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产品(结构)设计指导规范

产品(结构)设计指导规范
产品(结构)设计指导规范

产品(结构)设计指导规范

1.产品结构设计准则--支柱(Boss)

2.产品结构设计准则--洞孔(Hole)

3.产品结构设计准则--扣位(Snap Joints)

4.产品结构设计准则--公差(Tolerance)

5.产品结构设计准则--壁厚篇

6.产品结构设计准则--出模角篇

7.产品结构设计准则--加强筋篇

8.产品结构设计资料--金属材料

9.产品结构设计资料--塑料材质

10.产品结构设计资料--禁用之塑料材质

1.产品结构设计准则--支柱(Boss)

基本设计守则

支柱突出胶料壁厚是用以装配产品、隔开物件及支撑承托其他零件之用。空心的支柱可以用来嵌入件、收紧螺丝等。这些应用均要有足够强度支持压力而不致於破裂。

支柱尽量不要单独使用,应尽量连接至外壁或与加强筋一同使用,目的是加强支柱的强度及使胶料流动更顺畅。此外,因过高的支柱会导致塑胶部件成型时困气,所以支柱高度一般是不会超过支柱直径的两倍半。加强支柱的强度的方法”尤其是远离外壁的支柱,除了可使用加强筋外,三角加强块”Gusset plate的使用亦十分常见。

一个品质好的螺丝/支柱设计组合是取决於螺丝的机械特性及支柱孔的设计,一般塑胶产品的料厚尺寸是不足以承受大部份紧固件产生的应力。固此,从装配的考虑来看,局部增加胶料厚度是有需要的。但是,这会引致不良的影响,如形成缩水痕、空穴、或增加内应力。因此,支柱的导入孔及穿孔”避空孔的位置应与产品外壁保持一段距离。支柱可远离外壁独立而处或使用加强筋连接外壁,後者不但增加支柱的强度以支撑更大的扭力及弯曲的外力,更有助胶料填充及减少因困气而出现烧焦的情况。同样理由,远离外壁的支柱亦应辅以三角加强块,三角加强块对改善薄壁支柱的胶料流动特别适用。

收缩痕的大小取决於胶料的收缩率、成型工序的叁数控制、模具设计及产品设计。使用过短的哥针、增加底部弧度尺寸、加厚的支柱壁或外壁尺寸均不利於收缩

痕的减少;不幸地,支柱的强度及抵受外力的能力却随着增加底部弧度尺寸或壁厚尺寸而增加。因此,支柱的设计须要从这两方面取得平衡。

1)支柱位置

2)支柱设计

不同材料的设计要点

一般来说,支柱的外径是内径的两倍已足够。有时这种方式结果支柱壁厚等於或超过胶料厚度而增加物料重量和在表面产生缩水纹及高成型应力。严格的来说支柱的厚度应为胶料厚度的50-70%。如因此种设计方式而支柱不能提供足够强度,但已改善了表面缩水。斜骨是可以加强支柱的强度,可由最小的尺寸伸延至支柱高的90%。若柱位置接近边壁,则可用一条肋骨将边壁和柱相互连接来支持支柱。

支柱通常用於机构上装配,如收螺丝、紧压配合、导入装配等多数情形,支柱外径是内孔径的两倍就足够强壮。支柱设计有如肋骨设计的观念。太厚的切面会产生部件外缩水和内部真空。支柱的位置在边壁旁时可利用肋骨相连,则内孔径的尺寸可增至最大。

PC

支柱是大部份用来作装配产品用,有时用作支撑其它物件或隔开物体之用。甚至一些很细小的支柱最终会热溶後作内部零件固定用。一些放於边位的支柱是需耍一些肋骨作为互相依附,以增加支柱强度。

PS

支柱通常用於打入件,收螺丝,导向针,攻牙或作紧迫配合。可能情形之下避免独立一支支柱而无任何支撑。应加一些肋骨以加强其强度。若支柱离边壁不远应以肋骨将柱和边相连在一起。

PSU

支柱是用作连接两件部件的。其外径应是内孔径的两倍,高度不应超过外径的两倍。

2.产品结构设计准则--洞孔(Hole)

在塑胶件上开孔使其和其它部件相接合或增加产品功能上的组合是常用的手法,洞孔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,以下是在设计洞孔时须要考虑的几个因素。

相连洞孔的距离或洞孔与相邻产品直边之间的距离不可少於洞孔的直径,如孔离边位或内壁边之要点图。与此同时,洞孔的壁厚理应尽量大,否则穿孔位置容易产生断裂的情况。要是洞孔内附有螺纹,设计上的要求即变得复杂,因为螺纹的位置容易形成应力集中的地方。从经验所得,要使螺孔边缘的应力集中系数减低至一安全的水平,螺孔边缘与产品边缘的距离必须大於螺孔直径的三倍。

孔离边位或内壁边之要点

穿孔

从装配的角度来看,穿孔的应用远较盲孔为多,而且较盲孔容易生产。从模具设计的角度来看,穿孔的设计在结构上亦较为优胜,因为用来穿孔成型的边钉的两端均可受到支撑。穿孔的做法可以是靠单一边钉两端同时固定在模具上、或两枝边钉相接而各有一端固定在模具上。一般来说,第一种方法被认为是较好的;应用第二种方法时,两条边钉的直径应稍有不同以避免因为两条边钉轴心稍有偏差而引致产品出现倒扣的情况,而且相接的两个端面必须磨平。

盲孔

盲孔是靠模具上的哥针形成,而哥针的设计只能单边支撑在模具上,因此很容易被溶融的塑料使其弯曲变形,形成盲孔出现椭圆的形状,所以哥针的长度不能过长。一般来说,盲孔的深度只限於直径的两倍。要是盲孔的直径只有或於1.5mm,盲孔的深度更不应大於直径的尺寸。

盲孔的设计要点

钻孔

大部份情况下,额外的钻孔工序应尽量被免,应尽量考虑设计孔穴可单从模具一次成型,减低生产成本。但当需要成型的孔穴是长而窄时”即孔穴的长度比深度为大〔,因更换折断或弯曲的哥针构成的额外成本可能较辅助的後钻孔工序为高,此时,应考虑加上後钻孔工序。钻孔工序应配合使用钻孔夹具加快生产及提高品质,亦可减少因断钻咀或经常番磨钻咀的额外成本及时间;另一做法是在塑胶成品上加上细而浅的定位孔以代替使用钻孔夹具。

侧孔

侧孔往往增加模具设计上的困难,特别是当侧孔的方向与开模的方向成一直角时,因为侧孔容易形成塑胶产品上的倒扣部份。一般的方法是使用角针”Angle Pin 〔及活动侧模”Split Mould〔,或使用油压抽哥。留意哥针在胶料填充时会否受压变形或折断,此情况常见於长而直径小的哥针上。因模具的结构较为复杂,模具的制造成本比教高,此外,生产时间亦因模具必须抽走哥针才可脱模而相应增加。其他设计考虑

有关孔穴在产品设计上的考虑,尚有下列各点:

1.多级”多个不同直径但相连的孔〔的孔可容许的深度比单一直径的孔长;此外,将模具件部份孔位偷空,亦可将孔的深度缩短,下图说明这两种方法的应用。

多级孔或将穿孔偷空的应用方法

2.侧孔若使用角针、活动侧模或油压抽哥必会使模具的结构复杂及增加成本,此问题可从增加侧孔壁位的角度,或以两级的孔取代原来的侧孔得以消除侧孔引致的倒扣,消除侧孔倒扣的方法图说明这两种方法的应用。

消除侧孔倒扣的方法

3.洞孔的边缘应预留最少0.4mm的直身位,设计一个完整的倒角或圆角於孔边在经济上或实践上都是不设实际的,可叁考洞孔边缘的设计图。

3.产品结构设计准则--扣位(Snap Joints)

基本设计手则

扣位提供了一种不但方便快捷而且经济的产品装配方法,因为扣位的组合部份在生产成品的时候同时成型,装配时无须配合其他如螺丝、介子等紧锁配件,只要需组合的两边扣位互相配合扣上即可。

扣位的设计虽可有多种几何形状,但其操作原理大致相同:当两件零件扣上时,其中一件零件的勾形伸出部份被相接零件的凸缘部份推开,直至凸缘部份完结为止;及後,藉着塑胶的弹性,勾形伸出部份即时复位,其後面的凹槽亦即时被相接零件的凸缘部份嵌入,此倒扣位置立时形成互相扣着的状态,请参考扣位的操作原理图。

扣位的操作原理

如以功能来区分,扣位的设计可分为成永久型和可拆卸型两种。永久型扣位的设计方便装上但不容易拆下,可拆卸型扣位的设计则装上、拆下均十分方便。其原理是可拆卸型扣位的勾形伸出部份附有适当的导入角及导出角方便扣上及分离的动作,导入角及导出角的大小直接影响扣上及分离时所需的力度,永久型的扣位则只有导入角而没有导出角的设计,所以一经扣上,相接部份即形成自我锁上的状态,不容易拆下。请叁考永久式及可拆卸式扣位的原理图。

永久式及可拆卸式扣位的原理

若以扣位的形状来区分,则大致上可分为环型扣、单边扣、球形扣等等,其设计可参阅下图。

球型扣(可拆卸式)

扣位的设计一般是离不开悬梁式的方法,悬梁式的延伸就是环型扣或球型扣。所谓悬梁式,其实是利用塑胶本身的挠曲变形的特性,经过弹性回复返回原来的形状。扣位的设计是需要计算出来,如装配时之受力,和装配後应力集中的渐变行为,是要从塑料特性中考虑。常用的悬梁扣位是恒等切面的,若要悬梁变形大些可采用渐变切面,单边厚度可渐减至原来的一半。其变形量可比恒等切面的多百分之六十以上。

不同切面形式的悬梁扣位及其变形量之比较

扣位装置的弱点是扣位的两个组合部份:勾形伸出部份及凸缘部份经多次重覆使用後容易产生变形,甚至出现断裂的现象,断裂後的扣位很难修补,这情况较常出现於脆性或掺入纤维的塑胶材料上。因为扣位与产品同时成型,所以扣位的损坏亦即产品的损坏。补救的办法是将扣位装置设计成多个扣位同时共用,使整体的装置不会因为个别扣位的损坏而不能运作,从而增加其使用寿命。扣位装置的另一弱点是扣位相关尺寸的公差要求十分严谨,倒扣位置过多容易形成扣位损坏;相反,倒扣位置过少则装配位置难於控制或组合部份出现过松的现象。

不同材料的设计要点

PA

免时,特别的造模零件是可以达致以上效果。另一种可得到倒扣效果的设计是考虑塑胶物料的特性。利用塑胶柔软的变型,将倒扣的地方强顶出模具,但通常要注意不会把倒扣的地方括伤。以下是扣位的计算方式。尼龙的百份比在5%左右。脱模角大一点和倒扣的地方离底部高时是可有10%。

PBT

扣位有分内扣和外扣,外扣的可利用分模面做成,内扣的可用变形方式或对碰方式出模。内扣的可利用算式计算扣位百份率,一般在6%左右,玻璃充填的约在1%左右。

PBT外扣位设计方式

PBT用对碰方式的内扣方式PBT内扣位设计的算法

POM

扣位必须为弧形或转角弧度要大,方便塑胶成品容易滑过模具表面。并且减少脱落时应力集中的现象。内置扣位通常比外置扣位难脱模,因塑胶收缩时将模蕊抓紧,外置式的就刚好相反而易於脱模。较高的模具温度使成品较热,易於弯曲变形而易於顶出模具,POM的扣位百份率可以比较大,可有5%。

POM扣位的计算方式

PS

基本上扣位的设计是不鼓励,但由於设计上的需要,则模具上使用凸轮、模蕊推出或其它装置以达成设计要求。

4产品结构设计准则--公差(Tolerance)

基本设计守则

大部份的塑胶产品可以达到高精密配合的尺寸公差,而一些收缩率高及一些软性材料则比较难於控制。因此在产品设计过程时是要考虑到产品的使用环境,塑胶材料,产品形状等来设定公差的严紧度。除着顾客的要求愈来愈高,以往的可以配合起来的观念慢慢的要修正过来。配合、精密和美观是要同时的能在产品上发挥出来。

公差的精密度高,产品质素相对提高,但随之而来的是增加了成本和因达到要求而花更多的时间。故此公差的设定可以跟随不同塑料来作一标准,以下是几种由塑料供应商提供的塑料公差设计要点。而设计的容许公差范围是可在美国SPI规格内找得到。

不同材料的设计要点

LCP

液晶共聚物成品容许公差随着设计的复杂程度和壁厚而定。薄壁的部份经常可以在液晶共聚物的产品上可找得到。而且液晶共聚物容许公差可是极小容许公差的50%。

LCP液晶高分子设计容许公差的指南

PET

宝特龙(PET)的设计公差准则

POM

精密公差的标准叁考表

5产品结构设计准则--壁厚篇

基本设计守则

壁厚的大小取决於产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限。从经济角度来看,过厚的产品不但增加物料成本,延长生产周期”冷却时间〔,增加生产成本。从产品设计角度来看,过厚的产品增加引致产生空穴”气孔〔的可能性,大大削弱产品的刚性及强度。

最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度,但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形,由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。

对一般热塑性塑料来说,当收缩率”Shrinkage Factor〔低於0.01mm/mm时,产品可容许厚度的改变达;但当收缩率高於0.01mm/mm时,产品壁厚的改变则不应超过。对一般热固性塑料来说,太薄的产品厚度往往引致操作时产品过热,形成废件。此外,纤维填充的热固性塑料於过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生。不过,一些容易流动的热固性塑料如环氧树脂”Epoxies〔等,如厚薄均匀,最低的厚度可达0.25mm。

此外,采用固化成型的生产方法时,流道、浇口和部件的设计应使塑料由厚胶料的地方流向薄胶料的地方。这样使模腔内有适当的压力以减少在厚胶料的地方出现缩水及避免模腔不能完全充填的现象。若塑料的流动方向是从薄胶料的地方流向厚胶料的地方,则应采用结构性发泡的生产方法来减低模腔压力。

平面准则

在大部份热融过程操作,包括挤压和固化成型,均一的壁厚是非常的重要的。厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢,并且在相接的地方表面在浇口凝固後出现收缩痕。更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜色不同或不同透明度。若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话,应尽量设计成渐次的改变,并且在不超过壁厚3:1的比例下。下图可供叁考。

塑胶产品结构设计常识

塑胶产品结构设计小常识目录: 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、加强筋及壁厚的关系 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、面壳及底壳断差的要求 7、卡扣的设计 7.1、卡扣设计的关键点 7.2、常见卡扣设计 8、装饰件的设计 8.1、装饰件的设计注意事项 8.2、电镀件装饰斜边角度的选取 8.3、电镀塑胶件的设计 9、按键的设计 9.1 按键(Button)大小及相对距离要求 10、旋钮的设计 10.1 旋钮(Knob)大小尺寸要求 10.2 两旋钮(Knob)之间的距离 10.3 旋钮(Knob)及对应装配件的设计间隙 11、胶塞的设计 12、镜片的设计 12.1 镜片(LENS)的通用材料 12.2 镜片(LENS)及面壳的设计间隙 13、触摸屏及塑胶面壳配合位置的设计 13.1、触摸屏相对应位置塑胶面壳的设计注意事项

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。 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。

塑胶产品结构设计准则--加强筋篇

产品结构设计准则--加强筋篇 基本设计守则 加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。加强筋有效地如『工』字铁般增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积,但没有如『工』字铁般出现倒扣难於成型的形状问题,对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。此外,加强筋更可充当内部流道,有助模腔充填,对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。 加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面,其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向,选择加强筋的位置亦受制於一些生产上的考虑,如模腔充填、缩水及脱模等。加强筋的长度可与产品的长度一致,两端相接产品的外壁,或只占据产品部份的长度,用以局部增加产品某部份的刚性。要是加强筋没有接上产品外壁的话,末端部份亦不应突然终止,应该渐次地将高度减低,直至完结,从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题,这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上。 加强筋一般的设计 加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上,不过为了满足一些生产上或结构上的考虑,加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。

长方形的加强筋必须改变形状使生产更容易 加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力,底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力集过份中的现象,圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。此外,底部的宽度须较相连外壁的厚度为小,产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说明这个要求。图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例,但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈R1时,图中可见此部份相对外壁的厚度增加大约50%,因此,此部份出现缩水纹的机会相当大。如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸的关系图b),相对位置厚度的增幅即减至大约20%,缩水纹出现的机会亦大为减少。由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜,但当使用多条加强筋时,加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。加强筋的形状一般是细而长,加强筋一般的设计图说明设计加强筋的基本原则。留意过厚的加强筋设计容易产生缩水纹、空穴、变形挠曲及夹水纹等问题,亦会加长生产周期,增加生产成本。 产品厚度与加强筋尺寸的关系 除了以上的要求,加强筋的设计亦与使用的塑胶材料有关。从生产的角度看,材料的物理特性如熔胶的黏度和缩水率对加强筋设计的影响非常大。此外,塑料的蠕动(creep)特性从结构方面来看亦是一个重要的考虑因数。例如,从生产的角度看,加强筋的高度是受制於熔胶的流动及脱模顶出的特性(缩水率、摩擦系数及稳定性),较深的加强筋要求胶料有较低的熔胶黏度、较低的摩擦系数、较高的缩水率。另外,增加长的加强筋的出模角一般有助产品顶出,不过,当出模角不断增加而底部的阔度维持不变时,产品的刚性、强度,与及可顶出的面积即随着减少。顶出面积减少

电子产品结构工程师必读的书

推荐电子产品结构工程师读的书(49) 多次收到新入行的工程师咨询邮件,问:作为一个电子产品结构工程师,应该读哪些专业书,我均写邮件婉拒。一则因为我读书很杂;二则因为问者并没有详细介绍其工作内容,所以不能贸然推荐。 最近因为在写这个专业的工程应用书,所以系统梳理了自己读过的中外专业书,故不揣浅薄,将其列出。有几本英文书我读的是老版本,现有了新版本,故列出的是新版。 记得30年前我的技术启蒙老师龚维蒸对我说过,要想成为一个专业的工程师,首先要花3年时间将这个专业的代表书通读一遍;然后再化3年跟踪这个专业的新技术,这主要是读专业杂志和参加技术研讨会;同时结合自己的技术工作,通过10年的积累,就可以走在这个专业的前列了。 据我了解,从事这个专业的工程师约有60%是纯机械专业毕业的,所以对电子产品结构设计的特殊性认识不深,知识的结构也有待完善.一个专业工程师基本功一定要扎实,知识要全面,再加上逻辑思维能力,这技术实践中不断总结经验,才能成为成为高手。 推荐的书分中文和英文两部分,不可否认的是,中文书的内容,大多可以从英文书中找到相应的内容,当代,科学技术的传播路径就是从西方到东方的过程。所以当达到一定水准,就可以读英文原版书,这样才能开阔了视野,跟上专业发展的步伐。如果要分个等级的话,中文书可以说是专业入门,英文书则是从入门到精通。读者可以根据自己的工作内容需要,选择部分书籍来读。 所列的书是结构设计专业工程师需要读的书,可能有偏颇之处,也请专业人士不吝指教。读者有兴趣的话,可以先读这些书,然后再找一些同类书比较,这样就走进了学术研究的领域,对自己将有更大的提高。 1. 龚维蒸电子设备结构设计基础东南大学1994. 2. 邱成悌电子设备结构设计原理东南大学2005. 3. 钟明湖电子产品结构工艺(第二版)(附光盘)高等教育出版社2008. 4. 赵惇殳电子设备热设计电子工业出版社2009. 5. 区健昌电子设备的电磁兼容性设计理论与实践电子工业出版社2010. 6. 马宁伟电子产品结构材料特性及其选择方法人民邮电出版社2010. 7. 王健石电子机械工程设计手册中国标准出版社2006 8. 陈文亮板料成形CAE分析教程机械工业出版社2005. 9. 丁玉梅等译塑料连接技术设计师和工程师手册(原著第二版)化学工业出版社2006. 10.杨桂通弹性力学简明教程清华大学出版社2006. ---------------------------------------------- 11.Ronald A. Walsh. Electromechanical Design Handbook.McGraw-Hill Professional, Jan 2000. 12.James J.Allen. Micro Electro Mechanical System Design 1 edition.CRC Press,July 2005. 13. Ralph Remsburg.Thermal Design of Electronic Equipment 1 edition(Electronics Handbook Series).CRC Press, Sep. 2000 14.Tim Williams. EMC for Product Designers 4 edition , Fourth Edition.Newnes, April 2007. 15.Charles Harper. Electronic Materials and Processes Handbook,McGraw-Hill Professional March 2009. 16.General Design Principles for DuPont Engineering Polymers. DuPont Design Guide. 17.Designing With Plastic The Fundamentals.Ticona Design Guide. 18.Sheet Metal Design Handbook. Quality Tool Design Guide. 19.Donail R. Askeland Essentials of Materials Science and Engineering.thomson learning, 2004.

注塑产品结构设计规范

注塑产品结构设计规范 1.目的 旨在规范注塑产品结构设计,使公司注塑产品设计有明确的、统一的要求,从而保证产品质量。 2.适用范围 适用于本公司所有注塑产品结构设计。 3.规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款,其最新版本适用于本规范。 产品3D建模设计规范 产品标记作业指导书 4.定义无 5.内容 5.1厚度设计 5.1.1 壁厚 Wall Thickness 5.1.1.1 最小壁厚 就传统注射成形而言,实用的最小壁厚在0.55到1.00mm之间。如果要采用更薄的壁厚,却又缺乏实际的经验,可以借助CAE作科学的决定。 5.1.1.2 壁厚变化 产品设计中壁厚不均带来的麻烦比任何其它问题设计带来者都要严重。这些麻烦包括了雾斑、喷流痕、气痕、焦痕、缩痕和缩孔、短射、熔接痕、迟滞痕、应力痕、翘曲变形以及周期时间长等。这些麻烦都可用CAE以直接或间接的方式预测。 设计高收缩率的结晶性注塑成型品时,设计者应将壁厚变化限制在10%以內。就低收缩率的非结晶性塑料而言,容许壁厚变化可到25%。厚度需在公称厚度的50%或67%或75%之间作一抉择。 下面是某一产品的壁厚变化引起的其它注塑参数变化的比较: 当壁厚改变时,阶梯式的断然变化应当避免,从厚到薄应以斜坡式的缓冲带过渡,该过渡区的长度以厚壁厚度的3倍为宜。看下图

5.1.1.3 掏空厚壁 Coring Out Thick Section 掏空厚壁以消除缩痕 差[Poor] 改善[Improved]

5.2 转角设计 5.2.1转角半径Corner Radius 尖锐的转角应力集中。塑料中,如尼龙和聚碳酸酯者,是对V字型刻痕敏感的,较之不敏感的塑料,如ABS和聚乙烯者,成型时会在内圆角上产生高的应力。 当一90°转角的内圆角半径小于公称厚度的25%时,角落就会有高的应力集中。内圆角的半径增加到公称厚度的75%时,二壁相交处就能进而强化。可接受的平均内圆角半径是公称厚度的50%。 内圆角半径图表Fillet Radius 5.2.2 转角设计实例 上图及中图中根部尖角,易开裂根部园角,开裂问题解决

塑胶产品结构设计要点

塑胶产品结构设计要点 1.胶厚(胶位):塑胶产品的胶厚(整体外壳)通常在0.80-3.00左右,太厚容易缩水和产生汽泡,太薄难走满胶,大型的产品胶厚取厚一点,小的产品取薄一点,一般产品取1.0-2.0为多。而且胶位要尽可能的均匀,在不得已的情况下,局部地方可适当的厚一点或薄一点,但需渐变不可突变,要以不缩水和能走满胶为原则,一般塑料胶厚小于0.3时就很难走胶,但软胶类和橡胶在0.2-0.3的胶厚时也能走满胶。 2.加强筋(骨位):塑胶产品大部分都有加强筋,因加强筋在不增加产品整体胶厚的情况下可以大大增加其整体强度,对大型和受力的产品尤其有用,同时还能防止产品变形。加强筋的厚度通常取整体胶厚的0.5-0.7倍,如大于0.7倍则容易缩水。加强筋的高度较大时则要做0.5-1的斜度(因其出模阻力大),高度较矮时可不做斜度。 3.脱模斜度:塑料产品都要做脱模斜度,但

高度较浅的(如一块平板)和有特殊要求的除外(但当侧壁较大而又没出模斜度时需做行位)。出模斜度通常为1-5度,常取2度左右,具体要根据产品大小、高度、形状而定,以能顺利脱模和不影响使用功能为原则。产品的前模斜度通常要比后模的斜度大0.5度为宜,以便产品开模事时能留在后模。通常枕位、插穿、碰穿等地方均需做斜度,其上下断差(即大端尺寸与小端尺寸之差)单边要大于0.1以上。 4.圆角(R角):塑胶产品除特殊要求指定要锐边的地方外,在棱边处通常都要做圆角,以便减小应力集中、利于塑胶的流动和容易脱模。最小R通常大于0.3,因太小的R模具上很难做到。 5.孔:从利于模具加工方面的角度考虑,孔最好做成形状规则简单的圆孔,尽可能不要做成复杂的异型孔,孔径不宜太小,孔深与孔径比不宜太大,因细而长的模具型心容易断、变形。孔与产品外边缘的距离最好要大于1.5倍孔径,孔与孔之间的距离最好要大于2倍的孔径,以便产

产品结构设计准则壁厚篇

产品结构设计准则壁厚篇 基本设计守则 壁厚的大小取决於产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限。从经济角度来看,过厚的产品不但增加物料成本,延长生产周期”冷却时间〔,增加生产成本。从产品设计角度来看,过厚的产品增加引致产生空穴”气孔〔的可能性,大大削弱产品的刚性及强度。 最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度,但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形,由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。 对一般热塑性塑料来说,当收缩率”Shrinkage Factor〔低於 0.01mm/mm时,产品可容许厚度的改变达;但当收缩率高於0.01mm/mm 时,产品壁厚的改变则不应超过。对一般热固性塑料来说,太薄的产品厚度往往引致操作时产品过热,形成废件。此外,纤维填充的热固性塑料於过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生。不过,一些容易流动的热固性塑料如环氧树脂”Epoxies〔等,如厚薄均匀,最低的厚度可达0.25mm。

此外,采用固化成型的生产方法时,流道、浇口和部件的设计应使塑料由厚胶料的地方流向薄胶料的地方。这样使模腔内有适当的压力以减少在厚胶料的地方出现缩水及避免模腔不能完全充填的现象。若塑料的流动方向是从薄胶料的地方流向厚胶料的地方,则应采用结构性发泡的生产方法来减低模腔压力。 平面准则 在大部份热融过程操作,包括挤压和固化成型,均一的壁厚是非常的重要的。厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢,并且在相接的地方表面在浇口凝固後出现收缩痕。更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜色不同或不同透明度。若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话,应尽量设计成渐次的改变,并且在不超过壁厚3:1的比例下。下图可供叁考。 转角准则

塑胶产品结构设计基本规则

塑胶产品结构设计基本规则 设计基本规则 壁厚的大小取决于产品需要承受的外力、是否作为其它零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限。从经济角度来看,过厚的产品不但增加物料成本,延长生产周期”冷却时间〔,增加生产成本。从产品设计角度来看,过厚的产品增加引致产生空穴”气孔〔的可能性,大大削弱产品的刚性及强度。 最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度,但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形,由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。 对一般热塑性塑料来说,当收缩率”Shrinkage Factor〔低于0.01mm/mm时,产品可容许厚度的改变达;但当收缩率高于0.01mm/mm时,产品壁厚的改变则不应超过。对一般热固性塑料来说,太薄的产品厚度往往引致操作时产品过热,形成废件。此外,纤维填充的热固性塑料于过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生。不过,一些容易流动的热固性塑料如环氧树脂”Epoxies〔等,如厚薄均匀,最低的厚度可达0.25mm。 此外,采用固化成型的生产方法时,流道、浇口和部件的设计应使塑料由厚胶料的地方流向薄胶料的地方。这样使模腔内有适当的 压力以减少在厚胶料的地方出现缩水及避免模腔不能完全充填的现象。若塑料的流动方向是从薄胶料的地方流向厚胶料的地方,则应采用结构性发泡的生产方法来减低模腔压力。 平面准则

在大部份热融过程操作,包括挤压和固化成型,均一的壁厚是非常的重要的。厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢,并且在相接的地方表面在浇口凝固后出现收缩痕。更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜色不同或不同透明度。若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话,应尽量设计成渐次的改变,并且在不超过壁厚3:1的比例下。下图可供叁考。 转角准则 壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要,以免冷却时间不一致。冷却时间长的地方就会有收缩现象,因而发生部件变形和挠曲。 此外,尖锐的圆角位通常会导致部件有缺陷及应力集中,尖角的位置亦常在电镀过程后引起不希望的物料聚积。集中应力的地方会在受负载或撞击的时候破裂。较大的圆角提供了这种缺点的解决方法,不但减低应力集中的因素,且令流动的塑料流得更畅顺和成品脱模时更容易。下图可供叁考之用。

塑料产品结构设计准则

产品结构设计准则--壁厚篇 基本设计守则 壁厚的大小取决於产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限。从经济角度来看,过厚的产品不但增加物料成本,延长生产周期”冷却时间〔,增加生产成本。从产品设计角度来看,过厚的产品增加引致产生空穴”气孔〔的可能性,大大削弱产品的刚性及强度。 最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度,但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形,由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。 对一般热塑性塑料来说,当收缩率”Shrinkage Factor〔低於0.01mm/mm时,产品可容许厚度的改变达;但当收缩率高於0.01mm/mm时,产品壁厚的改变则不应超过。对一般热固性塑料来说,太薄的产品厚度往往引致操作时产品过热,形成废件。此外,纤维填充的热固性塑料於过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生。不过,一些容易流动的热固性塑料如环氧树脂”Epoxies〔等,如厚薄均匀,最低的厚度可达0.25mm。 此外,采用固化成型的生产方法时,流道、浇口和部件的设计应使塑料由厚胶料的地方流向薄胶料的地方。这样使模腔内有适当的压力以减少在厚胶料的地方出现缩水及避免模腔不能完全充填的现象。若塑料的流动方向是从薄胶料的地方流向厚胶料的地方,则应采用结构性发泡的生产方法来减低模腔压力。 平面准则 在大部份热融过程操作,包括挤压和固化成型,均一的壁厚是非常的重要的。厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢,并且在相接的地方表面在浇口凝固後出现收缩痕。更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜色不同或不同透明度。若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话,应尽量设计成渐次的改变,并且在不超过壁厚3:1的比例下。下图可供叁考。

塑料产品设计规范

塑料产品设计规范 塑料制品设计特点﹕ 塑料产品的设计与其它材料如钢,铜,铝,木材等的设计有些是类似的;但是,由于塑料材料组成的多样性,结构﹑形状的多变性,使得它比起其它材料有更理想的设计特性;特别是它的形状设计,材料选择,制造方法选择,更是其它大部分材料无可比拟的.因为其它的大部分材料,其设计者在外形或制造上,都受到相当的限制,有些材料只能利用弯曲﹑熔接等方式来成形.当然,塑料材料选择的多样性,也使得设计工作变得更为困难,如我们所知,目前已经有一万种以上的不同塑料被应用过,虽然其中只有数百种被广泛应用,但是,塑料材料的形成并不是由单一材料所构成,而由一群材料族所组合而成的,其中每一种材料又有其特性,这使得材料的选择,应用更为困难. 塑料制品设计原则﹕ 1.依成品所要求的机能决定其形状﹐尺寸﹐外观﹐材料 2.设计的成品必须符合模塑原则﹐既模具制作容易﹐成形及后加工容易﹐但仍保持成品的机能 塑料制品设计程序: 为了确保所设计的产品能够合理而经济,在产品设计的初期,在外观设计者﹐机构工程师,制图员,模具制造者,成形厂以及材料供应厂之间的紧密合作是必须的,因为没有一个设计者,能够同时拥有如此广泛的知识和经验,而从不同的事业观点所获得的建议,将是使产品合理化的基本前提;除此之外, 一个合理的设计考虑程序也是必须的;以下将就设计的一般程序作出说明: 一.确定产品的功能需求,外观. 在产品设计的初始阶段,设计者必须列出对该产品的目标使用条件和功能要求;然后根据实际的考虑,决定设计因子的范围,以避免在稍后的产品发展阶段造成可能的时间和费用的漏失.下表为产品设计的核对表,它将有助于确认各种的设计因子. 产品设计的核对表 一般数据: 1.产品的功能? 2.产品的组合操作方式? 3.产品的组合是否是可以靠着塑料的应用来简化? 4.在制造和组合上是否可能更为经济有效? 5.所需要的公差? 6.空间限制的考虑? 7.界定产品使用寿命? 8.产品重量的考虑? 9.有否承认的规格? 10.是否已经有相类似的应用存在? 结构考虑: 1.使用负载的状态? 2.使用负载的大小? 3.使用负载的期限? 4.变形的容许量? 环境: 1.使用在什么温度环境? 2.化学物品或溶剂的使用或接触? 3.温度环境? 4.在该种环境的使用期限? 外观: 1.外形 2.颜色 3.表面加工如咬花,喷漆等. 经济因素: 1.产品预估价格? 2.目前所设计产品的价格? 3.降低成本的可能性? 二.绘制预备性的设计图: 当产品的功能需求,外观被确定以后,设计者可以根据选定的塑料材料性质,开始绘制预备性的产品图,以作为先期估价,检讨以及原则模型的制作.

塑胶件结构设计规范

塑胶零件结构设计规范
摘要 随着公司的不断发展和产品的增加,为了造型的需要产品结构件中塑料零件用 的越来越多。那么在具体设计塑料零件的结构时需要考虑哪些方面的问题?怎样合理地设计 塑料零件的结构?如何选择塑料零件的材料?壁厚选择多少合适?等等。 本文对这些具体问 题进行了详细的总结。希望对大家在今后的设计中有所帮助并希望大家一起来补充完善。 关键词 塑料零件、壁厚、脱模斜度、加强筋、材料选择 1、零件的形状应尽量简单、合理、便于成型 1.1 在保证使用要求前提下,力求简单、便于脱模,尽量避免或减少抽芯机构,如采用下 图例中(b)的结构,不仅可大大简化模具结构,便于成型,且能提高生产效率。
1.2 利用转换区的方法来防止突然的递变。

1.3 利用肋及浮凸物和铸空法使设计更合理。
1.4 转角处用圆弧过渡。

1.5 尽量让浮凸物与外壁或肋相连。
1.6 如果肋本身即与外壁间隔相当远,则最好加上角板。
2、零件的壁厚确定应合理 塑料零件的壁厚取决于塑件的使用要求, 太薄会造成制品的强度和刚度不足, 受力后容 易产生翘曲变形 , 成型时流动阻力大 , 大型复杂的零件就难以充满型腔。 反之, 壁厚过大, 不但浪费材料,而且加长成型周期,降低生产率,还容易产生气泡、缩孔、翘曲等疵病。因 此制件设计时确定零件壁厚应注意以下几点: 2.1 在满足使用要求的前提下,尽量减小壁厚; 2.2 零件的各部位壁厚尽量均匀, 以减小内应力和变形。 不均匀的壁厚会造成严重的翘曲 及尺寸控制的问题; 2.3 承受紧固力部位必须保证压缩强度; 2.4 避免过厚部位产生缩孔和凹陷; 2.5 成型顶出时能承受冲击力的冲击。

电子产品热设计规范

电子产品热设计规范 1概述 1.1热设计的目的 采用适当可靠的方法控制产品内部所有电子元器件的温度,使其在所处的工作环境条件下不超过稳定运行要求的最高温度,以保证产品正常运行的安全性,长期运行的可靠性。 1.2热设计的基本问题 1.2.1耗散的热量决定了温升,因此也决定了任一给定结构的温度; 1.2.2热量以导热、对流及辐射传递出去,每种形式传递的热量与其热阻成反比; 1.2.3热量、热阻和温度是热设计中的重要参数; 1.2.4所有的冷却系统应是最简单又最经济的,并适合于特定的 电气和机械、环境条件,同时满足可靠性要求; 1.2.5热设计应与电气设计、结构设计、可靠性设计同时进行,当出现矛盾时,应进行权衡分析,折衷解决; 1.2.6热设计中允许有较大的误差; 1.2.7热设计应考虑的因素:包括 结构与尺寸 功耗 产品的经济性

与所要求的元器件的失效率相应的温度极限 电路布局 工作环境 1.3遵循的原则 1.3.1热设计应与电气设计、结构设计同时进行,使热设计、结构设计、电气设计相互兼顾; 1.3.2热设计应遵循相应的国际、国内标准、行业标准; 1.3.3热设计应满足产品的可靠性要求,以保证设备内的元器件均能在设定的热环境中长期正常工作。 1.3.4每个元器件的参数选择及安装位置及方式必须符合散热要求; 1.3.5在规定的使用期限内,冷却系统(如风扇等)的故障率应比元件的故障率低; 1.3.6在进行热设计时,应考虑相应的设计余量,以避免使用过程中因工况发生变化而引起的热耗散及流动阻力的增加。 1.3.7热设计不能盲目加大散热余量,尽量使用白然对流或低转速风扇等可靠性局的冷却方式。使用风扇冷却时,要保证噪首指标符合标准要求。 1.3.8热设计应考虑产品的经济性指标,在保证散热的前提下使其结构简单、可靠且体积最小、成本最低。 1.3.9冷却系统要便于监控与维护 2热设计基础 2.1术语 2.1.1 温升

塑料产品结构设计通用规范

塑料产品设计规范 一、塑料及塑料模的基本概念 1.1 塑料的分类及性能 塑料的品种很多,可以按其组成、性质和用途等对它们进行分类。 1.1.1 依据其热性能分类 按照热性能塑料可以分为热塑性塑料和热固性塑料两类。 塑料受热熔融,冷却后凝固,再次加热又可软化熔融,重新制成产品,这一过程可以反复进行多次,而材料的化学结构基本上不起变化,称之为热塑性塑料。常用的热塑性塑料有:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。 在一定温度下能变成粘稠状态,但是经过一定时间加热塑制成形后,不会因再度加热而软化熔融。这是因为在成形过程中聚合物分子之间发生了化学反应,形成了交联网状结构,使之成为不熔的固态,所以只能塑制一次,称为热固性塑料。常用的热固性塑料有:酚醛树脂、环氧树脂、有机硅塑料等。 1.1.2 依据其用途分类 按用途不同塑料可以分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。 一般把价格低、产量大、用途广而受力不大的,常用于制造日用品的塑料称为通用塑料。例如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛、聚苯乙烯等等。把机械强度高、刚性大的,常用于取代钢铁或有色金属材料制造机械零件或工程结构受力件的塑料称为工程塑料。例如:聚砜、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚酮等等。另外,将一些具有特殊功能的塑料,称为特种塑料。例如:导电的聚乙炔、耐高温的聚芳砜等。随着聚合物合成技术的发展,塑料可以通过采取各种措施来改进性能和增加强度,从而制成新颖的塑料品种。 1.2 塑料成形方法及塑料的种类 1.2.1 塑料的成形方法 1.注射成形:注射成形技术是据压铸原理发展起来的,是目前塑料加工中最普遍采用的方法之一。注射成形是间歇操作,成形周期短,生产效率高,产品种类繁多,生产灵活。其制品已占塑料制品总产量的30%以上。注射成形的工艺原理是将颗粒状塑料原料置于塑料注射成形机内并加热熔化,通过压力作用注射到模具内定型,经过一段时间冷却后取出制品。 2.吹塑成形:吹塑成形是目前塑料成形生产的主要方法,它包括挤出吹塑,如吹塑薄膜;中空吹塑,如吹塑中空的塑料容器等。 3.热成形:塑料的热成形是将热塑性塑料的片状材料加热至软化,使其处于热弹性状态,然后通过压力在模具中成为制品。塑料的热成形工艺主要有:差压成形、覆盖成形、柱塞助压成形等。 另外,塑料成形方法还有挤塑成形、压缩成形和压注成形等。 1.2.2 塑料的种类 常用的塑料有以下一些种类: 1.聚乙烯(PE)是目前国内外产量最大的塑料,优点是质轻、价廉和电绝缘性能好。 2.聚丙烯(PP)除了具有聚乙烯同样的质轻、价廉和电绝缘性能好的优点之外,其机械性能和耐热性比聚乙烯要好得多。缺点是耐寒和耐氧化性较差。 3.聚氯乙烯(PVC) 机械性能良好,耐化学腐蚀和耐候性较好,缺点是耐热性不好。适用于多种成形工艺,产量大而价廉,是重要的塑料品种。 4.聚苯乙烯(PS) 主要优点是质轻、透明、易染色,成形工艺性好,应用广泛。缺点是韧性较差、不耐寒、不耐热。 5.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)俗称有机玻璃具有良好的综合性能,尤其是光学性能非常好。缺点是硬度小、耐磨性及耐热性差、吸湿性大、易脆裂。 6.聚碳酸酯(PC) 透光率与有机玻璃相近,而机械性能要好得多,尤其是韧性较突出,抗蠕变性能也较好。缺点是制品易开裂。 7.聚酰胺(PA) 就是尼龙或锦纶,大多为乳白色热塑性塑料。其机械性能优越,在弹性模量、强度等方面较突出。抗震性较好,震动时发出的噪声低。 8.氯化聚醚(CPT)又称盼通塑料。常用于注射和挤出成形,是优良的耐腐蚀性材料。 9.聚苯醚(PPO)抗拉强度高、韧性好。主要通过注射和挤出成形,应用于机械、化工、医药、电器、电子及国防工业等尖端技术上面。 10.聚甲醛(POM)机械性能较好,在机电、汽车、仪表、精密仪器等方面常用来代替有色金属和合金。

塑胶产品结构设计常识

塑胶产品结构设计小 常识 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 8、装饰件的设计 8.1 、装饰件的设计注意事项 8.2 、电镀件装饰斜边角度的选取 8.3 、电镀塑胶件的设计 9、按键的设计 9.1 按键() 大小及相对距离要求 10、旋钮的设计 10.1 旋钮() 大小尺寸要求 10.2 两旋钮() 之间的距离 10.3 旋钮() 与对应装配件的设计间隙 11、胶塞的设计 12、镜片的设计 12.1 镜片()的通用材料 12.2 镜片()与面壳的设计间隙 13、触摸屏与塑胶面壳配合位置的设计 13.1 、触摸屏相对应位置塑胶面壳的设计注意事项

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. :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、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757、777D 等。 b. :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. :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 、2405、2605 。 d. 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. 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:3003G30 。 f. 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001。 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%以内,整个部件的最小

电子产品设计规范案例

1.ID造型; 一个完整产品的设计过程,是从ID造型开始的,收到客户的原始资料(可以是草图,也可以是文字说明),ID即开始外形的设计;ID绘制满足客户要求的外形图方案,交客户确认,逐步修改直至客户认同;也有的公司是ID绘制几种草案,由客户选定一种,ID再在此草案基础上绘制外形图;外形图的类型,可以是2D 的工程图,含必要的投影视图;也可以是JPG彩图;不管是哪一种,一般需注名整体尺寸,至于表面工艺的要求则根据实际情况,尽量完整;外形图确定以后,接下来的工作就是结构设计工程师(以下简称MD)的了; 顺便提一下,如果客户的创意比较完整,有的公司就不用ID直接用MD做外形图; 如果产品对内部结构有明确的要求,有的公司在ID绘制外形图同时MD就要参与进来协助外形的调整; MD开始启动,先是资料核对,ID给MD的资料可以是JPG彩图,MD将彩图导入PROE 后描线;ID给MD的资料还可以是IGES线画图,MD将IGES线画图导入PROE后描线,这种方法精度较高;此外,如果是手机设计,还需要客户提供完整的电子方案,甚至实物; 2。建摸阶段, 以我的工作方法为例,MD根据ID提供的资料,先绘制一个基本形状(我习惯用BASE作为文件名);BASE就象大楼的基石,所有的表面元件都要以BASE的曲面作为参考依据;所以MD做3D的BASE和ID做的有所不同,ID侧重造型,不必理会拔模角度,而MD不但要在BASE里做出拔模角度,还要清楚各个零件的装配关系,建议结构部的同事之间做一下小范围的沟通,交换一下意见,以免走弯路; 具体做法是先导入ID提供的文件,要尊重ID的设计意图,不能随意更改; 描线,PROE是参数化的设计工具,描线的目的在于方便测量和修改; 绘制曲面,曲面要和实体尽量一致,也是后续拆图的依据,可以的话尽量整合成封闭曲面局部不顺畅的曲面还可以用曲面造型来修补; BASE完成,请ID确认一下,这一步不要省略建摸阶段第二步,在BASE的基础上取面,拆画出各个零部件,拆分方式以ID的外形图为依据; 面/底壳,电池门只需做初步外形,里面掏完薄壳即可; 我做MP3,MP4的面/底壳壁厚取1.50mm,手机面/底壳壁厚取2.00mm,挂墙钟面/底壳壁厚取2.50mm,防水产品面/底壳壁厚可以取3.00mm; 另外面/底壳壁厚4.00mm的医疗器械我也做过,是客人担心强度一再坚持的,其实3.00mm 已经非常保险了,壁厚太厚很容易缩水,也容易产生内应力引起变形,担心强度不足完全可以通过在内部拉加强筋解决,效果远好过单一的增加壁厚; 建摸阶段第三步,制作装配图,将拆画出各个零部件按装配顺序分别引入,选择参考中心重合的对齐方式;放入电子方案,如LCD,LED,BATTERY,COB。。。将各个零部件引入装配图时,根据需要将有些零部件先做成一个组件,然后再把组件引入装配图时。 例如做翻盖手机时,总装配图里只有两个组件,上盖是一个组件,下盖是一个组件。上盖组件里面又分为A壳组件,B壳组件和LCD组件。下盖组件里面又分为C壳组件,D壳组件,主板组件和电池组件等。还可以再往下分 3、初始造型阶段:分三个方面; A:由造型工程师设计出产品的整体造型(ODM);可由客户选择方案或自主开发。 B: 客户提供设计资料,例如:IGS档(居多)或者是图片(OEM)。 C: 由原有的外形的基础上更改;可由客户选择方案或自主开发。 4 建摸阶段第四步,位置检查,一般元件的摆放是有位置要求的。 例如:LCD的位置可以这样思考,镜片厚度1.50mm,双面帖厚度0.20mm,面壳局部掏薄厚

产品结构设计资料

产品结构设计资料--塑料材质 热硬化性塑料---在原料状态下是没有什么用,在某一温度下加热,经硬化作用,聚合作用或硫化作用后,热硬化塑料就会保持稳定而不能回到原料状态。 硫化作用后,热硬化塑料是所有塑料中最坚硬的。 热塑性塑料---象金属一样形成熔融凝固的循环。常用有聚乙烯(P E)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVDC)。 ABS:成分聚合物 1.丙烯晴---耐油,耐热,耐化学和耐候性。 2.苯乙烯---光泽,硬固,优良电气特性和流动性。 3.丁二烯---韧性。 螺杆对原料有输送,压缩,熔融及计量等四种功能。螺杆在旋转时使之慢慢后退的阻力为背压。背压太低,产品易产生内部气泡,表面银线,背压太高,原料会过热,料斗下料处会结块,螺杆不能后退,成型周期延长及喷嘴溢料等。压力的变动在一两模内就可知道结果,而温度的变动则需约10分钟的结果才算稳定。 2-1电镀 塑料电镀时,须先进行无电解电镀,塑料表面形成薄金属皮膜,形成导电物质后再进行电解电镀。

印刷 1.网版印刷:适用于一般平面印刷 2.移印:适用不规则,曲面的印刷文字 3.曲面印刷:被印物体旋转而将文字与油墨印上 常用工程塑料 NORYL---PPO和HIPS合成,在240~300℃成型加工,须用70~9 0℃高模温。 ABS---在170~220下成型加工,模温40~60℃即可。 2-2ABS系列成品设计及模具加工 最佳的补强厚度t=70%成品工称肉厚(T),角隅圆角的外圆R= 3/2*T,内圆R=T/2,T是成品工称肉厚。喷嘴信道最小口径为6.35 mm,长度宜尽量短,可变电阻器控制精度稍嫌不足,所以在喷嘴外壁应装设电偶作温度控制。流道形状以圆形最佳,流动长度与流道口径关系。 流动长度(mm)流道直径(mm) 2509.5 75~2507.9 75 6.0 对防火级ABS材料应使用直溢口为最佳设计(流道直径最小7mm),边溢口及潜伏式溢口,建议其长度为0.762mm。 透气得设置是绝对必须的,每隔25~50mm开设一条透气沟,深度

最新电子产品结构设计过程资料

电子产品的结构设计过程 一个完整产品的结构设计过程 1.ID造型; a.ID草绘............ b.ID外形图............ c.MD外形图............ 2.建模; a.资料核对............ b.绘制一个基本形状............ c.初步拆画零部件............ 1.ID造型; 一个完整产品的设计过程,是从ID造型开始的,收到客户的原始资料(可以是草图,也可以是文字说明),ID即开始外形的设计;ID绘制满足客户要求的外形图方案,交客户确认,逐步修改直至客户认同;也有的公司是ID绘制几种草案,由客户选定一种,ID再在此草案基础上绘制外形图;外形图的类型,可以是2D 的工程图,含必要的投影视图;也可以是JPG彩图;不管是哪一种,一般需注名整体尺寸,至于表面工艺的要求则根据实际情况,尽量完整;外形图确定以后,接下来的工作就是结构设计工程师(以下简称MD)的了; 顺便提一下,如果客户的创意比较完整,有的公司就不用ID直接用MD做外形图; 如果产品对内部结构有明确的要求,有的公司在ID绘制外形图同时MD就要参与进来协助外形的调整; MD开始启动,先是资料核对,ID给MD的资料可以是JPG彩图,MD将彩图导入PROE后描线;ID给MD的资料还可以是IGES线画图,MD将IGES线画图导入PROE后描线,这种方法精度较高;此外,如果是手机设计,还需要客户

提供完整的电子方案,甚至实物; 2。建摸阶段, 以我的工作方法为例,MD根据ID提供的资料,先绘制一个基本形状(我习惯用BASE作为文件名);BASE就象大楼的基石,所有的表面元件都要以BASE 的曲面作为参考依据; 所以MD做3D的BASE和ID做的有所不同,ID侧重造型,不必理会拔模角度,而MD不但要在BASE里做出拔模角度,还要清楚各个零件的装配关系,建议结构部的同事之间做一下小范围的沟通,交换一下意见,以免走弯路; 具体做法是先导入ID提供的文件,要尊重ID的设计意图,不能随意更改; 描线,PROE是参数化的设计工具,描线的目的在于方便测量和修改; 绘制曲面,曲面要和实体尽量一致,也是后续拆图的依据,可以的话尽量整合成封闭曲面局部不顺畅的曲面还可以用曲面造型来修补; BASE完成,请ID确认一下,这一步不要省略建摸阶段第二步,在BASE的基础上取面,拆画出各个零部件,拆分方式以ID的外形图为依据; 面/底壳,电池门只需做初步外形,里面掏完薄壳即可; 我做MP3,MP4的面/底壳壁厚取1.50mm,手机面/底壳壁厚取2.00mm,挂墙钟面/底壳壁厚取2.50mm,防水产品面/底壳壁厚可以取3.00mm; 另外面/底壳壁厚4.00mm的医疗器械我也做过,是客人担心强度一再坚持的,其实3.00mm 已经非常保险了,壁厚太厚很容易缩水,也容易产生内应力引起变形,担心强度不足完全 可以通过在内部拉加强筋解决,效果远好过单一的增加壁厚; 建摸阶段第三步,制作装配图,将拆画出各个零部件按装配顺序分别引入,选择参考中心 重合的对齐方式;放入电子方案,如LCD,LED,BATTERY,COB。。。将各个零部件引入装配图时,根据需要将有些零部件先做成一个组件,然后再把组件引入装配图时。 例如做翻盖手机时,总装配图里只有两个组件,上盖是一个组件,下盖是一个组

塑胶产品结构设计注意事项(20200915043207)

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 7.3 、

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。 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

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