塑胶结构设计规范标准

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1、 . . . 塑胶结构设计规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。

2、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%的太,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

3、等。常用材料代号如：三菱VH001。1.2 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,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,镜片支承面厚度最小0.6mm。c. 电池盖壁厚取0.81.0mm。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0.450.761.502.403.20聚乙烯0.601.251.602.403

4、.20聚苯乙烯0.751.251.603.205.40有机玻璃0.801.502.204.006.50聚丙烯0.851.451.752.403.20聚碳酸酯0.951.802.303.004.50聚甲醛0.451.401.602.403.20聚砜0.951.802.303.004.50ABS0.801.502.202.403.20PC+ABS0.751.502.202.403.201.3、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,

5、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,同时在塑件部存在较大的应力。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 脱模斜度2.1 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

6、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,一般孔以小端为准,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1-1b. 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围。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.

7、 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模角。咬花深度越深,脱模斜度应越大.推荐值为1+H/0.025435的脱模斜度,端部设计倒角或圆角,以利于装配2、上壳与下壳圆角的止口配合,应使配合角的R角偏大,以增加圆角之间的间隙,预防圆角处相互干涉3、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、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=0.20mm5、美工线设计尺寸：0.500.50mm。是否采用美工线,可以根据

8、设计要求进行6.3、面壳与底壳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0.10mm,无论如何制作,段差均会存在,只是段差大小的问题,尽量使产品装配后面壳大于底壳,且缩小面壳与底壳的段差图6-17、卡扣的设计7.1、卡扣设计的关键点1. 数量与位置：设在转角处的扣位应尽量靠近转角；2. 结构形式与正反扣：要考虑组装、拆卸的方便,考虑模具的制作；3. 卡扣处应注意防止缩水与熔接痕；4. 朝壳体部方向的卡扣,斜销运动空间不小于5mm；7.2、常见卡扣设计1、通常上盖设置跑滑块的卡钩,下盖设置跑斜顶的卡钩

9、；因为上盖的筋条比下盖多,而且上盖的壁常比下盖深,为避免斜顶无空间脱出。2、上下盖装饰线的选择3、卡钩离角位不可太远,否则角位会翘缝4、卡扣间不可间距太远,否则易开缝8、装饰件的设计8.1、装饰件的设计注意事项1. 装饰件尺寸较大时大于400mm,壳体四周与装饰件配合的粘胶位宽度要求大于2mm。在进行装饰件装配时,要用治具压装饰片,压力大于3kgf,保压时间大于5秒钟2. 外表面的装饰件尺寸较大时大于400mm,可以采用铝、塑胶壳喷涂、不锈钢等工艺,不允许采用电铸工艺。因为电铸工艺只适用于面积较小、花纹较细的外观件。面积太大无法达到好的平面度,且耐磨性能很差3. 电镀装饰件设计时,如果与部的主

10、板或电子器件距离小于10mm,塑胶壳体装配凹槽尽量无通孔,否则ESD非常难通过。如果装饰件必须采用卡扣式,即壳体必须有通孔,则卡位不能电镀,且扣位要用屏蔽胶膜盖住4. 如果装饰件在主机的两侧面,装饰件部的面壳与底壳筋位深度方向设计成直接接触,不能靠装饰件来保证装配的强度5. 电镀装饰件设计时需考虑是否有ESD风险6. 对于直径小于5.0mm的电镀装饰件,一般设计成双面胶粘接或后面装入的方式,不要设计成卡扣的方式8.2、电镀件装饰斜边角度的选取在要求电镀件装饰斜边为镜面亮边的情况下,图9-1中斜边角度取值应选择为a45,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。

11、8.3、电镀塑胶件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. 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,可以标注镀层厚度围b. 如果有盲孔的设计,盲孔的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. 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围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. 基

12、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、按键的设计9.1 按键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a9.0mm2. 横排成行按键中,两相邻按键中心的距离b13.0mm3. 为方便操作,常用的功能按键的最小尺寸为:3.03.0mm9.2 按键与基体的设计间隙图9-1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.

13、10-0.15mm；3. 喷油按钮与基体的配合间隙单边为A=0.20-0.25mm4. 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9-2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

14、.20mm图9-210、旋钮的设计10.1 旋钮大小尺寸要求旋钮大小尺寸要求见如下所示10.2 两旋钮之间的距离两旋钮之间的距离大小：C8.0mm。10.3 旋钮与对应装配件的设计间隙1. 旋钮与对应装配件的设计配合单边间隙为A0.50mm,如图10-1所示；2. 电镀旋钮与对应装配件的设计配合单边间隙为A0.50mm；3. 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增加0.15 mm。4. 旋钮凸出面板基体或装饰件最高点的高度为9.50B8.00mm,如图11-4所示。图10-111、胶塞的设计1.TPU塞开塑胶模具；2.胶塞需设计拆卸口 ；3.所有塞子特别是IO塞不能有0

15、.4mm厚度的薄胶位,因插几次后易变形；4.壳体耳机处开口大于耳机插座单边0.3mm；耳机塞外形与主机面壳配合单边间隙0.05mm；5.耳机塞插入耳机座部分设计十筋形状,深度插入耳机座2.0mm,筋宽0.8mm,外轮廓与phonejack孔周圈单边过盈0.05mm。十筋顶面倒R0.3圆角,方便插入；12、镜片的设计12.1 镜片的通用材料1. PMMA：镜片常用PMMA材料。透光性好91%,表面硬度高,耐候性好,不易氧化、开裂。表面硬度未经过硬化也可以达到H以上,通过表面硬化处理hard coating后可达到3H以上。2. PC：PC的透光率在88%以上,镜片韧性好,耐冲击。但其表面硬度低,

16、注塑完后表面硬度一般为4B左右,经过硬化处理后,硬度也仅为HB左右。镜片在使用过程中易被划伤。12.2 镜片与面壳的设计间隙1. 镜片与前壳配合间隙为A=0.10mm,如图12-1所示。2. 贴双面胶的区域需留间隙为B=0.10mm,如图12-1所示。图12-113、触摸屏与塑胶面壳配合位置的设计图13-1图13-213.1、触摸屏相对应位置塑胶面壳的设计注意事项1.塑胶面盖窗口边缘和触摸屏动作区之间的距离以1.50-2.00mm为合适,通常取1.50mm。见图15-1、15-2所示；2.3D建模时,触摸屏的外形尺寸按触摸屏图纸的最大公差尺寸确定,配合的塑胶定位尺寸只需在此最大外形尺寸上单边留0.15mm的间隙即可；3.为预防止触摸屏因变形而被挤压扭曲,需要在触摸屏与塑胶面壳之间、触摸屏与TFT之间用具有适当弹性和强度的EVA来减震,压缩前EVA的厚度选用0.50-1.00mm,压缩后厚义保持在0.30-0.50mm即可。15 / 15