(参考资料)螺丝与塑胶柱的基本设计要求

塑胶壳体设计相关的局部设计规范，将这些局部设计规范合并起来，就是完成的壳体设计规范，理解了壳体设计的规范和原理，基本就算可以入门了；　螺丝柱是手机壳体最常见，也几乎是每个项目都会用到的结构，但一旦涉及不好，就会出现柱子缩水，螺丝柱爆柱，拉拔力不够等问题，直接影响到整机的可靠性，下面就针对螺丝柱的设计整理一下相关的设计规范：　1.设计原则　Ａ．螺丝柱高度、壁厚、孔径要适当，防止塑胶外观面缩水；　Ｂ．螺丝柱应有足够的强度，防止断裂及变形。

　2.基本设计要点参考：　１）尺寸设计要点：　Ａ）对于镶嵌铜螺母的螺丝柱　图1如图1所示，对于镶嵌铜螺母（热熔，超声）的螺丝柱，确定螺丝柱的内孔D0，外孔D1和铜螺母与螺丝柱上下两端的间隙GO,G1很重要。

　D0=D - 0.2（0.25）　D：Screw_NUT(铜螺母)外径;（PC取0.2/PC+ABS取0.25，对于1.4的螺母，一般取 2.1）　D1=D0+2*(0.6T) 其中数值(0.6T)是保证铜螺母热熔时螺丝柱壁不破裂的最小壁厚,一般取0.6T为0.85～0.9mm；　GO=0.05mm～0.1mm ;G1≧0.5mm (视空间而定,主要是防止热熔螺母溢胶) ;L=0.6~0.8T (此值一般是视空间和防缩水但反面不可有水印而设置) ;H=2T~5T, （视空间结构而定）；　注意：1.为了铜螺母热熔导向方便，一般在螺丝柱上端内孔上做0.2x0.2的导角；　2.螺丝内孔拔模角不宜太大，以防铜螺母紧固力不够，一般取0-0.5度拔模角；　3.螺丝外侧面拔模角取 1.0度即可。

　B）对于不需要镶嵌铜螺母的螺丝柱而言，其主要用来定位、热熔固定、加强等等作用，此时主要考虑的是其缩水和强度问题，如右图 2图2D0=d0+0.1 d0为与D0配合的螺丝柱（或者实心圆柱）外径；　D1=D0+2*(0.4T~0.6T) 其中数值(0.4T~0.6T)一般取0.7mm;H=2T~5T 一般H取3T;Ｃ）螺丝柱与螺丝螺母的配合设计　如右图3所示，一般在螺丝柱上对PCBA进行定位，在螺丝柱外周做RIB的上表面限位PCBA之Z轴方向，Ｘ和Y轴方向可以利用螺丝柱外周做出小RIB 之外周来定位。

塑胶螺柱设计.doc
1.当塑胶柱在锁螺丝的时候,一般有倆种方式产生螺纹:
A).螺纹成型
当螺纹旋入塑胶柱时，是通过冷流加工（俗称挤压）来产生螺纹的，塑胶会产生局部变形而不是被切削，故，称之为螺纹成型。

（无碎屑产生）
B).螺纹切削
：当螺纹切削螺旋前进时,它会切削部分内塑胶壁，而完成工作，这样就会产生螺纹及一些碎屑。

Tip 说明: 通常热塑性材料的螺纹是------螺纹成型。

热固性材料的螺纹是------螺纹切削.
还有种分发就是根据材料的挠曲模量来分析螺纹成型<2000 MPa < 螺纹切削.
2.塑胶螺丝柱参考尺寸.
A = 公称直径 X 外径系数(H)
B = 公称直径 + 约0.2mm,
C = 公称直径 X 孔系数(B)
D = 公称直径 X 螺纹深度系数(D)
3.扭力问题：经验值
4.案例比较.比较的优点:
A. 尺寸尽量小。

一般大于公称直径X螺纹深度系数+1~2mm,比左边的好处就是，螺丝柱成型不易偏.
B. 有一个凹台，可以减小螺丝一开始时的应力。

C. 此尺寸为底壳壁厚的2/3，可以减少成型的缩水的不良
D. 火山口，道理同上.
E. 有加强筋可以增强抗扭转力.
F. 有利于装配时导正,通常开始锁螺丝时易锁偏，这样可以避
免.
5．总结
* 选用合适塑胶材料的正确的螺旋方式(螺旋挤压或螺旋切削)
* 螺旋的深度(俗称，吃深)参照上面第二点，至少大于它.
* 对特别重要的地方要进行计算的同时，要做试验来验证, 测试。

螺丝及塑胶螺丝柱的设计1.引言在工程领域中，螺丝及塑胶螺丝柱是常用的连接元件。

它们的设计需要考虑到力学性能、材料选择和几何形状等方面。

本文将介绍螺丝及塑胶螺丝柱的设计要点。

2.螺丝设计螺丝是一种具有螺纹的连接元件，通常用于将两个或多个零件固定在一起。

螺丝的设计需要考虑以下几个方面：2.1材料选择螺丝通常由金属材料制成，常见的材料有碳钢、不锈钢、合金钢等。

选择适合的材料取决于使用条件，如载荷、环境腐蚀等因素。

2.2螺纹设计螺纹是螺丝的核心部分，它决定了螺丝的连接效果和强度。

常见的螺纹有米制螺纹和英制螺纹，选择合适的螺纹类型和参数是设计中的重要任务。

2.3强度设计螺丝的强度设计涉及到抗拉、抗剪、抗扭等方面。

根据实际使用条件，需要确定螺丝的最小截面积、最小直径等参数，以确保其能够承受预期的载荷。

3.塑胶螺丝柱设计塑胶螺丝柱是一种用于连接塑胶件的特殊螺纹连接元件。

与金属螺丝相比，塑胶螺丝柱的设计有以下几个特点：3.1材料选择塑胶螺丝柱通常由耐用的塑料制成，通常选用高强度、耐磨损的塑料材料，如聚酰胺、聚醚酮等。

3.2螺纹设计塑胶螺丝柱的螺纹设计需要考虑到塑料材料的特性，如塑料的可塑性、弹性模量等。

一般建议采用深螺纹设计，以提高螺纹与塑胶件的连接强度。

3.3结构设计塑胶螺丝柱的结构设计需要考虑到材料的收缩率、热胀冷缩等因素。

通常采用有助于螺柱与塑胶件之间的连接的特殊结构，如螺纹锥形设计。

4.结论螺丝及塑胶螺丝柱的设计需要考虑到材料选择、螺纹设计和强度设计等方面。

合理的设计可以提高螺丝的连接效果和使用寿命，对于工程中的连接元件来说，具有重要的意义。

因此，在进行螺丝及塑胶螺丝柱的设计时，必须充分考虑以上因素，并结合实际需求进行优化设计。

塑胶产品结构设计准则--支柱（Boss）一、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。

二、不同塑胶材料的设计要点ABS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%。

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塑胶壳体设计相关的局部设计规范，将这些局部设计规范合并起来，就是完成的壳体设计规范，理解了壳体设计的规范和原理，基本就算可以入门了； 螺丝柱是手机壳体最常见，也几乎是每个项目都会用到的结构，但一旦涉及不好，就会出现柱子缩水，螺丝柱爆柱，拉拔力不够等问题，直接影响到整机的可靠性，下面就针对螺丝柱的设计整理一下相关的设计规范：1.设计原则Ａ．螺丝柱高度、壁厚、孔径要适当，防止塑胶外观面缩水；Ｂ．螺丝柱应有足够的强度，防止断裂及变形。

2.基本设计要点参考：１）尺寸设计要点：Ａ）对于镶嵌铜螺母的螺丝柱如图1所示，对于镶嵌铜螺母（热熔，超声）的螺丝柱，确定螺丝柱的内孔D0，外孔D1和铜螺母与螺丝柱上下两端的间隙GO,G1很重要。

D0=D - 0.2（0.25） D：Screw_NUT(铜螺母)外径;（PC 取0.2/PC+ABS 取0.25，对于1.4的螺母，一般取2.1） D1=D0+2*(0.6T) 其中数值(0.6T)是保证铜螺母热熔时螺丝柱壁不破裂的最小壁厚,一般取0.6T 为0.85～0.9mm； GO=0.05mm～0.1mm ;G1≧0.5mm (视空间而定,主要是防止热熔螺母溢胶) ;L=0.6~0.8T (此值一般是视空间和防缩水但反面不可有水印而设置) ;H=2T~5T, （视空间结构而定）；注意：1.为了铜螺母热熔导向方便，一般在螺丝柱上端内孔上做0.2x0.2的导角；2.螺丝内孔拔模角不宜太大，以防铜螺母紧固力不够，一般取0-0.5度拔模角；3.螺丝外侧面拔模角取1.0度即可。

B）对于不需要镶嵌铜螺母的螺丝柱而言，其主要用来定位、热熔固定、加强等等作用，此时主要考虑的是其缩水和强度问题，如右图2D0=d0+0.1 d0为与D0配合的螺丝柱（或者实心圆柱）外径；D1=D0+2*(0.4T~0.6T) 其中数值(0.4T~0.6T)一般取0.7mm;H=2T~5T 一般H 取3T;图1 图2Ｃ）螺丝柱与螺丝螺母的配合设计如右图3所示，一般在螺丝柱上对PCBA进行定位，在螺丝柱外周做RIB的上表面限位PCBA之Z轴方向，X和Y轴方向可以利用螺丝柱外周做出小RIB 之外周来定位。

塑胶配件螺丝柱孔规程塑胶螺丝柱在产品装配中承载着重要的连接作用，设计上选择合适尺寸能增强零件间连接的牢固及耐用能力，同时亦考虑估计减低螺丝柱缩水外观缺陷，故对塑胶螺丝柱设计尺寸时需多加留意事项作如下说明：一，下图位最基本使用之螺丝柱设计，根据以下8个尺寸要领设计参考。

1.D=螺丝外径2. T=外观料厚3. DT=螺丝柱外径（建议为1.8D~2.5D）注：外径太细会引致螺丝柱爆裂，但太大亦会引致外观缩水。

4. DL=螺丝孔直径（建议为0.7D~0.85D）5. De=螺丝引入直径（建议为D+0.1~0.5mm）注：用作引入螺丝，由于该部分没有受压与螺丝牙，相对应力不大，能防止螺丝因应力而爆裂6. P=螺丝贯入深度（建议通常螺丝贯入深度为2.5D~4D）注：螺丝上进工件后螺丝咀与螺丝孔底须有至少1.0mm空间作存放碎屑以及防止螺丝咀接触到柱底而产生应力。

7. H=螺丝柱高度（建议最好为4D以下），但需根据实际产品结构需要而定注：a.螺丝孔底与外观表面间之料位建议为0.6T（T为料厚），以减少外观因螺丝柱引致的缩水现象。

b.螺丝柱底围边需最少加R0.5mm，螺丝孔内之围边亦须最少加R0.5mm。

c.通常螺丝柱外径出模角度须为0.5°，螺丝孔出模角度也须最少为0.25°d.如螺丝柱超长，需要考虑其结构牢固性，建议螺丝柱四周增加筋条作加强。

8. t1=螺丝头承托料厚（建议为2.0~3.0mm）注：此料厚与塑料有所关系，如PP之类较软的塑胶料，须保持最少3.0mm料厚，以免螺丝上进工件后过分压扁部分塑胶料减弱承托力。

二，常用塑胶螺丝柱应用尺寸参数注：螺丝公称直径乘以系数例如：ABS塑胶件用M3螺丝时，螺丝孔直径为3X0.8=2.4mm+0.5°拔模斜度；螺丝柱外径为3X2.0=6mm+0.5°拔模斜度。

注意事项1、设计螺丝柱尺寸是，尽量使用标准螺丝和相关的通用尺寸，以简化生产工艺2、因塑胶件较易变形，故设计螺丝柱时需增加倒角以便装配。