构设计之按键及旋钮设计
常见的带有按键的塑胶产品有手机、MP3、相机等;旋钮之类等,在设计这些按键和旋钮之类的产品模型,可以使用以下资料做参考。
1、按键的设计
1.1 按键(Button)大小及相对距离要求
从实际操作情况分析,结合人体工程学知识,在操作按键中心时,不能引起相邻按键的联动,那么相邻按键中心的距离需作如下考虑:
1)竖排分离按键中,两相邻按键中心的距离a≥9.0mm
2)横排成行按键中,两相邻按键中心的距离b≥13.0mm
3)为方便操作,常用的功能按键的最小尺寸为:3.0×3.0mm
图1
1.2 按键(Button)与基体的设计间隙
图2
按键与面板基体的配合设计间隙如图2所示:
1)按钮裙边尺寸C≥0.75mm,按钮与轻触开关间隙为B=0.20mm;
2)水晶按钮与基体的配合间隙单边为A=0.10-0.15mm;
3)喷油按钮与基体的配合间隙单边为A=0.20-0.25mm
4)千秋钮(跷跷板按钮)的摆动方向间隙为0.25-0.30mm,需根据按钮的大小进行实际模拟;非摆动方向的设计配合间隙为A=0.2-0.25mm;
5)橡胶油比普通油厚0.15 mm,需在喷普通油的设计间隙上单边加0.15 mm,如喷橡胶油按键与基体的间隙为0.3-0.4mm;
6)表面电镀按钮与基体的配合间隙单边为A=0.15-0.20mm;
7)按钮凸出面板的高度如图3所示:
普通按钮凸出面板的高度D=1.20-1.40mm,一般取1.40mm;
表面弧度比较大的按钮,按钮最低点与面板的高度D一般为0.80-1.20mm
塑胶产品结构BOSS柱螺丝柱较全.pdf
2.6,BOSS柱的设计
2.6.1,BOSS柱即凸出的柱子,通常指螺丝柱及紧配柱,是固定导向结构.螺丝柱有两种:自攻牙及机牙.
a.自攻牙为自攻螺钉+塑胶BOSS柱,结构见图2.6.1a
SD:螺钉外径;WD:螺帽外径;
D:塑胶柱子外径;
d:塑胶柱子底孔直径;
自攻螺丝的BOSS柱设计原则:
D=3*SD,[柱子壁厚≥(0.5-0.7)T]
d=0.85*SD(质碎取0.9倍,质软取0.8倍)
螺丝过孔一般为SD+0.4即可。
图2.6.1a
图中两种固定方式,第一种:两塑胶件固定;第二种为PCB固定;
b.机牙第一种方式为机牙螺钉+铜螺母+塑胶BOSS柱,铜螺母装入BOSS柱有热熔和直接成型两种.热熔见
图2.6.1b-1
CD:铜螺母直径,Cd:铜螺母螺牙公称直径
D:塑胶柱子外径;d:塑胶柱子底孔直径;
热压铜螺母的BOSS柱设计原则:
D=CD+1.5(质硬+1,质软+2)
d=CD-0.6(质硬-0.5,质软-0.8)
螺钉及安装方式2.6.1a中有说明
如为直接成型结构,取消热压空隙及溢胶槽深
图2.6.1b-1图2.6.1b-2
图2.6.1b-2中为铜螺母常见样式及热压加工方式,热压方式是用熔压铜棒装入铜螺母,电加热压入塑胶
柱中;直接成型是将其作为镶件装入模具中注塑成型,通过模具螺丝机定位.这两种方式成本类似,但热
熔增加了周转加工成本,且加工后容易造成溢胶,铜螺母歪斜等异常;直接成型则增加了单壳体成型周期(增加安装铜螺母时间,一般为手工安装),但结构牢固,设计上优选.
铜螺母设计原则:防脱落,防转动,锁牙牢靠.常见铜螺母有直纹滚花+凹槽,网纹滚花,斜纹滚花+凹槽.
塑胶件结构设计与模具结构分析(1)
3.4.1肉厚问题-薄壁
29
From
To
0.28mm
keep
1mm
塑胶件结构设计与模具结构分析
4.1顶出问题-透明件
30
对透明件而言,必须确认顶针位置是否会 影响塑产胶件品结的构导设计光与或模者具其结构他分要析求 。
4.2顶出问题-BOSS
31
From
To
C 角(0.5*2mm)
C 角(0.3*2mm)
From
To
8°on cavity
3°
塑胶件结构设计与模具结构分析
6.2强度问题-斜销类
38
From
改善方案:向外侧加宽 8mm
To
塑斜胶件销结断构裂设计与模具结构分析
7.1 R角问题-倒勾取消
39
From
To
取消R角
R0
倒勾
塑胶件结构设计与模具结构分析
8.1咬花问题-深肋
40
红色线为入子线
此肋要咬花 ﹐需要做入子
3.1.3肉厚问题-缩水
13
From
To
25°
1.2mm 0.3mm
R1 0.7mm
塑胶件结构设计与模具结构分析
3.1.4肉厚问题-缩水
14
1.2mm 1.0mm
From
To
0.8mm R0.5
塑胶产品结构 BOSS柱 螺丝柱 较全
2.6,BOSS柱的设计
2.6.1,BOSS柱即凸出的柱子,通常指螺丝柱及紧配柱,是固定导向结构.螺丝柱有两种:自攻牙及机牙.
a.自攻牙为自攻螺钉+塑胶BOSS柱,结构见图2.6.1a
SD:螺钉外径;WD:螺帽外径;
D:塑胶柱子外径;
d:塑胶柱子底孔直径;
自攻螺丝的BOSS柱设计原则:
D=3*SD,[柱子壁厚≥(0.5-0.7)T]
d=0.85*SD(质碎取0.9倍,质软取0.8倍)
螺丝过孔一般为SD+0.4即可。
图2.6.1a
图中两种固定方式,第一种:两塑胶件固定;第二种为PCB固定;
b.机牙第一种方式为机牙螺钉+铜螺母+塑胶BOSS柱,铜螺母装入BOSS柱有热熔和直接成型两种.热熔见图2.6.1b-1
CD:铜螺母直径,Cd:铜螺母螺牙公称直径
D:塑胶柱子外径;d:塑胶柱子底孔直径;
热压铜螺母的BOSS柱设计原则:
D=CD+1.5(质硬+1,质软+2)
d=CD-0.6(质硬-0.5,质软-0.8)
螺钉及安装方式2.6.1a中有说明
如为直接成型结构,取消热压空隙及溢胶槽深
图2.6.1b-1图2.6.1b-2
图2.6.1b-2中为铜螺母常见样式及热压加工方式,热压方式是用熔压铜棒装入铜螺母,电加热压入塑胶柱中;直接成型是将其作为镶件装入模具中注塑成型,通过模具螺丝机定位.这两种方式成本类似,但热熔增加了周转加工成本,且加工后容易造成溢胶,铜螺母歪斜等异常;直接成型则增加了单壳体成型周期(增加安装铜螺母时间,一般为手工安装),但结构牢固,设计上优选.
铜螺母设计原则:防脱落,防转动,锁牙牢靠.常见铜螺母有直纹滚花+凹槽,网纹滚花,斜纹滚花+凹槽. c.机牙第二种方式为机牙螺钉+标准螺母.这种方式常见机械锁紧,在塑胶制品中用于高受力强度壳体,如电池固定,结构手臂,灯具,电机底座,吹风机手臂固定等等.
proe塑胶产品柱和孔结构设计
Pro/e塑胶产品柱和孔结构设计
柱子的设计问题:
a. 设计柱子时,应考虑胶位是否会缩水。
b. 为了增加柱子的强度,可在柱子四周追加加强筋。加强筋的宽度
参照图。
柱子的缩水的改善方式见如图所示:改善前柱子的胶太厚,易缩水;
改善后不会缩水。
图4-1
图4-2
孔的设计问题:
a. 孔与孔之间的距离,一般应取孔径的2倍以上。
b. 孔与塑件边缘之间的距离,一般应取孔径的3倍以上,如因塑
件设计的限制或作为固定用孔,则可在孔的边缘用凸台来加强。
c. 侧孔的设计应避免有薄壁的断面,否则会产生尖角,有伤手和
易缺料的现象。
图4-3 图4-4 “减胶”的问题:
螺丝柱的设计:
5.1 通常采取螺丝加卡扣的方式来固定两个壳体,螺丝柱通常还起
着对PCB板的定位作用。
5.2 用于自攻螺丝的螺丝柱的设计原则是为:其外径应该是Screw
外径的2.0~2.4倍。图6-2为M1.6×0.35的自螺丝与螺柱的尺寸关系。设计中可以取:螺丝柱外径=2×螺丝外径;螺柱内径(ABS,ABS+PC)=螺丝外径-0.40mm;螺柱内径(PC)=螺丝外径-0.30mm 或-0.35mm(可以先按0.30mm来设计,待测试通不过再修模加胶);
两壳体螺柱面之间距离取0.05mm。
5.3 不同材料、不同螺丝的螺丝柱孔设计值如表5-2、表5-3所示。
更多关于Proe分享,请参看:
产品结构设计——塑胶件孔的设计
——塑胶件孔的设计
塑胶件孔的设计
1.设计基本准则
2.通孔
3.盲孔
4.钻孔
5.侧孔
6.其他设计考虑
1.设计基本准则
在塑胶件上开孔的作用是使其和其他部件相接合或增加产品功能上的组合。孔洞的大小及位置应尽量不会对产品的强度构成影响或增加生产的复杂性,以下是在设计孔洞时需要考虑的几个因素。 (1)孔与孔之间的距离或孔与产品边缘的之间的距离不少于孔的直径。
(2)孔的壁厚应足够,否则穿孔位置容易产生断裂的情况。
(3)如果是螺纹孔,由于螺纹的位置容易形成应力集中的地方。根据经验,要使螺纹孔边缘
的应力集中系数减低至一安全的水平,螺纹孔与产品边缘的距离必须大于螺纹孔直径的3倍。
1.设计基本准则
2.通孔(穿孔)
从装配的角度看,通孔的应用要大于盲孔,而且比盲孔易加工。从模具设计的角度看,通孔的设计在结构上较有优势,因为用来穿孔成型的成型杆的两端均可收到支撑。通孔的做法可以是靠单一边成型杆两端同时固定在模具上、或两个成型杆相接而各有一端固定在模具上。一般来说,第一种方法较好;应用第二种方法时,两条成型杆的直径应稍有不同,以避免因为两成型杆轴心稍有偏差而引起产品出现倒扣的情况,而且相接的两个端面必须磨平。
3.盲孔
盲孔是靠模具上的镶针成形,而镶针的设计只能单边支撑在模具上,因此很容易被熔融的塑料使其弯曲变形,形成盲孔出现椭圆的形状,所以镶针的长度不能过长。一般来说,盲孔深度不能大于直径的2倍。如果盲孔直径≤1.5mm,盲孔的深度不能大于盲孔的直径。
标准设计底部壁厚小于1/6D,成型厚盲孔变形
4.钻孔
大部分情况下,要尽量避免额外的钻孔工序。应尽量考虑设计孔时可以使用模具一次成型,降低生产成本。但当需要成型的孔比较细长,镶针易弯曲折断造成成本增加,考虑增加辅助的钻孔工序。钻孔工序应配合使用钻孔夹具加快生产及提高质量;另一做法是在塑胶成品上加上细而浅的定位孔代替钻孔夹具。
产品结构设计——塑胶件壁厚文字和图案设计
凹字尺寸规范
No. 设计尺寸
检验公差
雕刻刀限制,尖角无法保证,需有R角 1 过渡(R0.1Min),具体开模检验时协商
确定。
2
0.2~0.3
+/-0.03 (+/-0.05客戶)
3
>=0.2
+/-0.03
4
ID设计值
+/-0.05 (+/-0.1 for 客户)
5
ID设计值
+/-0.05 (+/-0.1 for 客户)
谢谢观看!
产品结构设计
——塑胶件壁厚文字和图案设计
塑胶件文字和图案设计
1.设计基本守则 2.文字设计 3.凸凹纹(滚花)设计 4.标记、符号设计
1.基本设计守则
(1)塑件上文字图案以在塑件上凸起为好,一是美观,二是模具容易制造,但凸起的文字图 案容易磨损。 (2)文字图案等凹入塑件表面,虽不易磨损,但不仅不美观,模具也难以加工制造,因为成 型凹下的文字图案,模具上的文字图案必须凸起,很难加工出来。 (3)解决的方法是仍使这些文字图案在塑件上凸起,但塑件带文字图案的部位应低于塑件主 体表面。模具上成型文字图案的部分加工成镶件,镶入模腔主体,使其高出型腔主体表面,如 图1所示。
旋钮凹凸纹设计 a)正确 b)不正确 P.L—分型面代号
3.凸凹纹(滚花)设计
详细讲解塑胶卡扣结构设计(收藏)
卡勾的設計對成型的影響
此種卡扣是在上一種卡扣的基礎上演變而來,它的優點是強度很大,充型較 上面容易 它的不足點是,厚度增厚,容易縮水導致外觀不良。
20
卡勾的設計對成型的影響
此種卡扣較上面一種,可解決上面結構縮水問題,但強度與充膠問題沒有上 面卡扣結構好
21
卡勾的設計對結構的影響
此種卡扣的改良方式是在卡勾位加了兩條肋,這樣卡勾的抗疲勞強度大大的 增加
右邊的卡槽膠 的流動性較好, 而左邊的較差 成T字型所以, 右邊的卡槽應 力痕較左邊的 會小些
應力痕強
另一家電池廠產品
我司電池產品
應力痕弱 5
我們公司塑膠卡勾統一設計要求
Gap:0.05mm
Gap: 0.1mm
保持觸面的深
度為
7
0.5~0.6mm
塑膠卡扣應用的優點 ◆ 無需其它材料,降低產品成本 ◆ 操作簡單 ◆ 有替代螺絲,螺母,華司等昂貴金屬件的功能 ◆ 適應如一般塑膠件的組裝 ◆ 沒有像焊接與點膠的復雜操作技術要求 ◆塑一膠些卡塑扣膠應產用品的能缺重點復撤裝利用 ◆ 由如倒扣需要較高的模具費用 ◆ 易出現一些常見的的不良,如卡扣組裝不到位或習慣性的空裝 ◆ 卡扣成型很難做到完全密合,組裝後在重力的作用下經常會有一些蠕動 ◆ 如果卡扣設計不合理或較弱會影響到產品的質量與銷售
13
縣臂式變截面塑膠卡勾結構的基本原理 Es=相交系數 L=臂的長度 w1=臂的根部寬度 c=增值率 t=臂的高度 ε=是材料充許最大的變形度
塑胶产品结构--BOSS柱(螺丝柱)较全
2.6,BOSS柱的设计
2.6.1,BOSS柱即凸出的柱子,通常指螺丝柱及紧配柱,是固定导向结构.螺丝柱有两种:自攻牙及机牙.
a.自攻牙为自攻螺钉+塑胶BOSS柱,结构见图2.6.1a
SD:螺钉外径;WD:螺帽外径;
D:塑胶柱子外径;
d:塑胶柱子底孔直径;
自攻螺丝的BOSS柱设计原则:
D=3*SD,[柱子壁厚≥(0.5-0.7)T]
d=0.85*SD(质碎取0.9倍,质软取0.8倍)
螺丝过孔一般为SD+0.4即可。
图2.6.1a
图中两种固定方式,第一种:两塑胶件固定;第二种为PCB固定;
b.机牙第一种方式为机牙螺钉+铜螺母+塑胶BOSS柱,铜螺母装入BOSS柱有热熔和直接成型两种.热熔见图2.6.1b-1
CD:铜螺母直径,Cd:铜螺母螺牙公称直径
D:塑胶柱子外径;d:塑胶柱子底孔直径;
热压铜螺母的BOSS柱设计原则:
D=CD+1.5(质硬+1,质软+2)
d=CD-0.6(质硬-0.5,质软-0.8)
螺钉及安装方式2.6.1a中有说明
如为直接成型结构,取消热压空隙及溢胶槽深
图2.6.1b-1图2.6.1b-2
图2.6.1b-2中为铜螺母常见样式及热压加工方式,热压方式是用熔压铜棒装入铜螺母,电加热压入塑胶柱中;直接成型是将其作为镶件装入模具中注塑成型,通过模具螺丝机定位.这两种方式成本类似,但热熔增加了周转加工成本,且加工后容易造成溢胶,铜螺母歪斜等异常;直接成型则增加了单壳体成型周期(增加安装铜螺母时间,一般为手工安装),但结构牢固,设计上优选.
铜螺母设计原则:防脱落,防转动,锁牙牢靠.常见铜螺母有直纹滚花+凹槽,网纹滚花,斜纹滚花+凹槽. c.机牙第二种方式为机牙螺钉+标准螺母.这种方式常见机械锁紧,在塑胶制品中用于高受力强度壳体,如电池固定,结构手臂,灯具,电机底座,吹风机手臂固定等等.
塑胶产品结构设计卡扣
2.4,扣位
2.4.1,扣位也称卡扣,是塑胶件连接固定的常用结构,在强度要求不高的情况下可以用于代替螺丝固定.扣位设计在于“扣”,需要结合紧密,保证测试强度,达到安装目的即可.卡扣常做在装饰件固定,面底壳组装,屏固定,按键限位,盖体扣合,方向球等结构处.
2.4.2,卡扣分公扣,母扣,公扣为凸,母扣为凹.卡扣原理:
扣合前:有导向斜角引导扣合方向,公母扣均做导入角,一般取60°,45°.
扣合中:公扣弹性臂变形压入,弹性臂要保证变形,强度要足够,一般变形量≧扣合量.
扣合后:公扣凸与母扣凹贴合,分离方向不易取出,要求扣合面或扣合角小于导向斜角.
2.4.3,卡扣常见形式及尺寸
a.装饰件扣合,一般为一端插入,另一端扣合,扣合量0.3-0.7mm,插入0.6-1.5mm,如装饰片,电池盖,屏固定及充电器面底壳扣合等,也有全扣位结构,扣位较多,还会增加辅助导向骨.如手机盖,在此不做介绍.
图2.4.3a
b.下图结构常见内部隐藏扣,不易拆卸,死扣结构;在公扣部件上做插穿结构,可通过插穿孔方便拆卸.如路由器将公扣结构作在面壳壁厚内侧,母扣做在底壳内部,很难拆卸.液晶显示屏外壳也做类似死扣.
图2.4.3b
c.下图结构常见面底壳组装,第一组图在组合后常会在公扣端加管位骨限制错开,第二组则可以不用特别要求.母扣与公止口组合,公扣与母止口组合;和母扣与母止口组合,公扣与公止口组合的两种情况可以按下面两组图结构进行相应修改即可,安装方式类似.
图2.4.3c
d.强脱扣位,由材质,韧性决定,材质越软可以强脱越多.一般单边强脱ABS:0.3mm,PC:0.5,PP:0.8, TPE:1.5等,强脱同所承载的壁厚韧性有关,韧性足可以稍微加大强脱深度.具体依结构实际情况定.
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– 特性:有弹性、韧度强、延伸性大、但不可涂胶 水,工作温度-30℃~140℃ 。
– 应用:多数应用于一些因要接受跌落测试而拆件 的地方。
• PVC(聚氯乙烯)
– 用途:软喉管、硬喉管、软板、硬板、电线、玩 具
– 特性:柔软、坚韧而有弹性,工作温度-25℃~ 75℃ ;200 ℃ 易分解产生腐蚀、刺激性气体。
ØD Ø 4.3~4.4 mm Ø 4.7~4.8mm
Ø 5.0 mm Ø 5.5 mm Ø 6.0 mm
• 如支柱需要穿过PCB的时候,同样在支柱连上些加强筋,而且在加强 筋的顶部设计成平台形式,此可作承托PCB之用,而平台的平面与丝 筒项的平面必须要有2.0 ~ 3.0mm。
支柱套
• 跟据一般的安全规格标准,螺丝头必须收藏于不能触摸的 位置,所以高度必须有2.5mm或以上。由于加上支柱套后 会有锐边,所以在每一个支柱套上壳收螺丝的地方,必须 加上R1.0或以上的圆角。
支柱
• 支柱高度一般不要超过支柱直径的两倍半。
支柱靠近外壁的基本设计
支柱远离外壁的基本设计
Screw Æ Ø 2.0 mm Ø 2.3 mm Ø 2.6 mm Ø 3.0 mm Ø 3.5 mm
Ød Ø 1.7 mm Ø 1.9 mm Ø 2.3 mm Ø 2.6 mm Ø 3.0 mm
支柱的出模角一般会以支柱顶部的平面为 中性面,而且角度一般为0.5º~1.0º。如支 柱的高度超过15.0mm的时候,为加强支柱 的强度,可在支柱连上些加强筋,作结构 加强之用。
– 一般最先选择的材料,壁厚通常为1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm,视乎产品的大 小和功能而定。
• PP
– 因为比较软,而且基于缩水的问题,所以不能太厚,一般为1, 1.2, 1.5mm。 薄壁件壁厚0.6mm。
• PVC
– 因为多用由于外形,多是实心,所以限制不大。
• PS
– 1.5~5.0mm。
– 应用:因为精准度比较难控制,所以大多用于 一些模数较大的齿轮
• Kraton(热塑性丁苯橡胶) • 用途:摩打垫,手工具把手 • 特性: 柔软,有弹性,韧度高,延伸性强。
• 设计上的应用:多数作为摩打垫,吸收摩 打震动,减低噪音。
不同材料的常用壁厚
• 一般不宜小于0.6~0.9mm,常选取2~4mm。 • ABS
– PVC电线、电缆在制造、使用及废弃处理时, 都会产生大量的二恶英、氯氢酸、铅等有害物 质。
– 设计上的应用:多数用于玩具,或一些需要避震 或吸震的地方。
• PS(聚苯乙烯)
– 用途:绝缘透明件、装饰件、化学仪器、光学仪 器;发泡PS(保丽龙),建筑隔音、隔热层, 冰箱保温层,一次性饭盒,头盔缓冲层;
塑料件结构设计总结
不同材料的特性
• ABS(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)
– 用途:玩具、机壳、日常用品、汽车配件(仪表 板、工具舱门、车轮盖、反光镜盒)、家电外壳;
– 特性:坚硬、不易碎、可涂胶水,工作温度50~+70℃,可燃烧,损坏时可能有利边出现。多 数应用于玩具外壳或不用受力的零件。
• PP(聚丙烯)
3M螺丝
虚位设计(间隙)
一般零件与零件间的虚位(非活动 件) 零件与零件间的虚位(活动件) 电池门周边与壳身的虚位 电池门轴与壳身的擦穿坑虚位单边 需要与其它零件相配的擦穿坑 齿轮及滑轮与牙箱外壳的内壁
齿轮与齿轮之间的虚位(大齿轮半 径+小齿轮半径+虚位)=PCD 电池与电箱的骨位及电池门的虚位
• PC
– 1.0~4.0mm。
• POM
– 一般为1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm视乎产品大小而定。
• Nylon
–百度文库因为缩水率比较高,所以平均料厚和筋骨的比例可比较少。
• Kraton
– 因为多数用作摩打垫或不外露件,所以限制不大。
加强筋
• 一般的设计方法 : 平均壁厚*0.65~0.7
• POM 聚甲醛
– 用途:机械零件、齿轮、家电外壳
– 特性:耐磨、坚硬但脆弱,损坏时容易有利边出 现。
– 应用:多数用于胶齿轮、滑轮、一些需要传动, 承受大扭力或应力的地方。
• Nylon(尼龙,PA)
– 用途:齿轮、滑轮、纺织品
– 特性:坚韧、吸水、耐磨、吸震、耐热,但当 水份完全挥发后会变得脆弱。
– 特性:绝缘性好,硬而脆,无色透明,可染色, 耐热。发泡PS无法回收;
• PC(聚碳酸酯)
– 用途:车辆前后灯、仪表板、冰箱抽屉、搅拌 机、网线水晶插头、一次性医疗器械;
– 特性:无色透明、无毒、可染色、抗冲击、耐 磨、耐腐蚀、抑制细菌、阻燃,耐高温和耐低 温(-60~120℃);
– 应用:多数应用于透明零件,代替玻璃。
x≦5mm 5<x≦10mm 10<x≦15mm 15<x≦20mm 20<x≦25mm 25<x≦30mm 30<x≦35mm 35<x≦40mm
Draft Angle 1.0°~1.5° 0.5°~0.8°
0.5° 1.0°~1.5° 1.0°~1.5° 0.5°~1.0°
0.8° 0.5° 0.5° 1.0°~1.5° 0.5°~1.0° 0.5°~1.0° 0.5° 0.5° 0.5° 1.0° 1.0° 1.0° 1.0° 0.5°~1.0° 0.5°~1.0° 0.5°~0.8° 0.5°~0.8°
2.5mm
3mm
Rib thickness 1.1~1.2mm 1.4~1.5mm
1.8mm
2.1mm
Height of Rib (x) x≦5mm
5<x≦10mm 10<x≦15mm
x≦5mm 5<x≦10mm 10<x≦15mm 15<x≦20mm 20<x≦25mm 25<x≦30mm
x≦5mm 5<x≦10mm 10<x≦15mm 15<x≦20mm 20<x≦25mm 25<x≦30mm
加强筋的基本设计 加强筋的缩水情况
拔模斜度
• 出模角的大少是没有一定的准则,多数是依照 产品的深度来决定。
• 一般的出模角为0.5°~1.0°。 • 在深入或附有织纹的产品上,出模角的要求是
视乎织纹的深度而相应增加,一般为2°~3°。 • 一般的晒纹版上已清楚例出可供作参考之用的
要求出模角。
Wall thickness 1.5mm 2mm