塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計注意事項

1、塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計注意事項目 錄第一章 塑膠結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范1、材料及厚度1.1、材料選擇1.2、殼體厚度1.3、零件厚度設(shè)計實例2、脫模斜度2.1、脫模斜度要點3、加強筋3.1、加強筋與壁厚的關(guān)系3.2、加強筋設(shè)計實例4、柱和孔的問題4.1、柱子的問題4.2、孔的問題4.3、“減膠”的問題5、螺絲柱的設(shè)計6、止口的設(shè)計6.1、止口的作用6.2、殼體止口的設(shè)計需要注意的事項6.3、面殼與底殼斷差的要求7、卡扣的設(shè)計7.1、卡扣設(shè)計的關(guān)鍵點7.2、常見卡扣設(shè)計7.3、第一章 塑膠結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范1、材料及厚度1.1、材料的選取a. ABS：高流動性，便宜，適用于對強度要求不太高的部件（不直接受沖擊，不承受

2、可靠性測試中結(jié)構(gòu)耐久性的部件），如內(nèi)部支撐架（鍵板支架、LCD支架）等。還有就是普遍用在電鍍的部件上（如按鈕、側(cè)鍵、導(dǎo)航鍵、電鍍裝飾件等）。目前常用奇美PA-757、PA-777D等 。b. PC+ABS：流動性好，強度不錯，價格適中。適用于作高剛性、高沖擊韌性的制件，如框架、殼體等。常用材料代號：拜爾T85、T65。c. PC：高強度，價格貴，流動性不好。適用于對強度要求較高的外殼、按鍵、傳動機(jī)架、鏡片等。常用材料代號如：帝人L1250Y、PC2405、PC2605。d. POM具有高的剛度和硬度、極佳的耐疲勞性和耐磨性、較小的蠕變性和吸水性、較好的尺寸穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、良好的絕緣性等。常

3、用于滑輪、傳動齒輪、蝸輪、蝸桿、傳動機(jī)構(gòu)件等，常用材料代號如：M90-44。e. PA堅韌、吸水、但當(dāng)水份完全揮發(fā)后會變得脆弱。常用于齒輪、滑輪等。受沖擊力較大的關(guān)鍵齒輪，需添加填充物。材料代號如：CM3003G-30。f. PMMA有極好的透光性，在光的加速老化240小時后仍可透過92%的太陽光，室外十年仍有89%，紫外線達(dá)78.5% 。機(jī)械強度較高，有一定的耐寒性、耐腐蝕，絕緣性能良好，尺寸穩(wěn)定，易于成型，質(zhì)較脆，常用于有一定強度要求的透明結(jié)構(gòu)件，如鏡片、遙控窗、導(dǎo)光件等。常用材料代號如：三菱VH001。1.2 殼體的厚度a. 壁厚要均勻，厚薄差別盡量控制在基本壁厚的25%以內(nèi)，整個部件的

4、最小壁厚不得小于0.4mm，且該處背面不是A級外觀面，并要求面積不得大于100mm。b. 在厚度方向上的殼體的厚度盡量在1.21.4mm，側(cè)面厚度在1.51.7mm；外鏡片支承面厚度0.8mm，內(nèi)鏡片支承面厚度最小0.6mm。c. 電池蓋壁厚取0.81.0mm。d. 塑膠制品的最小壁厚及常見壁厚推薦值見下表。塑料料制品的最小壁厚及常用壁厚推薦值(單位mm)工程塑料最小壁厚小型制品壁厚中型制品壁厚大型制品壁厚尼龍(PA)0.450.761.502.403.20聚乙烯(PE)0.601.251.602.403.20聚苯乙烯(PS)0.751.251.603.205.40有機(jī)玻璃(PMMA)0.80

5、1.502.204.006.50聚丙烯(PP)0.851.451.752.403.20聚碳酸酯(PC)0.951.802.303.004.50聚甲醛(POM)0.451.401.602.403.20聚砜(PSU)0.951.802.303.004.50ABS0.801.502.202.403.20PC+ABS0.751.502.202.403.201.3、厚度設(shè)計實例塑料的成型工藝及使用要求對塑件的壁厚都有重要的限制。塑件的壁厚過大，不僅會因用料過多而增加成本，且也給工藝帶來一定的困難，如延長成型時間（硬化時間或冷卻時間）。對提高生產(chǎn)效率不利，容易產(chǎn)生汽泡，縮孔，凹陷；塑件壁厚過小，則熔融塑料

6、在模具型腔中的流動阻力就大，尤其是形狀復(fù)雜或大型塑件，成型困難，同時因為壁厚過薄，塑件強度也差。塑件在保證壁厚的情況下，還要使壁厚均勻，否則在成型冷卻過程中會造成收縮不均，不僅造成出現(xiàn)氣泡，凹陷和翹曲現(xiàn)象，同時在塑件內(nèi)部存在較大的內(nèi)應(yīng)力。設(shè)計塑件時要求壁厚與薄壁交界處避免有銳角，過渡要緩和，厚度應(yīng)沿著塑料流動的方向逐漸減小。2 脫模斜度2.1 脫模斜度的要點脫模角的大小是沒有一定的準(zhǔn)則，多數(shù)是憑經(jīng)驗和依照產(chǎn)品的深度來決定。此外，成型的方式，壁厚和塑料的選擇也在考慮之列。一般來講，對模塑產(chǎn)品的任何一個側(cè)壁，都需有一定量的脫模斜度，以便產(chǎn)品從模具中取出。脫模斜度的大小可在0.2至數(shù)度間變化，視周圍

7、條件而定，一般以0.5至1間比較理想。具體選擇脫模斜度時應(yīng)注意以下幾點:a. 取斜度的方向，一般內(nèi)孔以小端為準(zhǔn)，符合圖樣，斜度由擴(kuò)大方向取得，外形以大端為準(zhǔn)，符合圖樣，斜度由縮小方向取得。如下圖1-1。圖1-1b. 凡塑件精度要求高的，應(yīng)選用較小的脫模斜度。c. 凡較高、較大的尺寸，應(yīng)選用較小的脫模斜度。d. 塑件的收縮率大的，應(yīng)選用較大的斜度值。e. 塑件壁厚較厚時，會使成型收縮增大，脫模斜度應(yīng)采用較大的數(shù)值。f. 一般情況下，脫模斜度不包括在塑件公差范圍內(nèi)。g. 透明件脫模斜度應(yīng)加大，以免引起劃傷。一般情況下，PS料脫模斜度應(yīng)大于3，ABS及PC料脫模斜度應(yīng)大于2。h. 帶革紋、噴砂等外觀

8、處理的塑件側(cè)壁應(yīng)加35的脫模斜度，視具體的咬花深度而定，一般的曬紋版上已清楚例出可供作參考之用的要求出模角。咬花深度越深，脫模斜度應(yīng)越大.推薦值為1+H/0.0254(H為咬花深度）.如121的紋路脫模斜度一般取3，122的紋路脫模斜度一般取5。i. 插穿面斜度一般為13。j. 外殼面脫模斜度大于等于3。k. 除外殼面外，殼體其余特征的脫模斜度以1為標(biāo)準(zhǔn)脫模斜度。特別的也可以按照下面的原則來取:低于3mm高的加強筋的脫模斜度取0.5，35mm取1，其余取1.5；低于3mm高的腔體的脫模斜度取0.5，35mm取1，其余取1.53、加強筋為確保塑件制品的強度和剛度，又不致使塑件的壁增厚，而在塑件的

9、適當(dāng)部位設(shè)置加強筋，不僅可以避免塑件的變形，在某些情況下，加強筋還可以改善塑件成型中的塑料流動情況。為了增加塑件的強度和剛性，寧可增加加強筋的數(shù)量，而不增加其壁厚。3.1、加強筋厚度與塑件壁厚的關(guān)系 舉例說明：3.2、加強筋設(shè)計實例圖3-34、柱和孔的問題4.1、柱子的問題a. 設(shè)計柱子時，應(yīng)考慮膠位是否會縮水。b. 為了增加柱子的強度，可在柱子四周追加加強筋。加強筋的寬度參照圖3-1。柱子的縮水的改善方式見如圖4-1、圖4-2所示：改善前柱子的膠太厚，易縮水；改善后不會縮水。圖4-1圖4-24.2、孔的問題a. 孔與孔之間的距離，一般應(yīng)取孔徑的2倍以上。b. 孔與塑件邊緣之間的距離，一般應(yīng)取

10、孔徑的3倍以上，如因塑件設(shè)計的限制或作為固定用孔，則可在孔的邊緣用凸臺來加強。c. 側(cè)孔的設(shè)計應(yīng)避免有薄壁的斷面，否則會產(chǎn)生尖角，有傷手和易缺料的現(xiàn)象。圖4-3 圖4-44.3、“減膠”的問題圖4-55、螺絲柱的設(shè)計5.1 通常采取螺絲加卡扣的方式來固定兩個殼體，螺絲柱通常還起著對PCB板的定位作用。5.2 用于自攻螺絲的螺絲柱的設(shè)計原則是為：其外徑應(yīng)該是Screw外徑的2.02.4倍。圖6-2為M1.60.35的自螺絲與螺柱的尺寸關(guān)系。設(shè)計中可以?。郝萁z柱外徑=2螺絲外徑；螺柱內(nèi)徑（ABS，ABS+PC）=螺絲外徑-0.40mm；螺柱內(nèi)徑（PC）=螺絲外徑-0.30mm或-0.35mm（可以

11、先按0.30mm來設(shè)計，待測試通不過再修模加膠）；兩殼體螺柱面之間距離取0.05mm。5.3 不同材料、不同螺絲的螺絲柱孔設(shè)計值如表5-2、表5-3所示。5.4 常用自攻螺絲裝配及測試（10次）時所要用的扭力值，如表5-4所示。6、止口的設(shè)計6.1、止口的作用1、殼體內(nèi)部空間與外界的導(dǎo)通不會很直接，能有效地阻隔灰塵/靜電等的進(jìn)入2、上下殼體的定位及限位6.2、殼體止口的設(shè)計需要注意的事項1、嵌合面應(yīng)有35的脫模斜度，端部設(shè)計倒角或圓角，以利于裝配2、上殼與下殼圓角的止口配合，應(yīng)使配合內(nèi)角的R角偏大，以增加圓角之間的間隙，預(yù)防圓角處相互干涉3、止口方向設(shè)計，應(yīng)將側(cè)壁強度大的一端的止口設(shè)計在里邊，

12、以抵抗外力4、止口尺寸的設(shè)計，位于外邊的止口的凸邊厚度為0.8mm；位于里邊的止口的凸邊厚度為0.5mm；B1=0.0750.10mm；B2=0.20mm5、美工線設(shè)計尺寸：0.500.50mm。是否采用美工線，可以根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行6.3、面殼與底殼斷差的要求裝配后在止口位，如果面殼大于底殼，稱之為面刮；底殼大于面殼，則稱之為底刮，如圖6-1所示。可接受的面刮0.15mm，可接受的底刮45，否則此邊在實際效果上是黑邊，并不會有鏡面亮邊效果，B值根據(jù)ID設(shè)計要求取值。8.3、電鍍塑膠件的設(shè)計塑膠電鍍層一般主要由以下幾層構(gòu)成，如下圖所示：a. 電鍍件的厚度按照理想的條件會控制在0.02mm左右，但

13、是在實際的生產(chǎn)中，可能最多會有0.08mm的厚度，所以對電鍍件裝配設(shè)計時需要關(guān)注。鍍覆層厚度單位為m，一般標(biāo)識鍍層厚度的下限，必要時，可以標(biāo)注鍍層厚度范圍b. 如果有盲孔的設(shè)計，盲孔的深度最好不超過孔徑的一半，且不要對孔的底部的色澤作要求c. 要采用適合的壁厚防止變形，最好在1.5mm以上4mm以下，如果需要作的很薄的話，要在相應(yīng)的位置作加強的結(jié)構(gòu)來保證電鍍的變形在可控的范圍內(nèi)d. 塑件表面質(zhì)量一定要非常好，電鍍無法掩蓋注射的一些缺陷，而且通常會使得這些缺陷更明顯e. 基材最好采用ABS材料，ABS電鍍后覆膜的附著力較好，同時價格也比較低廉9、按鍵的設(shè)計9.1 按鍵(Button)大小及相對距

14、離要求從實際操作情況分析，結(jié)合人體工程學(xué)知識，在操作按鍵中心時，不能引起相鄰按鍵的聯(lián)動，那么相鄰按鍵中心的距離需作如下考慮：1. 豎排分離按鍵中，兩相鄰按鍵中心的距離a9.0mm2. 橫排成行按鍵中，兩相鄰按鍵中心的距離b13.0mm3. 為方便操作，常用的功能按鍵的最小尺寸為:3.03.0mm9.2 按鍵(Button)與基體的設(shè)計間隙圖9-1按鍵與面板基體的配合設(shè)計間隙如圖9-1所示：1. 按鈕裙邊尺寸C0.75mm，按鈕與輕觸開關(guān)間隙為B=0.20mm；2. 水晶按鈕與基體的配合間隙單邊為A=0.10-0.15mm；3. 噴油按鈕與基體的配合間隙單邊為A=0.20-0.25mm4. 千秋

15、鈕（蹺蹺板按鈕）的擺動方向間隙為0.25-0.30mm，需根據(jù)按鈕的大小進(jìn)行實際模擬；非擺動方向的設(shè)計配合間隙為A=0.2-0.25mm；5. 橡膠油比普通油厚0.15 mm，需在噴普通油的設(shè)計間隙上單邊加0.15 mm，如噴橡膠油按鍵與基體的間隙為0.3-0.4mm；6. 表面電鍍按鈕與基體的配合間隙單邊為A=0.15-0.20mm；7. 按鈕凸出面板的高度如圖9-2所示：普通按鈕凸出面板的高度D=1.20-1.40mm，一般取1.40mm；表面弧度比較大的按鈕，按鈕最低點與面板的高度D一般為0.80-1.20mm圖9-210、旋鈕的設(shè)計10.1 旋鈕(Knob)大小尺寸要求旋鈕(Knob)

16、大小尺寸要求見如下所示10.2 兩旋鈕(Knob)之間的距離 兩旋鈕(Knob)之間的距離大?。篊8.0mm。10.3 旋鈕(Knob)與對應(yīng)裝配件的設(shè)計間隙1. 旋鈕與對應(yīng)裝配件的設(shè)計配合單邊間隙為A0.50mm，如圖10-1所示；2. 電鍍旋鈕與對應(yīng)裝配件的設(shè)計配合單邊間隙為A0.50mm；3. 橡膠油比普通油厚0.15 mm，需在噴普通油的設(shè)計間隙上單邊增加0.15 mm。4. 旋鈕凸出面板基體或裝飾件最高點的高度為9.50B8.00mm，如圖11-4所示。圖10-111、膠塞的設(shè)計1.TPU塞開塑膠模具；2.膠塞需設(shè)計拆卸口(R0.5半圓形) ；3.所有塞子（特別是IO塞）不能有0.4

17、mm厚度的薄膠位，因插幾次后易變形；4.殼體耳機(jī)處開口大于耳機(jī)插座(PLUG)單邊0.3mm；耳機(jī)塞外形與主機(jī)面殼配合單邊間隙0.05mm；5.耳機(jī)塞插入耳機(jī)座部分設(shè)計“十”筋形狀，深度插入耳機(jī)座2.0mm，筋寬0.8mm，外輪廓與phonejack孔周圈單邊過盈0.05mm?！笆苯铐斆娴筊0.3圓角，方便插入；12、鏡片的設(shè)計12.1 鏡片(LENS)的通用材料1. PMMA：鏡片(LENS)常用PMMA材料。透光性好91%，表面硬度高，耐候性好，不易氧化、開裂。表面硬度未經(jīng)過硬化也可以達(dá)到H以上，通過表面硬化處理（hard coating）后可達(dá)到3H以上。2. PC：PC的透光率在88%以上，鏡片韌性好，耐沖擊。但其表面硬度低，注塑完后表面硬度一般為4B左右，經(jīng)過硬化處理后，硬度也僅為HB左右。鏡片在使用過程中易被劃傷。12.2 鏡片(LENS)與面殼的設(shè)計間隙1. 鏡片與前殼配合間隙為A=0.10mm，如圖12-1所示。2. 貼雙面膠的區(qū)域需留間隙為B=0.10mm，如圖12-1所示。圖12-113、觸摸屏與塑膠面殼配合