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1、塑胶产品结构设计注意事项塑胶产品结构设计注意事项 目目 录录 第一章第一章 塑胶结构设计规范塑胶结构设计规范 1 1、材料及厚度、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 2、脱模斜度、脱模斜度 2.1、脱模斜度要点 3 3、加强筋、加强筋 3.1、加强筋与壁厚的关系 3.2、加强筋设计实例 4 4、柱和孔的问题、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 5、螺丝柱的设计、螺丝柱的设计 6 6、止口的设计、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 7、卡扣的设
2、计卡扣的设计卡扣的设计卡扣的设计 7.1、卡扣设计的关键点 7.2、常见卡扣设计 第一章第一章 塑胶结构设计规范塑胶结构设计规范 1 1、材料及厚度、材料及厚度 1.11.1、材料的选取材料的选取 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、T6
3、5。 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。 受冲击力较大的关键齿轮，需添加填充物。材料代号如：CM3003G-30。 f.PMMA有极好的透光性， 在光的加速老化240小时后仍可透过92%的
4、太阳光， 室外十年仍有89%，紫外线达78.5% 。机械强度较高，有一定的耐寒性、 耐腐蚀，绝缘性能良好，尺寸稳定，易于成型，质较脆，常用于有一定强 度要求的透明结构件，如镜片、遥控窗、导光件等。常用材料代号如： 三 菱VH001。 1.21.2 壳体的厚度壳体的厚度 a.壁厚要均匀，厚薄差别尽量控制在基本壁厚的25%以内，整个部件的最 小壁厚不得小于0.4mm， 且该处背面不是A级外观面，并要求面积不得大 于100mm。 b.在厚度方向上的壳体的厚度尽量在1.21.4mm，侧面厚度在1.51.7mm； 外镜片支承面厚度0.8mm，内镜片支承面厚度最小0.6mm。 c.电池盖壁厚取0.81.0
5、mm。 d.塑胶制品的最小壁厚及常见壁厚推荐值见下表。 塑料料制品的最小壁厚及常用壁厚推荐值(单位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 尼龙(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 有机玻璃(PMMA)0.801.502.204.006.50 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)0.951.802.30
6、3.004.50 ABS0.801.502.202.403.20 PC+ABS0.751.502.202.403.20 1.31.31.31.3、厚度设计实例、厚度设计实例、厚度设计实例、厚度设计实例 塑料的成型工艺及使用要求对塑件的壁厚都有重要的限制。塑件的壁厚过大， 不仅会因用料过多而增加成本，且也给工艺带来一定的困难，如延长成型时间（硬 化时间或冷却时间）。对提高生产效率不利，容易产生汽泡，缩孔，凹陷；塑件壁 厚过小，则熔融塑料在模具型腔中的流动阻力就大，尤其是形状复杂或大型塑件， 成型困难，同时因为壁厚过薄，塑件强度也差。塑件在保证壁厚的情况下，还要使 壁厚均匀，否则在成型冷却过程中会
7、造成收缩不均，不仅造成出现气泡，凹陷和翘 曲现象，同时在塑件内部存在较大的内应力。设计塑件时要求壁厚与薄壁交界处避 免有锐角，过渡要缓和，厚度应沿着塑料流动的方向逐渐减小。 2 2脱模斜度脱模斜度 2.12.1脱模斜度的要点脱模斜度的要点 脱模角的大小是没有一定的准则，多数是凭经验和依照产品的深度来 决定。此外，成型的方式，壁厚和塑料的选择也在考虑之列。一般来讲， 对模塑产品的任何一个侧壁，都需有一定量的脱模斜度，以便产品从模具 中取出。脱模斜度的大小可在0.2至数度间变化，视周围条件而定，一般 以0.5至1间比较理想。具体选择脱模斜度时应注意以下几点: a.取斜度的方向，一般内孔以小端为准，
8、符合图样，斜度由扩大方向取 得，外形以大端为准，符合图样，斜度由缩小方向取得。如下图1-1。 图1-1 b.凡塑件精度要求高的，应选用较小的脱模斜度。 c.凡较高、较大的尺寸，应选用较小的脱模斜度。 d.塑件的收缩率大的，应选用较大的斜度值。 e.塑件壁厚较厚时，会使成型收缩增大，脱模斜度应采用较大的数值。 f.一般情况下，脱模斜度不包括在塑件公差范围内。 g.透明件脱模斜度应加大，以免引起划伤。一般情况下，PS料脱模斜度 应大于3，ABS及PC料脱模斜度应大于2。 h.带革纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应加35的脱模斜度，视具 体的咬花深度而定，一般的晒纹版上已清楚例出可供作参考之用的要 求出
9、模角。咬花深度越深，脱模斜度应越大.推荐值为1+H/0.0254 (H为咬花深度）.如121的纹路脱模斜度一般取3，122的纹路脱模 斜度一般取5。 i.插穿面斜度一般为13。 j. 外壳面脱模斜度大于等于3。 k. 除外壳面外，壳体其余特征的脱模斜度以1为标准脱模斜度。特别的也 可以按照下面的原则来取:低于3mm高的加强筋的脱模斜度取0.5， 35mm 取1，其余取1.5；低于3mm高的腔体的脱模斜度取0.5，35mm取1 ，其余取1.5 3 3、加强筋、加强筋 为确保塑件制品的强度和刚度，又不致使塑件的壁增厚，而在塑件的适当 部位设置加强筋，不仅可以避免塑件的变形，在某些情况下，加强筋还可
10、以改 善塑件成型中的塑料流动情况。 为了增加塑件的强度和刚性，宁可增加加强筋的数量，而不增加其壁厚。 3.13.1、加强筋厚度与塑件壁厚的关系、加强筋厚度与塑件壁厚的关系 举例说明： 3.23.2、加强筋设计实例、加强筋设计实例 图3-3 4 4、柱和孔的问题、柱和孔的问题 4.14.1、柱子的问题、柱子的问题 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 3-1。 柱子的缩水的改善方式见如图4-1、图4-2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 4.24.2、孔的问题、孔的问题 a.孔与孔之间的
11、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 4.34.3、“减胶减胶”的问题的问题 图4-5 5 5、螺丝柱的设计、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 2.02.4倍。图6-2为M1.60.35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；
12、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。 5.4常用自攻螺丝装配及测试 （10次） 时所要用的扭力值， 如表5-4所示。 6 6、止口的设计、止口的设计 6.16.1、止口的作用、止口的作用 1、 壳体内部空间与外界的导通不会很直接， 能有效地阻隔灰尘/静电等的 进入 2 2 2 2、上下壳体的定位及限位 6.26.2、壳体止口的设计需要注意的事项壳体止口的
13、设计需要注意的事项 1 1 1 1、嵌合面应有35的脱模斜度，端部设计倒角或圆角，以利于装配 2 2 2 2、 上壳与下壳圆角的止口配合，应使配合内角的R角偏大，以增加圆角之 间的间隙，预防圆角处相互干涉 3 3 3 3、止口方向设计，应将侧壁强度大的一端的止口设计在里边，以抵抗外 力 4 4 4 4、 止口尺寸的设计，位于外边的止口的凸边厚度为0.8mm；位于里边的止 口的凸边厚度为0.5mm；B1=0.0750.10mm；B2=0.20mm 5 5 5 5、美工线设计尺寸：0.500.50mm。是否采用美工线，可以根据设计要 求进行 6.36.36.36.3、面壳与底壳断差的要求面壳与底壳
14、断差的要求 装配后在止口位，如果面壳大于底壳，称之为面刮；底壳大于面壳，则称 之为底刮，如图6-1所示。可接受的面刮0.15mm，可接受的底刮45，否则此边在实际效果上是黑边，并不会 有镜面亮边效果，B值根据ID设计要求取值。 8.38.3、电镀电镀塑胶件塑胶件的设计的设计 塑胶电镀层一般主要由以下几层构成，如下图所示： a.a.a.a. 电镀件的厚度按照理想的条件会控制在0.02mm左右，但是在实 际的生产中，可能最多会有0.08mm的厚度，所以对电镀件装配 设计时需要关注。镀覆层厚度单位为m，一般标识镀层厚度 的下限，必要时，可以标注镀层厚度范围 b.b.b.b. 如果有盲孔的设计，盲孔的
15、深度最好不超过孔径的一半，且不 要对孔的底部的色泽作要求 c.c.c.c. 要采用适合的壁厚防止变形，最好在1.5mm以上4mm以下，如果 需要作的很薄的话，要在相应的位置作加强的结构来保证电镀 的变形在可控的范围内 d.d.d.d. 塑件表面质量一定要非常好，电镀无法掩盖注射的一些缺陷， 而且通常会使得这些缺陷更明显 e.e.e.e. 基材最好采用ABS材料，ABS电镀后覆膜的附着力较好，同时价 格也比较低廉 9 9、按键的设计、按键的设计 9.19.1按键按键( (ButtonButton) )大小及相对距离要求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
16、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a9.0mm 2. 横排成行按键中，两相邻按键中心的距离b13.0mm 3. 为方便操作，常用的功能按键的最小尺寸为:3.03.0mm 9.29.2按键按键( (ButtonButton) )与基体的设计间隙与基体的设计间隙 图图图图9-19-19-19-1 按键与面板基体的配合设计间隙如图9-1所示： 1. 按钮裙边尺寸C0.75mm，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
