结构设计- 螺丝柱设计
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螺丝柱结构设计
螺丝柱结构设计螺丝柱在一般的结构中用得是最多的，因为两个胶件的配合用螺丝比扣位要好得多，只是成本高了，但一般稳固的结构都会用螺丝的，如下图就是自功螺丝的配合。
在画图时就有一点技巧了。
虽然画这个很简单，但看完后你就知道为什么了。
我们先拉伸一个柱实体，如下图，技巧来了，怎么选取草绘面，因为后面还要CUT出螺丝孔和螺丝沉孔。
我们要把以后的特征都参考到这个实体柱，在设变时就非常方便了。
如下图，因为这个例子比较特殊，底面是平面，我们直接草绘平面直接放在平面上就可以了。
CUT螺丝沉孔时我们不要以外表面平面作草绘平面，如下图，我们以实体柱的底面OFFSET一个距离作草绘平面。
为什么要这样做，如下图，我们在改红色线的高度时就能保证绿色箭头那段距离不变了，实践中，红色这个高度一般不会一次就能定下来的，在后面的设计中会作一些调整的。
如下图，是外观面不是平面的情况，我们就是以一个面为基准，最好是DATUM PLANEOFFSET 一个距离后再拉伸实体柱UP TO NEXT ，不要用UP TO SURF 。
那么实体柱的高度可以随便调整了。
螺丝柱的位置一般在一边用尺寸控制，另一边则要参考到这一边，这样在移位时就可以很方便的同步移动了。
如下图，就是用尺寸控制的一边。
如下图，这边的螺丝柱定位就是参考到上图那个了。
如下图，螺丝柱的结构一般用以下两种，下面第一种如红圈的位置，是有0.8到1MM的配合的。
这样结构对模具要复杂一点点。
但这种结构除了螺丝压紧还有一个定位的作用。
对于比较简单的产品，无止口或止口强度不够时这种结构较好。
如果空间够，这种结构比较结实。
下图的螺丝柱配合就没有定位作用了。
这种结构就需要止口配合了。
设计时一定要确保孔深于螺纹深度。
如下图，红色箭头处一般留0.1~0.2MM 的间隙，这样螺丝打紧时配合得更好。
上图的螺丝柱结构适合用尖尾的自功螺丝。
下面是一般的结构参考。
如下图，如果是平尾的自功螺丝，一般在结构上开一个导入小槽，减小凸台开口端应力并防止开裂。
螺丝和塑胶螺丝柱的设计
自拆装
一字、十字、梅花槽对比
• 1、一字制作简单，但是一字槽不太适用于 快速安装,例如装配在线,驱动电批会从槽的 一端滑到另一端 ，与批头配合不好；
• 2、十字槽具备良好的校正性,适用于自动装 配线.制作相对简单；
• 3、梅花槽使扭矩传递的效率提高，可传递 更大的扭矩,更长的穴头寿命及制造工具寿 命。
• 导程P: • 30° 1.34 • 45° 1.5 • 60° 1.1
l L (D)2 P2
P
13.4 1 9.51: 20.7 1 9.54 : 28.9 1 9.48 1:1.38: 2.62
1.34
1.5
1.1
所以30°螺钉比
30°破坏塑胶总 量
45°破坏塑胶总 量
小提示：F头螺钉建议 不使用梅花槽，梅花槽 太浅，批头吸不住螺钉
3、螺钉的尾部结构
AB
BF
BT
3、螺钉的尾部结构
1、所有30°螺丝的都是BF尾的。 2、相对BF尾，AB尾增加了导向，降低了有
效长度；BT改善了切削条件，但增加了工 序。
4.1自攻螺钉的螺纹结构
60°自攻螺钉
4.1自攻螺钉的螺纹结构
• SWRCH18A 具有良好的冷镦性, 搓尖性, 拉拔性, 渗碳性, 淬透性 以及良好, 稳定的表面质量。自 攻钉经热处理具有较高的扭矩。
• AISI C1018与AISI C 10B21的区别：
1、 AISI C 10B21含碳量更高；
2、 AISI C 10B21只要调质处理既可达 到要求的硬度，而AISI C1018需要渗 碳。
Mn 0.60%~0.90% P ≤ 0.03% S ≤ 0.035%
5、螺丝的材料
30°螺钉的另一种材料：
一字、十字、梅花槽对比
• 1、一字制作简单，但是一字槽不太适用于 快速安装,例如装配在线,驱动电批会从槽的 一端滑到另一端 ，与批头配合不好；
• 2、十字槽具备良好的校正性,适用于自动装 配线.制作相对简单；
• 3、梅花槽使扭矩传递的效率提高，可传递 更大的扭矩,更长的穴头寿命及制造工具寿 命。
• 导程P: • 30° 1.34 • 45° 1.5 • 60° 1.1
l L (D)2 P2
P
13.4 1 9.51: 20.7 1 9.54 : 28.9 1 9.48 1:1.38: 2.62
1.34
1.5
1.1
所以30°螺钉比
30°破坏塑胶总 量
45°破坏塑胶总 量
小提示：F头螺钉建议 不使用梅花槽，梅花槽 太浅，批头吸不住螺钉
3、螺钉的尾部结构
AB
BF
BT
3、螺钉的尾部结构
1、所有30°螺丝的都是BF尾的。 2、相对BF尾，AB尾增加了导向，降低了有
效长度；BT改善了切削条件，但增加了工 序。
4.1自攻螺钉的螺纹结构
60°自攻螺钉
4.1自攻螺钉的螺纹结构
• SWRCH18A 具有良好的冷镦性, 搓尖性, 拉拔性, 渗碳性, 淬透性 以及良好, 稳定的表面质量。自 攻钉经热处理具有较高的扭矩。
• AISI C1018与AISI C 10B21的区别：
1、 AISI C 10B21含碳量更高；
2、 AISI C 10B21只要调质处理既可达 到要求的硬度，而AISI C1018需要渗 碳。
Mn 0.60%~0.90% P ≤ 0.03% S ≤ 0.035%
5、螺丝的材料
30°螺钉的另一种材料：
螺丝柱结构样式
螺丝柱结构样式
螺丝柱结构样式是一种特殊的建筑结构样式，它以螺丝柱为主要构件，呈螺旋状排列，形成一种独特的建筑形态。
这种结构样式不仅具有美观的外观，还具有良好的稳定性和承重能力。
螺丝柱结构样式的主要特点是其由多个螺旋形的柱体组成，这些柱体相互交错、相互贯穿，形成一种如同螺旋形的建筑结构。
螺丝柱的设计和排列方式可以根据实际需求进行调整，以适应不同的建筑场所和功能要求。
螺丝柱结构样式的建筑物给人一种立体感强烈的视觉效果。
当人们走进这样的建筑物时，仿佛置身于一个巨大的螺旋空间之中，不仅能够感受到建筑物的稳定性和坚固性，还能够感受到螺旋形结构所带来的奇特和独特的空间感。
螺丝柱结构样式的建筑物不仅在外观上具有独特的美感，还在结构上具有良好的稳定性和承重能力。
由于螺旋形的排列方式，螺丝柱结构样式的建筑物能够承受较大的荷载，具有较好的抗震和抗风能力。
同时，由于螺旋形结构的特点，螺丝柱结构样式的建筑物还具有较好的空间利用率，能够最大限度地满足人们的使用需求。
总的来说，螺丝柱结构样式是一种具有独特美感和良好结构性能的建筑样式。
它不仅能够满足人们对建筑美感的需求，还能够满足人们对建筑稳定性和承重能力的需求。
螺丝柱结构样式的建筑物不仅
是一种实用的建筑，更是一种艺术品，它将为人们创造出一个独特的空间，使人们在其中感受到建筑之美。
结构设计--螺丝柱设计
11.火山口：螺丝柱背后经常会遇到缩水问题。解决的方案是 加火山口，如图所示。火山口之所以能够防止缩水，是因为 它能使得螺丝根部的等效壁厚（内切圆2R）变小，假若等效 壁厚与壁厚T相差不大，制品就不容易缩水.(R-r)/r<8%.一般 就不会缩水。
12.因塑料件较易变形, 故设计螺丝柱 时需增加倒角以便装配. (如下图所示). 螺钉柱内侧也应该加倒角，利于螺钉安 装。大小一般为1~1.5mm*45
螺丝柱设计-2
7.当凸台和柱子（或者另一凸台配合时，其配合间隙通常取单边0.05~0.1的装配间隙。 8.凸台比较高时，通常在其外侧增加十字筋，该十字筋通常要做1~2°的斜度， 9.当凸台用于自攻螺丝装配时，其内孔要比自攻螺丝单边小0.1~0.2，以便螺钉能锁紧。如用M3.0的自攻螺丝 装配时，BOSS的内孔通常做φ2.6~2.8。 10.螺旋凸台应该带有导入槽，凹槽深度0.3~0.5，这样可以减少凸台开口端的应力并防止开裂。
2.60
3.00
─0
─0
─0
─0.05
─0.05
─0.05
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POM 1.60
1.80
2.00
2.20
2.40
2.80
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PA 1.60
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2.00
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2.40
2.80
紧配柱为柱孔配合结构,可做紧配拉紧及导向结构.常用在小壳件配合(U盘,读卡 器,蓝牙等零件);PCB定位,壳体防翘曲拉紧等.常见为圆形,一般紧配直径有 1.0,1.2,1.5,1.8,2.0,2.5,3.0等等,值自定义. 还有方形,椭圆形等其他异形结构.导向柱则需要单边留0.1-0.3mm间隙即可.
壳体设计规范---螺丝柱
壳体设计规范---螺丝柱导读塑胶壳体基本功能是：实现手机的基本使用性能（接听信息，传输信息，操作等功能）的载体，满足整机的外观特性（包括颜色，形状，大小等），保护电子元件（机芯和显示屏等）及电路；接下来的几个章节，会分别介绍一下跟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，就是完整的壳体设计规范，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，但一旦设计不好，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．BOSS柱高度、壁厚、孔径要适当，防止塑胶外观面缩水；Ｂ．BOSS柱应有足够的强度，防止断裂及变形。
2基本设计要点参考一、尺寸设计要点Ａ）对于镶嵌铜螺母的BOSS柱如图1所示，对于镶嵌铜螺母（热熔，超声）的BOSS柱，确定BOSS柱的内孔D0，外孔D1和铜螺母与BOSS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BOSS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BOSS柱上端内孔上做0.2x0.2的导角；2.BOSS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.BOSS外侧面拔模角取1.0度即可。
B）对于不需要镶嵌铜螺母的BOSS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，如下图2D0=d0+0.1 d0为与D0配合的BOSS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）BOSS柱与螺丝螺母的配合设计如上图3所示，一般在螺丝柱上对PCBA进行定位，在BOSS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BOSS柱外周做出小RIB之外周来定位。
塑胶螺丝柱的标准设计
塑胶螺丝柱的标准设计塑胶螺丝柱是一种常见的连接元件，广泛应用于家具、电子产品和机械设备等领域。
它具有重量轻、耐腐蚀、绝缘等特点，因此受到了广泛的青睐。
在进行塑胶螺丝柱的标准设计时，需要考虑到其使用环境、承载能力、安装方式等多个方面的因素。
本文将从材料选择、尺寸设计、表面处理等方面进行详细介绍。
首先，塑胶螺丝柱的材料选择至关重要。
一般来说，塑胶螺丝柱的材料主要包括尼龙、聚丙烯和聚酯树脂等。
在选择材料时，需要考虑到其机械性能、耐磨性、耐腐蚀性以及成本等因素。
此外，还需要根据使用环境的温度、湿度等特点来选择合适的材料，以确保塑胶螺丝柱在不同环境下都能够正常工作。
其次，尺寸设计是塑胶螺丝柱标准设计中的关键环节。
尺寸设计不仅需要考虑到螺丝柱的直径、长度等基本尺寸，还需要根据其承载能力来确定螺纹的类型、螺距、螺纹长度等参数。
此外，还需要考虑到螺丝柱与其他零部件的配合尺寸，以确保装配的准确性和稳固性。
在进行尺寸设计时，需要充分考虑到实际使用情况，避免因尺寸设计不当而导致的安装困难或使用不稳定的问题。
另外，塑胶螺丝柱的表面处理也是设计中需要重点考虑的内容。
表面处理不仅可以提高塑胶螺丝柱的耐腐蚀性能，还可以改善其外观质感。
常见的表面处理方法包括镀锌、喷涂、阳极氧化等。
在选择表面处理方法时，需要充分考虑到材料的特性、成本和实际使用环境，以选择最适合的表面处理方案。
总的来说，塑胶螺丝柱的标准设计需要综合考虑材料选择、尺寸设计、表面处理等多个方面的因素。
只有在这些方面都考虑到位，才能设计出稳固可靠、适用性强的塑胶螺丝柱产品。
希望本文的介绍能够为相关从业人员提供一些参考和帮助，促进塑胶螺丝柱产品的进一步优化和提升。
【结构设计】自攻型螺丝柱设计
【结构设计】自攻型螺丝柱设计结构设计自攻型螺丝柱设计1螺丝柱螺丝柱，也称BOSS柱，是塑胶件产品中常见的结构，也是塑胶件产品成型过程中问题比较多的结构之一常见的螺丝柱缺陷主要有开裂、滑牙、根部断裂、产品表面缩水，发白等2螺丝柱结构设计合理的塑料螺丝柱结构设计，需要能承受螺丝锁入时的螺纹成型或切削的驱动扭矩，而螺孔大小对于防止螺纹剥离和螺旋脱出是至关重要的，螺柱的直径必须足够大以承受在螺纹成型或切削过程中环向应力下图为合理的塑料螺丝柱结构设计尺寸下表为螺丝柱系数，可以根据材料种类及螺纹直径，计算出合理的螺丝柱结构设计尺寸螺丝旋入螺柱时，螺丝柱开口端产生的应力是最大的，因此，螺丝柱内径的入口处可设计一个凹台，凹台的作用是减小螺丝旋入时的初始应力并且具有导向的作用；在没有设计凹台时，入口处可以设计成倒角，也可以起到缓解开口端应力，并为螺钉提供一定的导向作用火山口塑料螺丝柱对应的产品表面经常出现缩水问题，解决的其中一个方法就是螺丝柱根部增加火山口，如下图所示PS：在火山口设计的时候，如果减胶减的过多，在生产过程中产品表面会出现模印，同样会造成产品不良模印是由于产品胶位太薄而造成的塑胶制品表面发亮缩印是由于产品胶位太厚而造成的塑胶制品表面凹陷火山口的尺寸设计，防缩水尺寸可以参照加强筋的防缩水尺寸，火山口的直径大小，通常比螺丝柱的外径大2mm~5mm即可螺丝柱的高度及加强筋螺丝柱的高度没有特殊的要求，根据实际产品的结构设计高度，通常当螺丝柱的高度大于螺丝柱外径尺寸的2倍时，螺丝柱需要增加加强筋加强筋的高度不要做到螺丝柱子的顶部，一般预留1.0mm左右的高度加强筋的顶端不要做一个平位，做一个平位增加一道模具省模的工序PS：设计火山口与加强筋时，先设计火山口，再设计加强筋，在作图时比较容易处理，反过来就比较难处理3螺丝柱常见问题及解决方案螺丝柱开裂材料太脆，材料发生降解，韧性不够材料中掺入了过多的水口料，导致材料太脆；成型过程中，成型温度过高或者材料在烘料时不充分而含有水分，引起材料发生降解内径过小，螺丝柱壁厚不足环境应力开裂材料不能不能耐一些有机溶剂时，就有可能引起螺丝柱的开裂减小攻丝时的初始应力，方法有减少攻丝时使用的扭矩大小以及上述中提到增加凹台或倒斜角螺丝柱滑牙材料过韧，刚性不够螺丝内径过大扭矩过大根部断裂螺丝柱的根部存在尖角，产品成型时该处导致应力集中，导致根部断裂，在设计时，在保证螺丝柱对应的产品表面不产生缩水的情况下，尽量采用大的圆角进行过渡产品表面缩水解决的方法是增加火山口，具体设计尺寸参照前文发白螺丝攻入时，螺丝柱的整体有发白现象，原因是攻入时使用的扭矩过大，螺丝柱的整体壁厚过薄导致给我【在看】你也越好看！。
螺柱的简化画法
螺柱的简化画法
螺柱是一种常用于机械设计中的连接零件，由于其形状较为复杂，因此需要一定的技巧和方法来进行简化画法。
下面就让我们一起来探
讨一下如何简化画出螺柱的形状吧。
首先，我们需要明确螺柱的主要形状是圆柱和螺纹。
因此，我们
可以先画出圆柱的横截面，再在圆柱的中心轴线上画出螺纹的轮廓。
由于螺纹是具有对称性的，因此我们只需要画出1/4或1/2的螺纹轮
廓即可。
可以使用曲线和直线相结合的方式来完成螺纹的绘制。
接着，我们需要为螺柱的头部和尾部加上相应的部件。
通常螺柱
的头部为六角形或八角形，因为这种形状便于工人使用扳手进行拧紧。
而尾部则需要加上平面或者圆形的结构，使得螺柱能够紧密地与被连
接物体相贴合。
这些部件的形状可以根据具体的设计需要进行调整和
改变。
在绘制螺纹的过程中，我们需要注意螺纹的起始位置和方向，同
时还要注意周围的尺寸和比例关系。
在绘制圆柱时要注意保持直线和
圆弧的平滑过渡，使得整个螺柱的形状更加自然流畅。
总之，要想画出一只完美的螺柱，需要不断的实践和不断的尝试，尤其是在细节方面要注重细节处理，这样才能使螺柱的结构更加合理、美观、实用。
希望这些技巧和方法能对大家在机械设计中使用螺柱时
有所指导。
(整理)螺丝柱设计
压铆方式：一般通过冲床或液压压铆机来讲压铆螺柱铆接到钣金件上面压铆螺柱，是应用于钣金、薄板、机箱、机柜的一种紧固件，压铆螺母柱其外形一端呈六角形，另一端为圆柱状，六角边与圆柱状中间有一道退刀槽，其内形为内螺纹，通过压力机将六角头压入薄板的预置孔内（预置孔的孔径一般略大于压铆螺柱的圆柱外径）使孔的周边产生塑性变形，变形部分被挤入压铆螺母柱的退刀槽内，使压铆螺母柱铆紧于薄板上，从而在薄板上形成一下有效固定的内螺纹。
压铆螺柱的材料主要是以铝合金、铜和碳钢为主。
应用优点板材背面保持完全嵌平；小而精巧，广泛应用于精密电子电器产品或精密设备；高抗扭矩阻力；装备方便，只需要压铆；规格系列化，能满足多种设计要求。
2.5压铸件螺丝柱3.螺丝柱的基本设计原则3.1塑胶类螺丝柱的设计螺丝柱的作用：螺丝柱是用以装配产品、及支撑承托其它零件之用。
螺丝柱主要分为自攻螺丝柱和镶螺母型螺丝柱。
这些应用均要有足够强度支持压力而不致于破裂。
螺丝柱的设计在结构设计中是最常见的，但往往也是容易忽略的地方。
设计的不当，容易引起打螺钉发白、爆裂、引发的缩水、滑牙、根部断裂等等不良现象。
3.1.1自攻型螺丝柱1）螺柱的尺寸问题外径和内径的分配多少合适？螺柱与螺钉的配合尺寸怎么给？还有插入件柱孔应如何设计？塑胶螺丝柱参考尺寸.D = 公称直径 X 外径系数,d = 公称直径 X 孔系数S = 公称直径 X 螺纹深度系数.D表示螺丝柱外径，d表示螺丝柱内径（预孔），h表示螺丝柱的高度，t表示产品料厚, s表示螺丝旋入螺丝柱的深度2）螺丝柱的内孔设计螺丝柱的形状以圆形为主﹐其它形状则加工不易螺丝柱高度一般是不会超过支柱直径的两倍半。
因过高的支柱会导致塑胶部件成型时困气(长度太长时会引起气孔﹐烧焦﹐充填不足等)。
螺丝柱的位置不能太接近转角或外侧壁，应与产品外壁保持一段距离：螺丝柱离产品外壁太近会产生缩水痕、空穴、或增加内应力等不良影响。
因此，支柱与产品外壁保持一段距离。
螺丝柱设计
压铆方式：一般通过冲床或液压压铆机来讲压铆螺柱铆接到钣金件上面压铆螺柱，是应用于钣金、薄板、机箱、机柜的一种紧固件，压铆螺母柱其外形一端呈六角形，另一端为圆柱状，六角边与圆柱状中间有一道退刀槽，其内形为内螺纹，通过压力机将六角头压入薄板的预置孔内（预置孔的孔径一般略大于压铆螺柱的圆柱外径）使孔的周边产生塑性变形，变形部分被挤入压铆螺母柱的退刀槽内，使压铆螺母柱铆紧于薄板上，从而在薄板上形成一下有效固定的内螺纹。
压铆螺柱的材料主要是以铝合金、铜和碳钢为主。
应用优点板材背面保持完全嵌平；小而精巧，广泛应用于精密电子电器产品或精密设备；高抗扭矩阻力；装备方便，只需要压铆；规格系列化，能满足多种设计要求。
2.5压铸件螺丝柱3.螺丝柱的基本设计原则3.1塑胶类螺丝柱的设计螺丝柱的作用：螺丝柱是用以装配产品、及支撑承托其它零件之用。
螺丝柱主要分为自攻螺丝柱和镶螺母型螺丝柱。
这些应用均要有足够强度支持压力而不致于破裂。
螺丝柱的设计在结构设计中是最常见的，但往往也是容易忽略的地方。
设计的不当，容易引起打螺钉发白、爆裂、引发的缩水、滑牙、根部断裂等等不良现象。
1）螺柱的尺寸问题外径和内径的分配多少合适？螺柱与螺钉的配合尺寸怎么给？还有插入件柱孔应如何设计？塑胶螺丝柱参考尺寸.D = 公称直径 X 外径系数,d = 公称直径 X 孔系数S = 公称直径 X 螺纹深度系数.D表示螺丝柱外径，d表示螺丝柱内径（预孔），h表示螺丝柱的高度，t表示产品料厚, s表示螺丝旋入螺丝柱的深度2）螺丝柱的内孔设计螺丝柱的形状以圆形为主﹐其它形状则加工不易螺丝柱高度一般是不会超过支柱直径的两倍半。
因过高的支柱会导致塑胶部件成型时困气(长度太长时会引起气孔﹐烧焦﹐充填不足等)。
螺丝柱的位置不能太接近转角或外侧壁，应与产品外壁保持一段距离：螺丝柱离产品外壁太近会产生缩水痕、空穴、或增加内应力等不良影响。
因此，支柱与产品外壁保持一段距离。
塑胶产品结构--BOSS柱（螺丝柱）较全
塑胶产品结构--BOSS柱（螺丝柱）较全2.6,BOSS柱的设计2.6.1,BOSS柱即凸出的柱⼦,通常指螺丝柱及紧配柱,是固定导向结构.螺丝柱有两种:⾃攻⽛及机⽛.a.⾃攻⽛为⾃攻螺钉+塑胶BOSS柱,结构见图2.6.1aSD:螺钉外径;WD:螺帽外径;D:塑胶柱⼦外径；d:塑胶柱⼦底孔直径；⾃攻螺丝的BOSS柱设计原则：D=3*SD,[柱⼦壁厚≥(0.5-0.7)T]d=0.85*SD(质碎取0.9倍,质软取0.8倍）螺丝过孔⼀般为SD+0.4即可。
图2.6.1a图中两种固定⽅式,第⼀种:两塑胶件固定;第⼆种为PCB固定;b.机⽛第⼀种⽅式为机⽛螺钉+铜螺母+塑胶BOSS柱,铜螺母装⼊BOSS柱有热熔和直接成型两种.热熔见图2.6.1b-1 CD:铜螺母直径,Cd:铜螺母螺⽛公称直径D:塑胶柱⼦外径；d:塑胶柱⼦底孔直径；热压铜螺母的BOSS柱设计原则：D=CD+1.5(质硬+1,质软+2）d=CD-0.6(质硬-0.5,质软-0.8）螺钉及安装⽅式2.6.1a中有说明如为直接成型结构,取消热压空隙及溢胶槽深图2.6.1b-1图2.6.1b-2图2.6.1b-2中为铜螺母常见样式及热压加⼯⽅式,热压⽅式是⽤熔压铜棒装⼊铜螺母,电加热压⼊塑胶柱中;直接成型是将其作为镶件装⼊模具中注塑成型,通过模具螺丝机定位.这两种⽅式成本类似,但热熔增加了周转加⼯成本,且加⼯后容易造成溢胶,铜螺母歪斜等异常;直接成型则增加了单壳体成型周期(增加安装铜螺母时间,⼀般为⼿⼯安装),但结构牢固,设计上优选.铜螺母设计原则:防脱落,防转动,锁⽛牢靠.常见铜螺母有直纹滚花+凹槽,⽹纹滚花,斜纹滚花+凹槽. c.机⽛第⼆种⽅式为机⽛螺钉+标准螺母.这种⽅式常见机械锁紧,在塑胶制品中⽤于⾼受⼒强度壳体，如电池固定,结构⼿臂,灯具,电机底座,吹风机⼿臂固定等等.螺母采⽤标准螺母,采⽤套筒或扳⼿夹紧,⽤螺丝⼑锁紧.在结构上为了⽅便,常会在胶壳上开槽,将螺母放置其中管住锁紧.d.紧配柱为柱孔配合结构,可做紧配拉紧及导向结构.常⽤在⼩壳件配合(U盘,读卡器,蓝⽛等零件);PCB 定位,壳体防翘曲拉紧等.常见为圆形,⼀般紧配直径有1.0,1.2,1.5,1.8,2.0,2.5,3.0等等,值⾃定义.还有⽅形,椭圆形等其他异形结构.导向柱则需要单边留0.1-0.3mm间隙即可.H≥3mm(直径⼩于3)C≥R避空2.6.2,螺钉的选⽤:螺钉选⽤根据所使⽤的安装⽅式,2.6.1a/b/c中有介绍⾃攻及机⽛安装结构，螺钉分⾃攻和机⽛,⾃攻即螺距较⼤的螺钉在材料预留孔中挤压推进的固定咬合⽅式;机⽛即按标准公制或英制⽛加⼯处理的内外螺丝(同规格)相配合固定咬合⽅式.常⽤⾃攻螺钉尾部有平头,尖头等,螺帽有扁圆头,圆头,P盘头,C平头,K沉头.槽型可⾃定义,常⽤⼗字. BOSS柱锁⽛达到3圈以上即可.尖头⽛在BOSS柱锁⽛⾜够情况下选⽤,具有导正⽛的作⽤;平头⽛在BOSS柱锁⽛不够,⾼度偏低情况下选⽤,容易⽛偏;C平头帽在压缩厚度情况下⽤,最薄可以做到1.0厚；P圆头:对厚度没要求常⽤的标准螺丝螺头;K沉头:常⽤在不超过平⾯的板件固定.机⽛的⽛距较⼩,不做挤压推进,所以仅有平头;螺帽除了⾃攻常⽤螺帽,还有内/外六⾓头,⽅头等,机⽛锁⽛达到2圈以上即可.因为机⽛⽛距较⼩,锁的圈数越多牢固.通常相同的长度,⽛距越⼩锁⽛越紧,强度越强.因此⽛也有粗⽛和细⽛之分.粗⽛即普通螺⽛,细⽛常见管螺纹.机⽛的规格型号,请参考标准.2.6.3,塑胶预留⾃攻螺丝底孔设计参考值如下表所⽰.常⽤⾃攻螺丝装配及测试(10次)时所要⽤的扭⼒参考值,如下表所⽰.。
螺柱通用设计规范
螺柱通用设计规范————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：ﻩ1. 目的2. 实用范围3.术语\定义＼名词解释４螺丝、螺母的基本介绍螺丝的分类螺丝的主要参数螺母的分类与基本介绍５.常见的螺丝柱类型自攻牙螺丝柱嵌入螺母型螺丝柱钣金翻边螺丝柱钣金铆接螺丝柱压铸件螺丝柱6. 螺丝柱的基本设计原则6.1塑胶类螺丝柱的设计(1）自攻牙型螺丝柱（2)嵌入螺母型螺丝柱6.2钣金件螺丝柱的设计(1)钣金件翻边攻牙(2)钣金件的铆接螺丝柱6．３压铸件螺丝柱的设计(1)压铸件的自攻牙螺丝柱设计(２）压铸件的机牙螺丝柱设计ﻫ７. 螺丝柱的配合设计原则螺丝的种类:自攻螺丝的螺纹分为粗牙和细牙，一般称为typｅA和tyｐeAB，绝大多数都用AB牙。
自攻螺丝不需要与内螺纹配合,只需有预制孔,攻入时自动产生配合螺纹,多用在木材、塑胶等质地较软的材料上面。
自攻螺丝属于非标。
机螺丝与自攻螺丝的区别一是他们的螺纹。
机螺纹一般多用粗牙,需与相应标准的内螺纹配合缩紧，一般多为螺母或着有螺纹的金属件。
机螺纹主要有公制标准、美制标准、英制标准,公制标准和美制标准螺纹角为6０度，英制为５5度。
公制标准以螺距表示、美制和英制标准则以一英寸多少牙来表示。
螺丝的主要参数螺纹１、大径d(Ｄ)螺纹的最大直径，即外螺纹的牙顶(或内螺纹的牙底）,相重合的假想的圆柱面的直径，也叫螺纹的公称直径。
２、小径d１（Ｄ1)螺纹的最小直径，即与外螺纹牙底（或内螺纹牙顶)相重合的假想圆柱面的直径３、中径d2（D2）一个假想圆柱面的直径，其母线通过牙型上牙厚和牙间宽相等圆柱面的直径４、螺距P 相邻两牙在中径上的对应两点间轴向距离。
５、导程Ｓ同一条螺旋线上的相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。
６、螺纹升角φ在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间夹角。
７、牙型角α轴向剖面内螺纹牙型两侧面的夹角。
螺柱通用设计规范
螺柱通用设计规范目录1、螺丝、螺母的基本介绍 (2)1.1、螺丝的分类 (2)1.2、螺丝的主要参数 (2)1.2.1、螺纹 (2)1.2.3、常见螺丝材质 (2)1.2.4、螺丝的表面处理 (3)1.2.5、螺丝相关尺寸标准 (3)1.2.6、螺丝主要机械性能参数标准 (4)1.3、螺母的分类与基本介绍 (4)1.3.1、螺母的种类 (4)1.3.3、嵌入螺母 (5)2、常见的螺丝柱类型 (7)2.1、自攻牙型塑胶螺丝柱 (7)2.2、镶螺母型塑胶螺丝柱 (9)2.3、钣金翻边螺丝柱 (9)2.4、钣金铆接螺丝柱 (9)2.5、压铸件螺丝柱 (9)3、螺丝柱的基本设计原则 (10)3.1、塑胶类螺丝柱的设计 (10)3.1.1、自攻型螺丝柱 (11)3.1.2、镶螺母型螺丝柱的设计 (12)3.2、钣金件螺丝柱的设计 (13)3.3、压铸件螺丝柱的设计 (14)3.2.1、压铸件自攻牙螺丝孔设计 (14)3.3.1、铸造工艺角 (15)3.3.2、脱模斜度 (15)3.3.3、各类合金铸件螺丝柱的铸造斜度 (15)3.3.4、压铸件螺丝柱品质重点： (15)4、塑料嵌件设计 (15)4.1、塑胶嵌入式螺母分类 (15)4.2、热压螺母、预埋螺母加工工艺 (16)4.2.1、热压螺母 (16)4.2.2、预埋螺母 (17)4.3、嵌件分类 (17)4.3.1、注塑后使用热熔/超声波压入安装 (17)4.3.2、自攻螺纹型嵌件 (18)4.3.3、膨胀型嵌件 (19)4.3.4、压入型嵌件 (19)4.3.5、模内嵌入型嵌件 (20)4.4、设计原则 (21)1、螺丝、螺母的基本介绍1.1、螺丝的分类螺丝用螺纹一般有公制机械牙螺纹（ISO）﹑三角自攻螺纹（TAP TITE）﹑铁板\木板自攻螺纹三种。
其中公制机械牙螺纹用于已预先攻牙零部件锁紧；三角自攻螺纹用于有底孔自攻锁紧；铁板\木板自攻螺纹多用于无底孔自攻锁紧场合，也可用于有底孔自攻锁紧。
结构技术----塑胶螺丝柱
1.当塑胶柱在锁螺丝的时候，一般有两种方式产生螺纹：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<2000MPa< 螺纹切削2.塑胶螺丝柱参考尺寸A = 公称直径 X 外径系数B = 公称直径 + 约0.2MMC = 公称直径 X 孔系数D = 公称直径 X 螺纹深度系数一二4.案例此较.（俗语不怕不识货，就怕货此货）我先扔比较的优点：A.尺寸尽量小。
一般在于公称直径 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。
---------BOSS壁厚单边0.8没问题，我们经常用，当然螺丝也此较小是M1.7的，大的没用过。
螺丝底孔的大小，建议直接用尺寸表示，此如，一般较硬的材料，如：ABS,PS 之类的单边取0.15～0.2mm就可以，较软的材料如：PP、PE单边可以取0.2～0.3mm。
一般建议是先取小值，然后根据试模后，打螺丝的实际情况加胶。
三附图是我对BOSS结构的一点小总结，图示的BOSS内部的靠底下的位置，建议做成FULL R。
火山口，建议做成斜面过渡，很多人习惯做成往下沉一级平位，因为斜面过度更利于注塑走胶，防缩水效果更加好。
螺柱设计规范－螺柱设计经验
4）螺柱的配合问题： （1）螺丝柱的口部倒斜角有利于装配时导正, 这样可以避免开始锁螺丝时易锁偏的问题.
（2）跟螺丝柱配合的另一柱子口部有一个凹台，起到导向作用，可以减小螺丝一开始时的应 力。有利于两结构件的装配。
5）螺丝柱的缩水问题： 胶厚不均引起的缩水、应力集中引起断裂等问题的避免和解决措施。 螺丝柱周围可用除去部分肉厚(即开火山口)来防收缩下陷
D表示螺丝柱外径，d表示螺丝柱内径（预孔），h表示螺丝柱的高度，t表示产品料厚, s表示螺丝旋入螺丝柱的深度 2）螺丝柱的内孔设计
螺丝柱的形状以圆形为主﹐其它形状则加工不易 螺丝柱高度一般是不会超过支柱直径的两倍半。因过高的支柱会导致塑胶部件成型时困气(长度 太长时会引起气孔﹐烧焦﹐充填不足等)。 螺丝柱的位置不能太接近转角或外侧壁，应与产品外壁保持一段距离： 螺丝柱离产品外壁太近会产生缩水痕、空穴、或增加内应力等不良影响。因此，支柱与产品外 壁保持一段距离。 3）螺丝柱的强度问题： 加强筋怎么加？尺寸和形状如何定？另外也要考虑到筋位省模的问题。 螺丝柱尽量不要单独使用，应尽量连接至外壁或辅以三角加强筋，目的是加强支柱的强度及使 胶料流动更顺畅。(三角加强筋对改善薄壁支柱的胶料流动特别适用) 设计螺丝柱时，增加根部R角、增加螺丝柱壁厚在一定程度上加强了螺丝柱的强度，但同时也会 有缩水的风险；因此，支柱的设计须要从这两方面取得平衡。
3.螺丝柱的基本设计原则 3.1塑胶类螺丝柱的设计 螺丝柱的作用：螺丝柱是用以装配产品、及支撑承托其它零件之用。螺丝柱主要分为自攻螺丝 柱和镶螺母型螺丝柱。这些应用均要有足够强度支持压力而不致于破裂。 螺丝柱的设计在结构设计中是最常见的，但往往也是容易忽略的地方。设计的不当，容易引起 打螺钉发白、爆裂、引发的缩水、滑牙、根部断裂等等不良现象。 3.1.1自攻型螺丝柱 1）螺柱的尺寸问题 外径和内径的分配多少合适？螺柱与螺钉的配合尺寸怎么给？还有插入件柱孔应如何设计？ 塑胶螺丝柱参考尺寸. D = 公称直径 X 外径系数, d = 公称直径 X 孔系数 S = 公称直径 X 螺纹深度系数.
（2）跟螺丝柱配合的另一柱子口部有一个凹台，起到导向作用，可以减小螺丝一开始时的应 力。有利于两结构件的装配。
5）螺丝柱的缩水问题： 胶厚不均引起的缩水、应力集中引起断裂等问题的避免和解决措施。 螺丝柱周围可用除去部分肉厚(即开火山口)来防收缩下陷
D表示螺丝柱外径，d表示螺丝柱内径（预孔），h表示螺丝柱的高度，t表示产品料厚, s表示螺丝旋入螺丝柱的深度 2）螺丝柱的内孔设计
螺丝柱的形状以圆形为主﹐其它形状则加工不易 螺丝柱高度一般是不会超过支柱直径的两倍半。因过高的支柱会导致塑胶部件成型时困气(长度 太长时会引起气孔﹐烧焦﹐充填不足等)。 螺丝柱的位置不能太接近转角或外侧壁，应与产品外壁保持一段距离： 螺丝柱离产品外壁太近会产生缩水痕、空穴、或增加内应力等不良影响。因此，支柱与产品外 壁保持一段距离。 3）螺丝柱的强度问题： 加强筋怎么加？尺寸和形状如何定？另外也要考虑到筋位省模的问题。 螺丝柱尽量不要单独使用，应尽量连接至外壁或辅以三角加强筋，目的是加强支柱的强度及使 胶料流动更顺畅。(三角加强筋对改善薄壁支柱的胶料流动特别适用) 设计螺丝柱时，增加根部R角、增加螺丝柱壁厚在一定程度上加强了螺丝柱的强度，但同时也会 有缩水的风险；因此，支柱的设计须要从这两方面取得平衡。
3.螺丝柱的基本设计原则 3.1塑胶类螺丝柱的设计 螺丝柱的作用：螺丝柱是用以装配产品、及支撑承托其它零件之用。螺丝柱主要分为自攻螺丝 柱和镶螺母型螺丝柱。这些应用均要有足够强度支持压力而不致于破裂。 螺丝柱的设计在结构设计中是最常见的，但往往也是容易忽略的地方。设计的不当，容易引起 打螺钉发白、爆裂、引发的缩水、滑牙、根部断裂等等不良现象。 3.1.1自攻型螺丝柱 1）螺柱的尺寸问题 外径和内径的分配多少合适？螺柱与螺钉的配合尺寸怎么给？还有插入件柱孔应如何设计？ 塑胶螺丝柱参考尺寸. D = 公称直径 X 外径系数, d = 公称直径 X 孔系数 S = 公称直径 X 螺纹深度系数.
塑料螺丝柱设计与制造
设计塑料螺丝柱时候，要根据材料应用场景和使用情况，合理选择材料。 材料太脆，材料发生降解，韧性不够。材料中掺入过多比例的水口，可能会导致材料过脆；材料 的断裂伸长率过低，也容易导致螺丝柱开裂。成型温度过高时，或者烘干不够材料中含有水分， 引起材料发生降解，也会使得其强度变差，导致螺丝柱的开裂。某些色母料会加剧内应力问题。
注塑中，温度升高使得塑 料外层受压应力，压力升 高使得塑料外层受到拉应 力，而外层的拉应力更容 易使塑料表层失效，故注 塑时候保压压力太大，容 易应力开裂，保压压力只 要能保证防止缩水的最小 值。
流动残余应力是熔融塑胶 料填充流动过程中的剪切 应力。如果这种剪切应力 过大或分布不均匀，会造 成尺寸变化、分子链断裂、 局部残余应力过大、制品 强度下降。
右图依次为结晶塑料、非 结晶塑料、液晶塑料的性 能对比。包括力学性能、 热性能、光学性能、耐化 学溶剂性能等对比。
聚合物分子量越大，大分 子链间作用力和缠结程度 增加，其制品抗应力开裂 能力较强；聚合物分子量 分布越宽，其中低分子量 成分越大，容易首先形成 微观撕裂，造成应力集中， 便制品开裂。选取分子量 大、分子量分布窄的树脂
塑料螺丝柱尽可能不要出 现径向的熔接痕，如右图， 否则螺柱的强度等级会有 较大降低，容易开裂。可 以通过调整注塑来改善， 但不能完全解决。
熔接痕可以通过调整注塑 来改善。
四、残余应力的影响
残余应力是指注塑件出模 后残余在制品中未松弛的 各种应力之和，通常认为 残余应力包括流动残余应 力和热残余应力。
螺钉旋入螺柱时，螺柱开 口端产生的应力是最大的， 加入一个导入凹槽，可以 减小开口端的应力，一定 程度防止开裂，同时方便 装配时候螺丝导向。
没有导入凹槽时，螺钉旋 入时候螺柱开口端产生的 应力，容易引起开裂。
注塑中，温度升高使得塑 料外层受压应力，压力升 高使得塑料外层受到拉应 力，而外层的拉应力更容 易使塑料表层失效，故注 塑时候保压压力太大，容 易应力开裂，保压压力只 要能保证防止缩水的最小 值。
流动残余应力是熔融塑胶 料填充流动过程中的剪切 应力。如果这种剪切应力 过大或分布不均匀，会造 成尺寸变化、分子链断裂、 局部残余应力过大、制品 强度下降。
右图依次为结晶塑料、非 结晶塑料、液晶塑料的性 能对比。包括力学性能、 热性能、光学性能、耐化 学溶剂性能等对比。
聚合物分子量越大，大分 子链间作用力和缠结程度 增加，其制品抗应力开裂 能力较强；聚合物分子量 分布越宽，其中低分子量 成分越大，容易首先形成 微观撕裂，造成应力集中， 便制品开裂。选取分子量 大、分子量分布窄的树脂
塑料螺丝柱尽可能不要出 现径向的熔接痕，如右图， 否则螺柱的强度等级会有 较大降低，容易开裂。可 以通过调整注塑来改善， 但不能完全解决。
熔接痕可以通过调整注塑 来改善。
四、残余应力的影响
残余应力是指注塑件出模 后残余在制品中未松弛的 各种应力之和，通常认为 残余应力包括流动残余应 力和热残余应力。
螺钉旋入螺柱时，螺柱开 口端产生的应力是最大的， 加入一个导入凹槽，可以 减小开口端的应力，一定 程度防止开裂，同时方便 装配时候螺丝导向。
没有导入凹槽时，螺钉旋 入时候螺柱开口端产生的 应力，容易引起开裂。
螺丝柱设计指引
5.面／底殼螺絲柱之搭接部分型式一律采用附圖所示結構.(見附圖3)
2.螺絲柱之高度,原則上不能大於螺絲直徑之6~10倍,如殼與殼距離較大,可加長螺絲頭管位部分.見附圖2.
3. 殼與殼鎖緊行程為0.10+0.10mm,見附圖3
4.螺絲柱高度大於8mm以上,結構允許的情況下,螺絲柱須加火箭腳,其厚度為0.8~1.0mm.高度一般為螺絲柱高度之2/3倍.每個螺絲柱加3~4個,均布.參見附圖4
設計膠殼上螺絲柱時,建議采用以下尺寸(以ABS料為例):
螺絲規格
螺絲柱內徑(Φd mm)
螺絲柱外徑(ΦD mm)
Φ1.2
Φ0.90
Φ3.00
Φ1.4
Φ1.10
Φ3.20
Φ1.7
Φ1.40
Φ3.70
Φ2.0
Φ1.70
Φ4.20
Φ2.3
Φ2.00
Φ4.50
Φ2.6
Φ2.20
Φ4.80
Φ3.0
Φ2.60ຫໍສະໝຸດ Φ5.50Ewig工程部機械設計規範
-------螺絲柱設計指引
制訂:_____________(ENG)核對:______________(PED)審批:______________(ENG)
日期:_____________日期:______________日期:______________
1.螺絲柱尺寸:
2.螺絲柱之高度,原則上不能大於螺絲直徑之6~10倍,如殼與殼距離較大,可加長螺絲頭管位部分.見附圖2.
3. 殼與殼鎖緊行程為0.10+0.10mm,見附圖3
4.螺絲柱高度大於8mm以上,結構允許的情況下,螺絲柱須加火箭腳,其厚度為0.8~1.0mm.高度一般為螺絲柱高度之2/3倍.每個螺絲柱加3~4個,均布.參見附圖4
設計膠殼上螺絲柱時,建議采用以下尺寸(以ABS料為例):
螺絲規格
螺絲柱內徑(Φd mm)
螺絲柱外徑(ΦD mm)
Φ1.2
Φ0.90
Φ3.00
Φ1.4
Φ1.10
Φ3.20
Φ1.7
Φ1.40
Φ3.70
Φ2.0
Φ1.70
Φ4.20
Φ2.3
Φ2.00
Φ4.50
Φ2.6
Φ2.20
Φ4.80
Φ3.0
Φ2.60ຫໍສະໝຸດ Φ5.50Ewig工程部機械設計規範
-------螺絲柱設計指引
制訂:_____________(ENG)核對:______________(PED)審批:______________(ENG)
日期:_____________日期:______________日期:______________
1.螺絲柱尺寸:
自攻螺丝以及相关螺柱设计
（3） 增加自攻牙螺丝的锁入量，使固定性能更好
（二） 牙距，牙纹以及配合尺寸的影响
（1）原理上注意要求 B=0.15mm，C=0.15mm，D=0.30mm 以上， B、C、D 三的尺寸都很 小时,自攻后 A 处挤压料无处流动，所以在反复锁螺丝的时候很容易造成滑牙的现象,无法满 足手机开发的需要，当 B、C、D 三的尺寸得到满足,在第一次自攻的时候，塑料柱孔内可 产生很自然的牙纹，后续的反复锁螺丝的动作都会让自攻牙来去自如，且塑料具有很明显热 胀的性能，这点就不会有问题了（此点我们只要注意厂家 D 尺寸，也就是牙高在 0.3MM 以 上就可，目前只要按照标准规格选定就没有问题），至于螺丝柱后面会有详细论述 （2）在手机这种精密度较高的产生中，强烈建议不要采用尖头的自攻牙螺丝，无任是设计 还是制造后的手机产品，螺丝很难保证效果,会产生顶白,松动滑牙等问题. （3） 使用双牙螺丝，因为双牙螺丝的导程为 2*牙距，而单牙为 1*牙距，相同的锁和圈数 锁入深度相差一倍，扭矩也会大为不同，这对我们反复拆卸意义重大，所以采用双牙螺丝 （三）关于锁紧扭矩 1N.M=10.197Kgf.cm 工业上常说的扭力在物理学上其实是力矩，其单位是 N.M(牛顿.米),也用 KGF.CM(公斤力. 厘米)。两者的换算关系是 1N.M=10KGF.CM(1KGF 近似 10N 计），所以我们做扭力测试时如 简说多少牛或多少公斤力的话，其换算关系就是 1N 等于 10KGF。以此推 1KN 就是 1000N， 也就是 10000KGF。 可根据自攻螺钉国标氢脆测试的锁紧标准:将螺钉扭断 10PCS 记下扭断时的平均值,以其 80%
螺丝对应螺丝柱及其螺丝孔尺寸参考:（PC）
螺丝直径 螺柱直径 螺丝预孔
1.0 2.5
0.75±0.05
（二） 牙距，牙纹以及配合尺寸的影响
（1）原理上注意要求 B=0.15mm，C=0.15mm，D=0.30mm 以上， B、C、D 三的尺寸都很 小时,自攻后 A 处挤压料无处流动，所以在反复锁螺丝的时候很容易造成滑牙的现象,无法满 足手机开发的需要，当 B、C、D 三的尺寸得到满足,在第一次自攻的时候，塑料柱孔内可 产生很自然的牙纹，后续的反复锁螺丝的动作都会让自攻牙来去自如，且塑料具有很明显热 胀的性能，这点就不会有问题了（此点我们只要注意厂家 D 尺寸，也就是牙高在 0.3MM 以 上就可，目前只要按照标准规格选定就没有问题），至于螺丝柱后面会有详细论述 （2）在手机这种精密度较高的产生中，强烈建议不要采用尖头的自攻牙螺丝，无任是设计 还是制造后的手机产品，螺丝很难保证效果,会产生顶白,松动滑牙等问题. （3） 使用双牙螺丝，因为双牙螺丝的导程为 2*牙距，而单牙为 1*牙距，相同的锁和圈数 锁入深度相差一倍，扭矩也会大为不同，这对我们反复拆卸意义重大，所以采用双牙螺丝 （三）关于锁紧扭矩 1N.M=10.197Kgf.cm 工业上常说的扭力在物理学上其实是力矩，其单位是 N.M(牛顿.米),也用 KGF.CM(公斤力. 厘米)。两者的换算关系是 1N.M=10KGF.CM(1KGF 近似 10N 计），所以我们做扭力测试时如 简说多少牛或多少公斤力的话，其换算关系就是 1N 等于 10KGF。以此推 1KN 就是 1000N， 也就是 10000KGF。 可根据自攻螺钉国标氢脆测试的锁紧标准:将螺钉扭断 10PCS 记下扭断时的平均值,以其 80%
螺丝对应螺丝柱及其螺丝孔尺寸参考:（PC）
螺丝直径 螺柱直径 螺丝预孔
1.0 2.5
0.75±0.05
结构设计螺钉柱设计
孔应用实例参考
< <
(2~3)
ST2.9
(2~3)
ST4.2
螺钉柱内径ø(mm)
1.7 2.3~2.4 2.8~2.9
3.4 3.8 4.4
螺钉柱外径ø(mm)
5 6 7 7~8 8 9~10
螺钉柱
2020/3/30
镶嵌螺柱
选取镶嵌的情形：1.在部件要求拉脱力超出塑件BOSS可提供的锁紧力。
2.结构空间有限，自攻钉的有效牙数过少。
3.拆卸次数要求。通常塑件材料螺牙的拆装次数约为7次
后埋入镶嵌
I.热压安装
a.短的注塑时间，降低塑料件的制造成本
b.安全，没内应力 c.高的轴向拉力和抗扭矩性能
铜柱通常低于BOSS柱平面0.2mm
d.可重复旋入
e.易产生溢胶
II.超声波安装
a.相比热压溢胶状况相对理想
b.需要工治具进行定位二次加工
螺柱设计的一般原则
1. 螺柱尽可能不要独立布置，尽量与壳体用筋相连或用三 角筋加强。
2020/3/30
嵌入方式
注塑成型
预先固在模具上，注塑后塑胶凝固将螺母包紧。
TIPS:为何选择铜材质？
如果采用模具注塑，PA/NYLOY/PET的熔点都在200°C以上， 嵌入螺母被热熔进塑件 后温度迅速变高，注塑成型后，塑料体迅速冷却结晶变硬，如果嵌入螺母温度还处在高 温，就可能导至螺母与塑料件接触的地方开始松脱或出现裂缝。所以在嵌入螺母的注塑 中都使用铜材质的螺母而不是碳钢螺母。
2. 考虑是否会引起过多的壁厚而导致缩痕。
不正确设计
不正确
正确
正确设计
抽芯 太长
长螺孔的设计（螺柱长度大于5倍其外径）
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尺寸单位：mm
螺丝柱设计-2 5.螺丝柱之高度, 原则上不能大于 螺丝直径之6~10 倍, 如壳与壳距离 较大, 可加长螺丝 头管位部分. 见附 图2.
4.H = 螺丝柱高度— 建议最好为 4D 以下, 但须跟据实际产品结构需要而决定. 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).螺丝柱底围边和孔内须最少加R0.5mm, 根部圆角为比厚的0.25~0.5倍。 c).通常螺丝柱外径出模角度须为0.5°DFT, 螺丝孔之出模角度亦须最少为0.25°DFT. d).如螺丝柱超长, 需考虑其结构牢固性, 建议螺丝柱四周增加火箭骨或围根作加强. 5. t1 = 螺丝头承扥料厚— 建议为2.0~3.0mm. 注: 此料厚与塑料有所关系, 如PP 之类较软之塑料料, 须保持最少 3.0 mm 料厚, 以免螺丝上进工件后过份 压扁部分塑料料减弱承托力. 6.位于制品内壁的凸台不要太靠近内壁，以避免凸台局部熔体充填不足
螺丝柱设计-2
1.DL = 螺丝孔直径。如电木等较脆之物料, 建议以方孔取代圆孔, 留意方孔角位须至少加R0.2mm。
2.De=螺丝引入孔,用作引入螺丝, 由于该部份没有受压于螺丝牙, 相对应力不大, 能防止螺丝因应力而爆裂 . 3. P = 螺丝贯入深度— 建议通常螺丝贯入深度为2.5D~4D.螺丝上进工件后螺丝咀与螺丝孔底须有至少 1.0 mm 空间作存放碎屑及防止螺丝咀接触到柱底而产生应力
PVC90°
PVC100°
螺丝柱设计-2
螺丝规格 φ 2.0 φ 2.3
快牙螺丝 φ 2.6 φ 2.8 φ 3.0 φ 3.5
孔径要求 孔径 公差 孔径 公差 孔径 公差 孔径 公差 孔径 公差 孔径 公差
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ABS
1.60
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1.90
螺丝柱设计-2 7.当凸台和柱子（或者另一凸台配合时，其配合间隙通常取单边0.05~0.1的装配间隙。 8.凸台比较高时，通常在其外侧增加十字筋，该十字筋通常要做1~2°的斜度， 9.当凸台用于自攻螺丝装配时，其内孔要比自攻螺丝单边小0.1~0.2，以便螺钉能锁紧。如用M3.0的自攻螺丝 装配时，BOSS的内孔通常做φ 2.6~2.8。 10.螺旋凸台应该带有导入槽，凹槽深度0.3~0.5，这样可以减少凸台开口端的应力并防止开裂。 11.火山口：螺丝柱背后经常会遇到缩水问题。解决的方案是 加火山口，如图所示。火山口之所以能够防止缩水，是因为 它能使得螺丝根部的等效壁厚（内切圆2R）变小，假若等效 壁厚与壁厚T相差不大，制品就不容易缩水.(R-r)/r<8%.一般 就不会缩水。 12.因塑料件较易变形, 故设计螺丝柱 13.电木及其他较脆之物料, 时需增加倒角以便装配. (如下图所示). 须采用方孔作存放碎屑. 螺钉柱内侧也应该加倒角，利于螺钉安 装。大小一般为1~1.5mm*45
图中两种固定方式,第一种:两塑胶件固定;第二种为PCB固定
螺丝柱设计-3 b.机牙第一种方式为机牙螺钉+铜螺母+塑胶BOSS柱,铜螺母装入BOSS柱有热熔和直接成 型两种.热熔见图2.6.1b-1
螺丝柱设计-3 铜螺母常见样式及热压加工方式,热压方 式是用熔压铜棒装入铜螺母,电加热压入塑 胶 柱中;直接成型是将其作为镶件装入模具中 注塑成型,通过模具螺丝机定位.这两种方式 成本类似,但热 熔增加了周转加工成本,且加工后容易造成 溢胶,铜螺母歪斜等异常;直接成型则增加了 单壳体成型周期 (增加安装铜螺母时间,一般为手工安装),但 结构牢固,设计上优选
HIPS
1.70
1.90
2.20
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2.50
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PC
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SAN
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POM
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PA
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PP
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螺丝柱设计-2
螺丝规格 孔径要求 ABS 孔 径 1.70 φ 2.0 公差 ┼0 ─0.05 ┼0 ─0.05 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 孔 径 1.90 φ 2.3 公差 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 ┼0 ─0.05 ┼0 ─0.05 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 孔 径 2.20
螺丝柱设计-2
4.柱子凸台的设计
凸台的计算: 螺丝连接的实质因素主要取决于剥离扭矩和拔出力。剥离扭矩：可以使得塑料凸台的内螺纹剥离拧入扭矩：用来拧螺丝并在凸台内形成螺纹的扭矩，拧入力矩 必须小鱼剥离力矩，否则连接会失效，应该是2倍的关系，当使用工具高速进行时应该是5倍的关系。剥离扭矩与螺纹的直径和凸台材料有关，
4.H = 螺丝柱高度— 建议最好为 4D 以下, 但须跟据实际产品结构需要而决定. 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).螺丝柱底围边和孔内须最少加R0.5mm, 根部圆角为比厚的0.25~0.5倍。 c).通常螺丝柱外径出模角度须为0.5°DFT, 螺丝孔之出模角度亦须最少为0.25°DFT. d).如螺丝柱超长, 需考虑其结构牢固性, 建议螺丝柱四周增加火箭骨或围根作加强. 5. t1 = 螺丝头承扥料厚— 建议为2.0~3.0mm. 注: 此料厚与塑料有所关系, 如PP 之类较软之塑料料, 须保持最少 3.0 mm 料厚, 以免螺丝上进工件后过份 压扁部分塑料料减弱承托力. 6.位于制品内壁的凸台不要太靠近内壁，以避免凸台局部熔体充填不足
6.壳与壳锁紧行 程为0.10 +0.10 mm, 见附图3
螺丝柱设计-3
BOSS柱即凸出的柱子,通常指螺丝柱及紧配柱,是固定导向结构.螺丝柱有两种:自攻牙及机牙.
a.自攻牙为自攻螺钉+塑胶BOSS柱,结构见图
SD:螺钉外径; WD:螺帽外径; D:塑胶柱子外径； d:塑胶柱子底孔直径；自攻 螺丝的BOSS柱设计原则： D=3*SD,[柱子壁厚≥(0.50.7)T] d=0.85*SD(质碎取0.9倍,质 软取0.8倍）螺丝过孔一般为 SD+0.4即可。
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螺丝柱设计-1
螺丝柱设计-2
1.DL = 螺丝孔直径。如电木等较脆之物料, 建议以方孔取代圆孔, 留意方孔角位须至少加R0.2mm。
2.De=螺丝引入孔,用作引入螺丝, 由于该部份没有受压于螺丝牙, 相对应力不大, 能防止螺丝因应力而爆裂 . 3. P = 螺丝贯入深度— 建议通常螺丝贯入深度为2.5D~4D.螺丝上进工件后螺丝咀与螺丝孔底须有至少 1.0 mm 空间作存放碎屑及防止螺丝咀接触到柱底而产生应力
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POM
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普通牙螺丝 φ 2.6 公差 ┼0 ─0.05 ┼0 ─0.05 ┼0 ─0.05 ┼0 ─0.05 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 ┼0.10 ─0 孔 径 2.40 φ 2.8 公差 ┼0 ─0.05 ┼0 ─0.05 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 ┼0 ─0.05 ┼0 ─0.05 ┼0.05 ─0.05 孔 径 2.50 φ 3.0 公差 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 ┼0 ─0.05 ┼0 ─0.05 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 ┼0.10 ─0 孔 径 2.90 φ 3.5 公差 ┼0.05 ─0.05 ┼0.05 ─0.05 ┼0.05 ─0.05 ┼0.05 ─0.05 ┼0.10 ─0 ┼0.10 ─0 ┼0.10 ─0
螺丝的用途是固定某个零件，限制因素是拨出力。拨出力取决于凸台材料、螺纹尺寸、和螺钉的咬合长度。
螺丝的拨出力可由下式计算：
公式中： S=设计应力
D=螺丝钉中径
L=螺纹咬合长度
设计应力应该等于凸台材料的拉伸应力除以安全系数，安全系数通常为2或3
螺丝的剥离扭矩:
f=摩擦系数
P=螺纹螺距
凸台（BOSS）：凸台通常用于两个塑胶产品的轴－孔形 式的配合，或自攻螺丝的装配。当BOSS不是很高而在模 具上又是用司筒顶出时，其可不用做斜度。当BOSS很高 时，通常在其外侧加做十字肋（筋），该十字肋通常要 做1-2度的斜度，BOSS看情况也要做斜度。当BOSS和柱子 （或另一BOSS）配合时，其配合间隙通常取单边0.050.10的装配间隙，以便适合各BOSS加工时产生的位置误 差。当BOSS用于自攻螺丝的装配时，其内孔要比自攻螺 丝的螺径单边小0.1-0.2，以便螺钉能锁紧。如用M3.0的 自攻螺丝装配时，BOSS的内孔通常做Ф 2.60-2.80。
2.30
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2.70
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尺寸单位：mm
螺丝柱设计-2 5.螺丝柱之高度, 原则上不能大于 螺丝直径之6~10 倍, 如壳与壳距离 较大, 可加长螺丝 头管位部分. 见附 图2.
4.H = 螺丝柱高度— 建议最好为 4D 以下, 但须跟据实际产品结构需要而决定. 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).螺丝柱底围边和孔内须最少加R0.5mm, 根部圆角为比厚的0.25~0.5倍。 c).通常螺丝柱外径出模角度须为0.5°DFT, 螺丝孔之出模角度亦须最少为0.25°DFT. d).如螺丝柱超长, 需考虑其结构牢固性, 建议螺丝柱四周增加火箭骨或围根作加强. 5. t1 = 螺丝头承扥料厚— 建议为2.0~3.0mm. 注: 此料厚与塑料有所关系, 如PP 之类较软之塑料料, 须保持最少 3.0 mm 料厚, 以免螺丝上进工件后过份 压扁部分塑料料减弱承托力. 6.位于制品内壁的凸台不要太靠近内壁，以避免凸台局部熔体充填不足
螺丝柱设计-2
1.DL = 螺丝孔直径。如电木等较脆之物料, 建议以方孔取代圆孔, 留意方孔角位须至少加R0.2mm。
2.De=螺丝引入孔,用作引入螺丝, 由于该部份没有受压于螺丝牙, 相对应力不大, 能防止螺丝因应力而爆裂 . 3. P = 螺丝贯入深度— 建议通常螺丝贯入深度为2.5D~4D.螺丝上进工件后螺丝咀与螺丝孔底须有至少 1.0 mm 空间作存放碎屑及防止螺丝咀接触到柱底而产生应力
PVC90°
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螺丝柱设计-2
螺丝规格 φ 2.0 φ 2.3
快牙螺丝 φ 2.6 φ 2.8 φ 3.0 φ 3.5
孔径要求 孔径 公差 孔径 公差 孔径 公差 孔径 公差 孔径 公差 孔径 公差
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ABS
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螺丝柱设计-2 7.当凸台和柱子（或者另一凸台配合时，其配合间隙通常取单边0.05~0.1的装配间隙。 8.凸台比较高时，通常在其外侧增加十字筋，该十字筋通常要做1~2°的斜度， 9.当凸台用于自攻螺丝装配时，其内孔要比自攻螺丝单边小0.1~0.2，以便螺钉能锁紧。如用M3.0的自攻螺丝 装配时，BOSS的内孔通常做φ 2.6~2.8。 10.螺旋凸台应该带有导入槽，凹槽深度0.3~0.5，这样可以减少凸台开口端的应力并防止开裂。 11.火山口：螺丝柱背后经常会遇到缩水问题。解决的方案是 加火山口，如图所示。火山口之所以能够防止缩水，是因为 它能使得螺丝根部的等效壁厚（内切圆2R）变小，假若等效 壁厚与壁厚T相差不大，制品就不容易缩水.(R-r)/r<8%.一般 就不会缩水。 12.因塑料件较易变形, 故设计螺丝柱 13.电木及其他较脆之物料, 时需增加倒角以便装配. (如下图所示). 须采用方孔作存放碎屑. 螺钉柱内侧也应该加倒角，利于螺钉安 装。大小一般为1~1.5mm*45
图中两种固定方式,第一种:两塑胶件固定;第二种为PCB固定
螺丝柱设计-3 b.机牙第一种方式为机牙螺钉+铜螺母+塑胶BOSS柱,铜螺母装入BOSS柱有热熔和直接成 型两种.热熔见图2.6.1b-1
螺丝柱设计-3 铜螺母常见样式及热压加工方式,热压方 式是用熔压铜棒装入铜螺母,电加热压入塑 胶 柱中;直接成型是将其作为镶件装入模具中 注塑成型,通过模具螺丝机定位.这两种方式 成本类似,但热 熔增加了周转加工成本,且加工后容易造成 溢胶,铜螺母歪斜等异常;直接成型则增加了 单壳体成型周期 (增加安装铜螺母时间,一般为手工安装),但 结构牢固,设计上优选
HIPS
1.70
1.90
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PC
1.70
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螺丝规格 孔径要求 ABS 孔 径 1.70 φ 2.0 公差 ┼0 ─0.05 ┼0 ─0.05 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 孔 径 1.90 φ 2.3 公差 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 ┼0 ─0.05 ┼0 ─0.05 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 孔 径 2.20
螺丝柱设计-2
4.柱子凸台的设计
凸台的计算: 螺丝连接的实质因素主要取决于剥离扭矩和拔出力。剥离扭矩：可以使得塑料凸台的内螺纹剥离拧入扭矩：用来拧螺丝并在凸台内形成螺纹的扭矩，拧入力矩 必须小鱼剥离力矩，否则连接会失效，应该是2倍的关系，当使用工具高速进行时应该是5倍的关系。剥离扭矩与螺纹的直径和凸台材料有关，
4.H = 螺丝柱高度— 建议最好为 4D 以下, 但须跟据实际产品结构需要而决定. 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).螺丝柱底围边和孔内须最少加R0.5mm, 根部圆角为比厚的0.25~0.5倍。 c).通常螺丝柱外径出模角度须为0.5°DFT, 螺丝孔之出模角度亦须最少为0.25°DFT. d).如螺丝柱超长, 需考虑其结构牢固性, 建议螺丝柱四周增加火箭骨或围根作加强. 5. t1 = 螺丝头承扥料厚— 建议为2.0~3.0mm. 注: 此料厚与塑料有所关系, 如PP 之类较软之塑料料, 须保持最少 3.0 mm 料厚, 以免螺丝上进工件后过份 压扁部分塑料料减弱承托力. 6.位于制品内壁的凸台不要太靠近内壁，以避免凸台局部熔体充填不足
6.壳与壳锁紧行 程为0.10 +0.10 mm, 见附图3
螺丝柱设计-3
BOSS柱即凸出的柱子,通常指螺丝柱及紧配柱,是固定导向结构.螺丝柱有两种:自攻牙及机牙.
a.自攻牙为自攻螺钉+塑胶BOSS柱,结构见图
SD:螺钉外径; WD:螺帽外径; D:塑胶柱子外径； d:塑胶柱子底孔直径；自攻 螺丝的BOSS柱设计原则： D=3*SD,[柱子壁厚≥(0.50.7)T] d=0.85*SD(质碎取0.9倍,质 软取0.8倍）螺丝过孔一般为 SD+0.4即可。
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螺丝柱设计-1
螺丝柱设计-2
1.DL = 螺丝孔直径。如电木等较脆之物料, 建议以方孔取代圆孔, 留意方孔角位须至少加R0.2mm。
2.De=螺丝引入孔,用作引入螺丝, 由于该部份没有受压于螺丝牙, 相对应力不大, 能防止螺丝因应力而爆裂 . 3. P = 螺丝贯入深度— 建议通常螺丝贯入深度为2.5D~4D.螺丝上进工件后螺丝咀与螺丝孔底须有至少 1.0 mm 空间作存放碎屑及防止螺丝咀接触到柱底而产生应力
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普通牙螺丝 φ 2.6 公差 ┼0 ─0.05 ┼0 ─0.05 ┼0 ─0.05 ┼0 ─0.05 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 ┼0.10 ─0 孔 径 2.40 φ 2.8 公差 ┼0 ─0.05 ┼0 ─0.05 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 ┼0 ─0.05 ┼0 ─0.05 ┼0.05 ─0.05 孔 径 2.50 φ 3.0 公差 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 ┼0 ─0.05 ┼0 ─0.05 ┼0.05 ─0 ┼0.05 ─0 ┼0.10 ─0 孔 径 2.90 φ 3.5 公差 ┼0.05 ─0.05 ┼0.05 ─0.05 ┼0.05 ─0.05 ┼0.05 ─0.05 ┼0.10 ─0 ┼0.10 ─0 ┼0.10 ─0
螺丝的用途是固定某个零件，限制因素是拨出力。拨出力取决于凸台材料、螺纹尺寸、和螺钉的咬合长度。
螺丝的拨出力可由下式计算：
公式中： S=设计应力
D=螺丝钉中径
L=螺纹咬合长度
设计应力应该等于凸台材料的拉伸应力除以安全系数，安全系数通常为2或3
螺丝的剥离扭矩:
f=摩擦系数
P=螺纹螺距
凸台（BOSS）：凸台通常用于两个塑胶产品的轴－孔形 式的配合，或自攻螺丝的装配。当BOSS不是很高而在模 具上又是用司筒顶出时，其可不用做斜度。当BOSS很高 时，通常在其外侧加做十字肋（筋），该十字肋通常要 做1-2度的斜度，BOSS看情况也要做斜度。当BOSS和柱子 （或另一BOSS）配合时，其配合间隙通常取单边0.050.10的装配间隙，以便适合各BOSS加工时产生的位置误 差。当BOSS用于自攻螺丝的装配时，其内孔要比自攻螺 丝的螺径单边小0.1-0.2，以便螺钉能锁紧。如用M3.0的 自攻螺丝装配时，BOSS的内孔通常做Ф 2.60-2.80。