塑胶结构设计要求规范.docx

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塑胶结构设计要求规范

第一章 塑胶结构设计规X 

1、材料与厚度 

1.1、材料的选取 

a.  ABS：

高流动性，廉价，适用于对强度要求不太高的部件〔不直承受冲

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。

 壳体的厚度 

a.  壁厚要均匀，厚薄差异尽量控制在根本壁厚的25%以内，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100mm²。

b.  在厚度方向上的壳体的厚度尽量在1.2~1.4mm，侧面厚度在1.5~1.7mm；

外镜片支承面厚度0.8mm，内镜片支承面厚度最小0.6mm。

c.  电池盖壁厚取0.8~1.0mm。

d.  塑胶制品的最小壁厚与常见壁厚推荐值见下表。

塑料料制品的最小壁厚与常用壁厚推荐值（单位mm） 

1.3、厚度设计实例 

塑料的成型工艺与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本钱，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，凹陷；塑件壁厚过小，如此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，否如此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，同时在塑件内部存在较大的内应力。

设计塑件时要求壁厚与薄壁交界处防止有锐角，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 

  脱模斜度的要点 

°°至1°间比拟理想。

具体选择脱模斜度时应注意以下几点:

 a.  取斜度的方向，一般内孔以小端为准，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。

如如下图1-1。

 图1-1 

b.  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X围内。

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与PC料脱模斜度应大于2°。

h.  带革纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应加3°~5°的脱模斜度，视具

°°（H为咬花深度〕.如121的纹路脱模斜度一般取3°，122的纹路脱模斜度一般取5°。

i.  插穿面斜度一般为1°~3°。

j. 外壳面脱模斜度大于等于3°。

k. 除外壳面外，壳体其余特征的脱模斜度以1°为标准脱模斜度。

特别的也

°，3~5mm取1°°°，3~5mm取1°° 

3、加强筋 

为确保塑件制品的强度和刚度，又不致使塑件的壁增厚，而在塑件的适当部位设臵加强筋，不仅可以防止塑件的变形，在某些情况下，加强筋还可以改善塑件成型中的塑料流动情况。

为了增加塑件的强度和刚性，宁可增加加强筋的数量，而不增加其壁厚。

3.1、加强筋厚度与塑件壁厚的关系 

  举例说明：

3.2、加强筋设计实例 

图3-3 

4、柱和孔的问题 

4.1、柱子的问题 

a.  设计柱子时，应考虑胶位是否会缩水。

b.  为了增加柱子的强度，可在柱子四周追加加强筋。

加强筋的宽度参照图3-1。

柱子的缩水的改善方式见如图4-1、图4-2所示：

改善前柱子的胶太厚，易缩水；改善后不会缩水。

图4-1     图4-2 

4.2、孔的问题 

a.  孔与孔之间的距离，一般应取孔径的2倍以上。

b.  孔与塑件边缘之间的距离，一般应取孔径的3倍以上，如因塑件设计的

限制或作为固定用孔，如此可在孔的边缘用凸台来加强。

c.  侧孔的设计应防止有薄壁的断面，否如此会产生尖角，有伤手和易缺料

的现象。

图4-3 

                图4-4 

4.3、“减胶〞的问题      

5、螺丝柱的设计 

  通常采取螺丝加卡扣的方式来固定两个壳体，螺丝柱通常还起着对PCB板的定位作用。

  ×0.35的自螺丝与螺柱的尺寸关系。

设计中可以取：

螺丝柱外径=2×螺丝外径；螺柱内径〔ABS，ABS+PC〕=螺丝外径-0.40mm；螺柱内径〔PC〕=螺丝外径-0.30mm或-0.35mm〔可以先按0.30mm来设计，待测试通不过再修模加胶〕；两壳体螺柱面之间距离取0.05mm。

 不同材料、不同螺丝的螺丝柱孔设计值如表5-2、表5-3所示。

  常用自攻螺丝装配与测试〔10次〕时所要用的扭力值，如表5-4所示。

6、止口的设计 

6.1、止口的作用 

1、壳体内部空间与外界的导通不会很直接，能有效地阻隔灰尘/静电等的

进入

2、上下壳体的定位与限位 

6.2、壳体止口的设计需要注意的事项 

1、嵌合面应有>3~5°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，应使配合内角的R角偏大，以增加圆角之

间的间隙，预防圆角处相互干预 

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

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，如此称之为底刮，如图6-1所示。

可承受的面刮<0.15mm，可承受的底刮，无论如何制作，段差均会存在，只是段差大小的问题，尽量使产品装配后壳大于底壳，且缩小面壳与底壳的段差    

7、卡扣的设计 

7.1、卡扣设计的关键点

1. 数量与位臵：

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. 朝壳体内部方向的卡扣，斜销运动空间不小于5mm； 

7.2、常见卡扣设计

1、通常上盖设臵跑滑块的卡钩，下盖设臵跑斜顶的卡钩；因为上盖的筋条比下盖多，而且上盖的壁常比下盖深，为防止斜顶无空间脱出。

2、上下盖装饰线（美工线）的选择

3、卡钩离角位不可太远，否如此角位会翘 

4、卡扣间不可间距太远，否如此易开缝

 8、装饰件的设计

、装饰件的设计须知事项

1. 装饰件尺寸较大时〔大于400m²），壳体四周与装饰件配合的粘胶位宽度要求大于2mm。

在进展装饰件装配时，要用治具压装饰片，压力大于3kgf，保压时间大于5秒钟 

2. 外外表的装饰件尺寸较大时〔大于400mm²），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，如果与内部的主板或电子器件距离小于，塑胶壳体装配凹槽尽量无通孔，否如此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，如此卡位不能电镀，且扣位要用屏蔽胶膜盖住 

4. 如果装饰件在主机的两侧面，装饰件内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 

、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a>45°，否如此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。

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，如如下图所示：

a.电镀件的厚度按照理想的条件会控制在左右，但是在实际的生产中，可能最多会有的厚度，所以对电镀件装配设计时需要关注。

b.镀覆层厚度单位为μm，一般标识镀层厚度的下限，必要时，可以标注镀层厚度X围. 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，最好在以上4mm以下，如果需要作的很薄的话，要在相应的位臵作加强的结构来保证电镀的变形在可控的X围内

d.塑件外表质量一定要非常好，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，同时价格也比拟低廉 

9、按键的设计 

  按键（Button）大小与相对距离要求

 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. 竖排别离按键中，两相邻按键中心的距离a≥ 

2. 横排成行按键中，两相邻按键中心的距离b≥ 

3. 为方便操作，常用的功能按的最小尺寸为× 

    按键（Button）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C≥0.75mm，按钮与轻触开关间隙B=0.20mm； 

2. 水晶按钮与基体的配合间隙单边为A=0.10-0.15mm；

3.  

4. 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展实际模拟；非摆动方向的设计配合间隙为A=0.2-0.25mm；

5.   mm，如喷橡胶油按键与基体的间隙为0.3-0.4mm；

6. 外表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：

  图9-2  

 10、旋钮的设计 

 旋钮（Knob）大小尺寸要求 旋钮（Knob）大小尺寸要求见如下所示 

  两旋钮（Knob）之间的距离两旋钮（Knob）之间的距离大小：

C8.0mm。

  旋钮（Knob）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A≥0.50mm，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A≥0.50mm； 

3.   mm。

4. ≥B≥8.00mm，如图11-4示。

图10-1

11、胶塞的设计

1.TPU塞开