迈瑞硅胶件设计指南
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目录目录 (2)第1章概述 (4)1.1 硅胶的特性及用途 (4)1.2 尺寸精度概述 (4)2.1.1 推荐标注公差 (4)2.1.2 推荐未注公差 (4)1.3 推荐优选材质 (4)1.4 蚀刻文字与图案 (4)第2章硅胶按键设计 (6)2.1 硅胶按键典型结构 (6)2.2 按力-行程曲线图介绍 (6)2.3 按键典型结构形式及应用 (7)2.4 斜臂的设计 (8)2.4.1 斜臂的形式对“按力-行程曲线”的影响 (8)2.4.2 斜臂的厚度、角度、行程及材料对“按力-行程曲线”的影响 (9)2.4.3 斜臂的压力设计 (10)2.5 导电粒与导电油墨 (12)2.5.1 导电粒 (12)2.5.2 导电油墨 (13)2.5.3 一般导电粒规格 (13)2.6 基片的设计 (13)2.6.1 密封骨 (13)2.6.2 C形坑 (14)2.6.3 排气槽 (14)2.6.4 基片开孔 (14)2.7 硅胶导光柱 (15)2.8 键体设计 (16)2.8.1 整体按键应遵循的最小尺寸 (16)2.8.2 键体与机壳的间距 (16)2.8.3 按键面的形式 (18)2.8.4 按键拔模角 (18)2.8.5 按键稳定柱 (18)2.8.6 按键的透光 (19)2.9 定位柱设计 (19)2.10 按键的表面处理 (21)2.10.1 丝印 (21)2.10.2 表面喷涂 (21)2.10.3 镭射雕刻 (22)2.10.4 滴塑 (22)2.11 按键的防误操作 (22)第3章橡胶模压制品的缺陷分析 (24)附录A :硅胶按键图纸技术要求 (26)附录B 图表目录 (27)第1章概述1.1硅胶的特性及用途硅胶是橡胶的一个种类,是二甲基硅氧烷的聚合物。
硫化后的硅橡胶具有耐热、耐寒、耐臭氧、耐大气老化及很好的电绝缘性能。
硅橡胶的缺点是扯断强度和扯断伸长率较小,压缩变形大。
它适用于制作在高温、低温、阳光、大气、臭氧环境中使用的零件以及电绝缘零件。
液体硅胶产品设计方案模板一、产品概述液体硅胶产品是一种具有优异耐热、耐寒、耐化学品腐蚀的特性的高性能材料。
该产品广泛应用于电子、汽车、医疗器械等领域,具有出色的绝缘、防水、抗震动等功能。
本设计方案旨在提供一套操作规范,以确保液体硅胶产品的设计和生产的质量和一致性。
二、原材料选择1. 液体硅胶:根据不同产品的用途和要求选择合适的液体硅胶,确保满足所需的物理和化学性能。
2. 加工助剂:根据设计需要,添加适量的加工助剂,确保液体硅胶的粘度、流变性能等符合要求。
3. 染料和填充剂:如有需要,可添加染料和填充剂进行颜色处理和增加材料的硬度和强度。
三、产品设计1. 外观设计:根据产品用途和市场定位,设计产品外观形状、尺寸和表面纹理等,追求美观与实用结合。
2. 结构设计:根据产品功能要求,设计合理的结构,确保产品的稳定性和可靠性。
3. 工艺设计:根据生产工艺流程,确保产品能够顺利生产,并在成型、固化等过程中不产生质量问题。
四、产品制造过程1. 材料配比:按设计要求进行液体硅胶和其他材料的配比,确保各种原材料在适宜的比例下进行混合。
2. 混合:使用搅拌设备对原材料进行充分混合,确保混合均匀,消除气泡等不良现象。
3. 充模:将混合好的液体硅胶倒入模具中,确保模具内部表面涂布均匀。
4. 固化:按设计要求和工艺条件,对液体硅胶进行固化处理,使其在一定时间内达到预期性能。
5. 后处理:将固化后的产品进行去除模具、修整、清洁等后处理工序,确保产品质量。
五、产品质量控制1. 原材料检验:对所采购的液体硅胶和其他原材料进行检测,确保其符合产品质量要求。
2. 生产过程控制:对每个生产环节进行严格的控制和记录,确保产品的一致性和稳定性。
3. 产品检测:对成品产品进行抽样检测,测试其物理性能、化学性能等指标,确保产品质量达标。
4. 不良品处理:对不合格或不良品进行分类、记录和处理,以提高产品质量和生产效率。
六、环境保护1. 废弃物处理:对生产过程中产生的废弃物进行分类、储存和处理,确保环境的卫生和安全。
彩色硅胶产品设计方案模板【彩色硅胶产品设计方案模板】1. 引言彩色硅胶产品在现代生活中应用广泛,其独特的柔软性、耐用性和丰富多样的颜色选择,使其成为许多消费者的首选。
本文将介绍一种彩色硅胶产品的设计方案模板,旨在帮助产品设计师们更好地进行创新和开发。
2. 产品概述本部分将对彩色硅胶产品的特点进行概述,包括其材料特性、适用领域和市场需求。
同时还可以加入一些用户的反馈和需求分析,以便更好地满足市场需求。
3. 设计目标在本部分,我们将明确彩色硅胶产品的设计目标,包括外观设计、功能要求、制造成本和效率等方面。
同时,我们还需要考虑可持续发展和环保因素,确保产品的设计符合相关法规和标准。
4. 彩色硅胶材料选择在本部分,我们将提供一些彩色硅胶材料的选择方案,包括颜色选择、硬度选择和耐用性等方面。
我们将介绍不同材料的特点和适用场景,以便设计师们能够有针对性地选择材料。
5. 结构设计本部分将重点介绍彩色硅胶产品的结构设计,包括外形设计和内部结构设计。
我们将讨论如何通过合理的设计方案来保证产品的可靠性、安全性和易用性。
6. 色彩设计彩色硅胶产品的色彩设计对于产品的吸引力和市场竞争力至关重要。
在本部分,我们将介绍一些色彩设计的原则和技巧,以及如何选择适合不同产品的颜色组合和搭配。
7. 制造流程和工艺在本部分,我们将介绍彩色硅胶产品的制造流程和工艺,包括模具制作、注塑成型、硅胶注射和后续加工等步骤。
通过合理的工艺选择,可以提高产品的质量和生产效率。
8. 检验与测试为了保证彩色硅胶产品的质量和符合相关标准,本部分将介绍一些产品检验和测试方法,包括硬度测试、拉伸测试和耐磨损测试等。
同时,我们还可以探讨一些常见的产品缺陷和改进方案。
9. 市场竞争分析在本部分,我们将对市场上类似彩色硅胶产品进行竞争分析,包括价格、功能、品牌和市场份额等方面。
通过了解竞争对手的优势和劣势,可以更好地定位和改进自己的产品。
10. 可持续发展和环保考虑最后,我们将重点强调彩色硅胶产品的可持续发展和环保考虑。
YMC-Triart硅胶柱使用手册一、产品简介YMC-Triart硅胶柱是一种高效、耐用的反相分析色谱柱,适用于多种分析条件。
其独特的混合型硅胶基质确保了高耐久性和出色的分离性能,特别适合作为首选分析色谱柱。
二、产品特性1.优异的耐久性:采用高纯度硅胶材料,保证了色谱柱的长寿命和稳定性。
2.高分离性能:通过优化硅胶基质,实现了出色的分离效果。
3.多种应用范围:适用于多种类型的分析条件,满足不同样品的分离需求。
4.柱容量大:高柱容量设计,提高了样品处理量。
5.兼容性强:可与多种溶剂和缓冲液兼容,方便用户选择。
三、使用方法1.准备色谱柱:在安装前,请确保色谱柱的完整性,没有破损或裂缝。
2.连接检测器:根据需要,将色谱柱连接到检测器的一端,确保连接处密封良好。
3.选择流动相:根据样品性质选择合适的流动相,流动相应与色谱柱兼容。
4.平衡色谱柱:在开始进样之前,确保色谱柱充分平衡,以达到最佳分离效果。
5.进样分析:将样品加入色谱柱,进行分离分析。
注意控制流速和进样量。
6.清洗和维护:使用后,对色谱柱进行适当的清洗和维护,以延长使用寿命。
四、注意事项1.使用前仔细阅读产品手册,遵循操作规程。
2.避免强氧化剂和强腐蚀性溶剂接触色谱柱。
3.储存和使用过程中要避免色谱柱受到剧烈的温度和压力变化。
4.定期对色谱柱进行清洗和维护,保持其性能稳定。
5.如发现色谱柱性能下降或损坏,请及时更换。
五、常见问题及解决方法1.色谱柱堵塞:定期清洗和维护色谱柱,避免样品残留和堵塞。
如发生堵塞,可采用适当溶剂冲洗或超声波清洗。
2.分离效果不佳:检查流动相的选择是否合适,流动相比例是否正确。
可尝试调整流动相组成或比例,以达到更好的分离效果。
3.色谱柱泄漏:检查色谱柱连接处是否紧固,连接管道是否完好。
如发现泄漏,重新安装或更换连接部件。
4.柱压过高或过低:保持合适的柱压是确保色谱柱正常运行的必要条件。
检查流动相流速和组成是否适宜,如有需要可调整流速或更换流动相。
每个模具人都在收藏的液态硅胶设计要点注压模具的结构,总的来说跟热塑性胶料所用的模具结构相似,但也有不少显著差别。
例如,LSR胶料一般粘度较低,因而充模时间很短,即使在很低的注射压力下也是如此。
为了避免空气滞留,在模具中设置良好的排气装置是至关重要的。
另外,LSR胶料在模具内不会像热塑性胶料那样收缩,它们往往遇热膨胀,遇冷轻微收缩。
因而,其制品并不总是如所期望的那样留在模具的凸面上,而是滞留在表面积较大的模腔内。
1.收缩率虽然LSR并不会在模内收缩,但它们在脱模和冷却后,常常会收缩2.5%-3%。
至于究竟收缩多少,在一定程度上取决于该胶料的配方。
不过,从模具角度考虑,收缩率可能受到几种因素的影响,其中包括模具的温度、胶料脱模时的温度,以及模腔内的压力和胶料随后的压缩情况。
注射点的位置也值得斟酌,因为胶料流动方向的收缩率通常比与胶料垂直流动方向的收缩率大一些。
制品的外形尺寸对其收缩率也有影响,较厚的制品的收缩率一般要比较薄者小。
如果需进行二次硫化,则可能再额外地收缩0.5%-0.7%。
2.分型线确定分型线的位置是设计硅橡胶注压模具的前几个步骤之一。
排气主要是通过位于分型线上的槽沟来实现的,这样的槽沟必经处在注压胶料最后到达的区域内。
这样有助于避免内部产生气泡和降低胶接处的强度损失。
由于LSR粘度较低,分型线必须精确,以免造成溢胶。
即便如此在定型的制品上还常能看见分型线。
脱模受制品的几何尺寸和分型面位置的影响。
将制品设计成稍有倒角,有助于保证制品对所需的另一半模腔有一致的亲合力。
3.排气随着LSR的注入,滞留在模腔内的空气在模具闭合时被压缩,然后随着充模过程而通过通气槽沟被排出。
空气如果不能完全排出,就会滞留在胶料内(这样往往会造成制品部分露出白边)。
通气槽沟一般宽度为lmm-3mm,深度为0.004mm-0.005mm。
在模具内抽真空可创造最佳的排气效果。
这是通过在分型线上设计一个垫圈,并用真空泵迅速将所有的模腔抽成真空来实现的。
第五章 Rubber Keypad力度曲线一.Silicon Rubber力度曲线.Silicon Rubber Keypad的Click Feeling(手感).Force(力度)及Stroke(行程)是Silicon RubberKeypad产品的三个主要参数,也是Keypad模具结构设计的三个决定性因素.此三个因素的相互关系可以用Force-Stroke曲线来表示.AF: Actuating ForceCF: Contact ForceMF: Max Rebounce ForceRF: Min Rebounce ForceSA: Actuation DistanceS : Travel Distance (Stroke).图1所示的力度曲线是电话机 Keypad所用的典型力度曲线.实际上,不同设备要求Keypad有不同的力度曲线.其Key的结构和手感都不相同(见表1所示).因种类较多,本文不作逐一探讨,仅讨900MHZ无绳电话所用之 Keypad的力度曲线.二.力度曲线与Click Feeling的关系.Click Feeling是由于斜壁不胜负荷时被压跨产生的断落感.即力度曲线(见图2)中由A点到C点的力度突变产生的感觉.所以,Click Feeling的好坏取决于AF和CF的差值.严格说来,SiliconRubber Feeling取决于AF-CF与AF比值的大小.即: Click Feeling = (AF-CF) X 100% AF当Click Feeling=30%时,绝大部分人可以感到有手感,但不太好.当Click Feeling =40%时,则手感较好.图 2.曲型曲线 图 3. Feeling 差曲线 图4.Feeling 好曲线(AF-CF)/AF 比值越大,手感越好.但应注意,此比值会受其它条件限制而不可能达到100%.以AF=150g 时为例:理论上说,为保证Keypad 顺利回弹,RF 须大于18g ,RF 与CF 之间必有损耗,若损耗为20g,则CF=38,而Click Feeling =(AF-CF)÷AF X 100%=(150-38)÷150 X 100%=74.6%.但实际中,由于Keypad 还须克服与胶壳之摩擦力,避免Jamkey,故RF 须大于50g. RF 与CF 差值大多数情况下超过20g.所以设计时,ClickFeeling 取40%即能满足使用要求,而且Vendor 也能做到.对本公司现用产品来说,Click Feeling 要求越来越高,所以,Click Feeling 若低于30%则不能接受.三. 影响力度曲线的因素.影响Silicon Rubber Keypad 力度曲线的因素有五个. 1.斜壁角度.Silicon Rubber Keypad 的斜壁角度θ常用37︒~53︒ 本公司900MHZ 无绳电话 所用Keypad,θ取42︒~48︒ 其中45︒最常用.图5.Key 斜壁角度.Key 斜壁角度θ不同,斜壁压跨时屈服点位置不同.力度曲线也不一样.Click Feeling 也随之变化.图 6. θ=37︒时曲线 图7. θ=45︒时曲线 图8. θ=53︒时曲线当仅变化斜壁角度,其它结构及尺寸不变时,θ越大,Click Feeling 越好,屈服点上升.但斜壁寿命越短,当 θ大于53︒时,斜壁屈服有问题. 2. 斜壁厚度.斜壁厚度对力度的影响很直观.厚度越大,力度就越大.具体关系见表2和表3. 表2. 每0.01mm 斜壁厚相应的force表3. 150g 时Keypad 斜壁厚度.服点 在下方服点 在中心服点 在上方我们公司常用60度rubber AF=150g 的keypad,所以斜壁厚度一般为0.375mm.斜壁厚度不单影响力度的大小,对力度曲线最大的影响之处在于影响Click Feeling.相同模具结构,用相同材料.改变斜壁厚,得到不同力度曲线.图9.斜壁为0.40时曲线图10.斜壁为0.50时曲线图11. 斜壁为0.60时曲线从图9-图11可看出: 斜壁厚度增加,AF增加,CF增加.AF-CF则降低.Click Feeling 变差.斜壁厚度减小,AF减小,CF减小,AF-CF则增加,Click Feeling变好.3. 材料硬度.常用Rubber Keypad的材料硬度为40度 60度,Rubber的硬度较高时,刚性较好,对力度贡献较大(见表2).但硬度对AF和CF的影响程度不一致,从而影响到Rubber Keypad的Click Feeling.如果要求相同大小力度,用不同硬度的Silicon Rubber,相同的模具结构(仅调整斜壁保证AF一致),则得到不同的力度曲线.图12. 用40度料时图13. 用50度料时图14. 用60度料时力度曲线力度曲线力度曲线从曲线上看出,材料的硬度越高,AF-CF值越大,所以Click Feeling越好.4.斜壁长度.斜壁长度在我们图纸上没有固定,但Vendor在设计模具时,其取值相当重要,对click Feeling影响很大.因行程(Stroke)一定,Key下压距离有限,如果斜壁太长,Key下压达到行程时,斜壁仅已弯曲,没有撗箍鐢,所以无Click Feeling.当斜壁斜角为45 时,Y值应取为与S相同或相近(见图15).Y=S或S+0.1 Y太大,Key达到S 后斜壁还没有压跨.图15. Key斜壁长与S关系图16.Key斜壁太长时情形5. Key尺寸大小对曲线影响.Key尺寸大时,则四周斜壁越长,Key的撝С艛越大,AF就越大.所以同一片RubberKeypad,若Key大小不一致但力度要求一样时,大Key的斜壁比小Key的斜壁要薄.其力度曲线分别为:图17. 小Key力度曲线图18.大Key力度曲线四.力度曲线与行程的关系.力度曲线与行程的关系是:行程是指打断力度曲线时Key下降的距离.如果Key 下方无东西托位,力度曲线应如图19所示,那么在S处被打断时,则曲线变成图20所示.所以同一个模具,如果.使用不同行程,可以得到图21所示的一组曲线.图19.无S时力度曲线图20,行程为S时图21, 行程分别为S1.力度曲线S.S2时的曲线组知道行程与曲线的关系后,特别要指出的是:撌指刑钍且蛭谐烫≡斐傻臄这一说法是错误的.具体分析如下:要求A=150g时,改变第三节中讨论的因素, 可以得到图22一组曲线,如果要求AF-CF=60, S=0.80时,则选曲线1S=1.0 时,则选曲线2S=1.2 时,则选曲线3.芞22 AF相同的不同曲线如果我们要求S=0.80,但Vendor由于某些原因,模具做好以后,实际曲线为曲线2,则手感当然很差,只有当S 改为1.0时才能达到手感要求.但这不是因为 S=0.8错误,而是Vendor 模没有做好.但如果做模时给定S=1.0,而模做好以后我们把S 改为0.8,则手感差不是Vendor 的责任. 说明:怎样按照产品要求设计模具,以达到要求的曲线,是非常深奥的问题,有些Keypad 专业厂家也没能总结出完整的数据或图表,而是靠工模师傅的经验来设计模具.另一方面,有的 vendor 虽做过大量研究,得出了一些经验数据,但这些资料被厂家视为高度机 密,不会外泄.所以本文不作深入探讨.五.力度曲线与能量损失.Silicon Rubber 与其它高分子物质一样,在受力变形时吸收能量,造成能量损耗所以Keypad力度曲线中,压力线与回弹线不重复.两线间的面积即为能量损失的 大小.但面积计算不方便,所以能量损耗大小用下列公式计算: 能量损耗 = AF-MF X100% AF 能量损耗影响因素有3个. 1.Silicon Rubber 原料.不同型号的原料吸能程度不一样, 原料供应商的Spec 中应有此方面 的数据.另外,硬度较大的材料能量损失多.图23.力度曲线与能量损耗2. 模具结构. 斜壁越直,能量损失越大. 斜壁各参数设计不合理,是能量损失的主要因素.3. 力度大小对能量损失也有关系. 力度越大,能量损失越高. 六. 常用Keypad 曲线 要求.我们所生产的900MHZ无绳电话对所用Keypad的Click Feeling等要求越来越严.但要求太高,Vendor又做不到,所以须找出一个合理规定,既满足本公司要求,又使Vendor可以接受.如下为我们常用Keypad曲线, 同时在第十章讨论如何给出一个合理的曲线.A.Handset 所用Silicon Rubber Keypad曲线.AF=150±30g.AF=150±30g.Click ≥30% Click≥30%S=0.8mm RF≥50g S=0.8~0.9mm RF≥50g图24.有Membrane时曲线. 图25.无Membrane时曲线.B.Base 所用Silicon Rubber Keypad曲线.AF=150±30g. AF=180±30gClick ≥30% Click ≥ 30%下载可编辑S=1.0~1.2mm RF≥50g S=1.0~1.2mm RF≥50g图26. Keypad上塑胶硬Key 图27. Keypad上塑胶硬Key较小,弹臂较细时曲线较大,弹臂较粗时曲线说明:图24曲线适用于有Membrane时.图25曲线适用于无Membrane时 ,行程可以稍大(即加上Membrane的行程).图26表示Keypad上为塑胶硬Key(Hard Key Top)时, 此曲线适用于塑胶Key较小,连接臂较细时.图27表示Keypad上为塑胶硬Key(Hard Key Top)时, 此曲线适用于塑胶Key较大,连接臂较粗时..专业.整理.。
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一、审图当设计员拿到客户设计图纸,工程部过来的新(旧)模审核表和Tooling Order 时,必须认真仔细地进行审图.进行审图一般要注意以下几点:1、认真理解客户图纸的意思,仔细分析是否客户的要求存在设计和加工制造在我们现有设备和技术力量难以做到的地方。
2、了解客户要求产品的结构,审核图纸中尺寸或者结构没有告知或不太清楚的地方。
3、注意审核图纸中尺寸有相矛盾的地方。
4、审核图纸中要求的公差是按正公差还是负公差,没标注的是否按三德公差。
5、注意审核弹性范围,硬度、回弹和比例要求.6、注意审核该支撑柱的大小,尺寸和间距根据KEY形能否达到。
7、注意审核该模的交样期,以便合理安排设计制造的加工周期。
8、审核该模具是否有自行设计的尺寸。
9、审核CA V标记的打法是否有特别要求,以便在LAYOUT图中给予特别的注明。
10、审核是否有其它特殊工艺或者需要特别注意的地方.11、对于图纸中有特殊说明的英文或日文等,需弄清楚其具体的意思,以免漏掉某些要求或者注意点。
以上各点有不太清楚或缺少尺寸或根据我们现有力量难以达到的,就要联系工程部发传真给客户(或直接发传真给客户),把我们希望更改的地方提出,看客户能否接受,以便我们更好的进行设计和制造。
※要求设计员在询问尺寸或其它相关的问题,希望能尽可能的一次性问清楚,避免浪费更多的时间.※另外,随着现代竞争的交样期越来越激烈,在模具行业要求模具的交样期越来越短.所以对于有些不影响设计或能够先进行设计和制作的模具,则先进行设计与制作等尺寸或结构齐全后进行再重新设计和制造。
例如问弹性壁能否自行设计pim大小的问题,即可先设计,开模(弹性壁暂不做,但要用Ф1.0的刀光R角深度1.0左右,以便EDM碰中用。
放电完后再进行弹性壁的设计及制造,对于交样期较短的模具可以灵活掌握,但要求设计时尺寸应做得稍微保守一些,以便尺寸来了以后可以进接制作或进行更改。
※客户所提供的图纸上,硬度单位一般为shore A,而我们公司橡胶原料的硬度是以Jis为标准的,因此审核图纸或进行弹性壁设计时按以下标准进行硬度的换算。
硅胶设计
目录
1、硅胶选用 (2)
2、硅胶件的技术要求 (2)
1、硅胶选用
原材料本色(透明带白色)。
加色粉可配成PANTONE色卡上的颜色,有普通类硅胶和VOC硅胶两种。
普通类硅胶:有美国和欧盟食品级证书,证书型号;ZY-9320到ZY-9370系列
硬度 30度 35度 40度 45度 50度 55度 60度65度 70度
型号 ZY-9330 ZY-9335 ZY-9340 ZY-9345ZY-9350ZY-9355ZY-9360 ZY-9365ZY-9370 VOC类硅胶:价格高。
去法国和德国必须用此类硅胶,或者客户指明用VOC类硅胶。
密封硅胶圈面上小筋壶盖组件
类似BKE820壶口斜面密封的可在外表面晒纹处理。
水窗密封硅胶的截面长、宽尺寸过盈(压縮)量要计算,水窗面积大的压縮量
大,并能过相关的推拉力测试。
中部的凹槽现已取消,见下图。
注意装配圆角。
水壶手柄与壶身之间密封硅胶的要求
手柄上一般有螺丝孔,定位孔
等很多孔。
单独的孔位密封不
可靠,密封硅胶要做成整块密
封形式,建议外围起凸筋过盈
密封,不能整面贴死密封。
见
右图。
因壶身是弧面,硅胶也
是弧面。
为好做模,建议此类。
目录目录 (2)第1章概述 (4)1.1 硅胶的特性及用途 (4)1.2 尺寸精度概述 (4)2.1.1 推荐标注公差 (4)2.1.2 推荐未注公差 (4)1.3 推荐优选材质 (4)1.4 蚀刻文字与图案 (4)第2章硅胶按键设计 (6)2.1 硅胶按键典型结构 (6)2.2 按力-行程曲线图介绍 (6)2.3 按键典型结构形式及应用 (7)2.4 斜臂的设计 (8)2.4.1 斜臂的形式对“按力-行程曲线”的影响 (8)2.4.2 斜臂的厚度、角度、行程及材料对“按力-行程曲线”的影响 (9)2.4.3 斜臂的压力设计 (10)2.5 导电粒与导电油墨 (12)2.5.1 导电粒 (12)2.5.2 导电油墨 (13)2.5.3 一般导电粒规格 (13)2.6 基片的设计 (13)2.6.1 密封骨 (13)2.6.2 C形坑 (14)2.6.3 排气槽 (14)2.6.4 基片开孔 (14)2.7 硅胶导光柱 (15)2.8 键体设计 (16)2.8.1 整体按键应遵循的最小尺寸 (16)2.8.2 键体与机壳的间距 (16)2.8.3 按键面的形式 (18)2.8.4 按键拔模角 (18)2.8.5 按键稳定柱 (18)2.8.6 按键的透光 (19)2.9 定位柱设计 (19)2.10 按键的表面处理 (21)2.10.1 丝印 (21)2.10.2 表面喷涂 (21)2.10.3 镭射雕刻 (22)2.10.4 滴塑 (22)2.11 按键的防误操作 (22)第3章橡胶模压制品的缺陷分析 (24)附录A :硅胶按键图纸技术要求 (26)附录B 图表目录 (27)第1章概述1.1硅胶的特性及用途硅胶是橡胶的一个种类,是二甲基硅氧烷的聚合物。
硫化后的硅橡胶具有耐热、耐寒、耐臭氧、耐大气老化及很好的电绝缘性能。
硅橡胶的缺点是扯断强度和扯断伸长率较小,压缩变形大。
它适用于制作在高温、低温、阳光、大气、臭氧环境中使用的零件以及电绝缘零件。
1.2尺寸精度概述硅胶材质是弹性体,相比于塑胶材质,其收缩率的直接影响因素多而复杂,精度比塑胶件更难做准,一直是该行业最复杂的问题之一。
在具体设计中应充分考虑到这一点,不应有精度高的地方。
2.1.1推荐标注公差硅胶按键的推荐标注公差不得严于下表:如果基本尺寸太大,无法满足设计上要求的尺寸精度,可用定位柱配基片变形的方法解决,见2.9节。
对尺寸精度有所要求的地方,设计上须留有方便修模的余地2.1.2推荐未注公差1.3推荐优选材质下表材质是目前我公司按键类产品用得较成熟的材质,推荐选用:为方便转厂,普通寿命情况下图纸上可以标明两种材料:KE-951U 或TSE6016US。
1.4蚀刻文字与图案硅胶基片上可设计出商标图案及文字,在成型制品时同时成型出来。
制品上的图案及文字有凸型和凹型两类。
考虑到模具加工的方便性,一般均设计成凸型的。
为更换标记或型号方便起见,在进行模具设计时,可将标记部位设计成镶件形式,当产品型号改变时,只更换模具型腔中标记部位的镶件就能够满足标记更换的需要。
作为这类制品零件的设计,应当允许在其标记部位镶拼块的轮廓线处有飞边残迹存在。
第2章硅胶按键设计2.1硅胶按键典型结构硅胶按键典型结构如图:图 1 按键典型结构及各部位名称基片厚度可取0.8~1.2mm,过厚的基底会增加收缩率,影响尺寸精度。
对于导电橡胶,行程一般取0.8~1.5mm为宜;排气槽(即气坑)是为防止按键动作过程中与PCB板间产生吸附现象而设,排气槽的结构尺寸见2.6.3节。
对于轻触开关,行程取决于开关自身的行程(及防误操作的行程),见后述。
如基片不贴合PCB板,则可省去空气槽这一结构要素。
斜臂及导电粒后续介绍。
2.2按力-行程曲线图介绍要做好按键设计,需要较好地了解按力-行程曲线图。
图 2 按力-行程曲线图该图中,红色线为按压力与行程的关系,绿色线为回弹力与行程的关系。
按键设计有个手感问题,不同的曲线图对应不同的手感,根据经验,当(FP-FC)/FP在40%至60%时,手感较好。
2.3按键典型结构形式及应用根据按键使用的具体场合,以及产品对按键的寿命、按压力、手感等具体要求,按键结构形式及应用如图3所示。
硅胶按键的寿命与材质及斜壁结构直接相关,根据设计需求来定。
部分产品硅胶按键寿命参考:遥控器类:50万次;电话机类:100万次;手提电脑:400万次~500万次;电脑键盘:500~1000万监护类产品硅胶按键寿命定义为50万次以上;B超硅胶按键的普通寿命定义为100万次以上,高寿命定义为400万次以上。
图 3 按键典型结构应用参考2.4斜臂的设计按键形状和按键的尺寸会影响到按键的手感,其中斜臂设计是获得良好手感的关键。
斜臂是按键与基片相连接的过渡部分,斜臂壁厚与斜臂形式直接影响按压力、按压手感及按键寿命。
2.4.1斜臂的形式对“按力-行程曲线”的影响斜臂典型形式有圆锥形、拱形、平坦型,三种形式各有特点:圆锥形斜臂,手感节奏明显,按压力大;拱形斜臂按压力小,手感差,寿命长;平坦型斜臂则自身不反弹,无按压手感。
斜臂的形式对“按力-行程曲线”的影响及适用范围如图4所示。
图 4 斜臂形式对按力-行程曲线的影响2.4.2斜臂的厚度、角度、行程及材料对“按力-行程曲线”的影响斜臂的厚度、角度、行程及材料对“按力-行程曲线”的影响如图5。
硅胶硬度通常采用邵氏硬度表示,又叫邵尔A硬度,度数0~100。
原材料厂家的供货规格误差一般在±5度,有特殊要求时,生产厂自身能调配±2~3度。
一般操作面板按键类,硬度取45±5或50±5度。
普通寿命建议尽量选单一硅胶材料,硬度指标在图纸的技术要求里同时予以明确,注意与1.3材料栏一致。
图 5 斜臂厚度、角度、行程及材料对“按力-行程曲线”的影响2.4.3斜臂的压力设计须根据不同按键大小设计不同的按压力要求,若不分大小设计成一种按压力,会导致大的按键总体手感轻,且不易反弹,二者应成相对的正比关系。
峰值按力的制作误差为±15%~20%。
推荐如下:小小按键(参考面积40~95mm²):80g±15%小按键(参考面积95~175mm²):100g±15%中小按键(参考面积175~350mm²):130g±15%中大按键(参考面积350~630mm²):170g±15%大按键(参考面积630~950mm²):210g±15%对于导电橡胶按键,推荐使用圆锥形斜臂结构,其斜臂角度宜控制在45°至60°之间,以获得较为清晰的节奏感。
斜臂的水平宽度尺寸一般情况推荐设计为1~1.2mm。
如下图(按这设计后,上述按键要求按压手感基本接近):图 6 圆锥形斜臂尺寸推荐与轻触开关配合使用的按键,其弹力主要由轻触开关提供,该种按键的斜臂可以设计成平坦斜臂,装配后按键的弹力由轻触开关的弹力和斜臂的弹力合成,按键的行程为轻触开关的行程+间隙,注意间隙不得太大,推荐间隙0.2,间隙太大手感不好。
下图是推荐的两种平坦臂结构形式:图7 与轻触开关配合使用的平坦臂尺寸推荐图8 外部覆盖式配轻触开关使用的平坦臂尺寸推荐斜臂设计只是模型搭建及图纸推荐,但厂家会结合按压力要求、寿命要求及斜臂结构做适当调整。
2.5导电粒与导电油墨2.5.1导电粒为取得良好得导电性能,在按键底部成型一颗导电粒,当接压按键时,导电粒会接触PCB导通电路。
导电粒主要由碳粉与硅橡胶混合制成的,通常其硬度在70度左右,形状通常为圆形,根据导电要求可选择不同的导电粒,如低电阻黑粒,金属粒。
导电粒的结构尺寸见下图所示:图9 导电粒的结构尺寸导电粒的直径规格有:2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、8.0mm。
厚度有:0.4、0.5、0.6mm。
2.5.2导电油墨另一常用的导电方式,是丝印导电和移印导电。
导电油墨被印刷于按键底部,可印刷不同形状和尺寸。
但印刷导电的寿命比导电粒短,且电阻较大。
导电油墨的常见形式见图10,其厚度为25~40微米。
图10 导电油墨的形式2.5.3一般导电粒规格一般导电规格:黑粒:250克力下的PCB板上测试< 150 OHM移印导电:250克力下的PCB板上测试< 100 OHM丝印导电:250克力下的PCB板上测试< 250 OHM2.6基片的设计基片上的主要结构要素如下所述。
2.6.1密封骨密封骨形式见图11,密封骨可防止灰尘和水气的进入。
图11 密封骨2.6.2C形坑C形坑可沿PCB的外缘包裹PCB板,见下图所示:图12 C形坑2.6.3排气槽排气槽位于按键与PCB板之间,当按下按键时,空气会沿着排气槽排出。
当放开按键时,空气会沿着排气槽回流,使按键回复到原来位置。
排气槽的形式、尺寸可参考下图:图13 基片排气槽2.6.4基片开孔1)基片上开孔时,出模后在制品开孔部位往往残留披锋状薄片,需手工剔除,考虑到工艺及产品使用过程的基本强度需要,圆孔边缘距斜壁至少应有2mm以上的距离,距基片边缘也至少应2mm以上的距离。
当开孔为方孔时,该值至少为3mm(开方孔时注意方孔四角倒圆角,避免应力集中)。
图 14 基片开孔注意事项一2) 当基片与PCB 板有螺钉连接时,需注意一定要把基片孔开通,不然在拧紧螺钉时,基片会受到扭力,而使按键手感、动作失常。
如下图示意:好的设计不好的设计螺钉柱位图 15 基片开孔注意事项二 2.7 硅胶导光柱因硅胶成型的特殊性,可将局部透明结构与半透明的按键部分成型于一体,故对面板上有发光指示的小孔,往往直接在硅胶按键基片上成型导光柱,用以导出LED 的光。
也可单独直接用硅胶制作导光柱,见下图示意,具体设计须结合灯的形式变通。
面板面板导光柱导光柱图 16 导光柱结构示意2.8键体设计2.8.1整体按键应遵循的最小尺寸整体按键各结构要素设计应遵循下图所示的最小尺寸:图17 标准按键最小尺寸2.8.2键体与机壳的间距对于带导电粒的键体与机壳的间距设计见图18所示:图18 带导电粒键体与机壳的间距对于配轻触开关的按键,设计按键凸出距离,无需保证图18所示的“行程加至少0.6”。
而按下述原则设计:从方便操作、不卡键考虑,按键凸出需加大;从外观考虑按键凸出又不宜过大。
以下计算公式适用于小按键,如中、大按键,可根据外观需要适当放大尺寸。
硅胶按键孔壁外拐角图 19配轻触开关键体与机壳的间距参考图19,其中:D 为按键空行程,一般取:0.2mm ,对于有防误操作要求的按键,可放大至0.5~1mm 。
A 为按键顶端到机壳按键孔壁外拐角的高度,推荐设计:A = 轻触开关行程+D +0.8~1.2(根据按键大小取不同值)B 为按键圆角与直边相接点到机壳按键孔壁外拐角的高度,推荐设计:B = D +0.2~0.4注意,在完全压实按键后,因硅胶会变形,要考虑按键拐角在高度方向上至少高于孔壁内拐角1.5mm 。