迈瑞硅胶件设计指南.docx

1、迈瑞硅胶件设计指南文件类别和属性 上层文件 机械设计工作规范文件属性 指南文件模块属性 设计开发管理 维护部门 超声机械研发部文件编号 MR/G08N01-07-11 本版 A 硅胶件设计指南拟制：黄力锋 审核： 肖训华 王炜批准：日期： 2007-6-7 日期： 2007-6-7 2007-6-7 日期： 记订历录史修版本 修订内容概述 批准人 修订人 修订日期A 新建（在原超声网页发布初稿的基础上，增加；完善推荐材质；增加圆锥斜壁“推荐标注公差”增加基片上设计易设计、平坦斜壁的具体设计尺寸；/ / 增加带轻触开关的硅胶按调节尺寸公差；变形结构，增加附增加第三章橡胶制品缺陷分析；键尺寸设计；

2、 A录硅胶按键图纸技术要求范例。）/ 发 至： 销售管理部信息技术部人力资源部 资源管理部 小产品销售部 国内市场部耗材销售部 国内用服部 国际市场部国际售后服务部 研发管理部 供应商资源开发部 技术法规部生化试剂厂 血球试剂厂 机加中心 采购部生产管理部计划部 生产工程中心 财务管理部财务部 办事处 总裁办 由：质管部 MR/G08N01-07-11（A） 目录 . 2 第1章 概 述 . 4 1.1 硅胶的特性及用途 . 4 尺寸精度概述 .1.2 . 4 2.1.1 推荐标注公差 . 4 推荐未注公差 .2.1.2 . 4 推荐优选材质 . 4 1.3 蚀刻文字与图案 .1.4 . 4

3、第2章 硅胶按键设计. 6 6 . 2.1 硅胶按键典型结构 .6 . 按力行程曲线图介绍 2.2 .7 . 2.3 按键典型结构形式及应用 .8 2.4 . 斜臂的设计 .8 斜臂的形式对“按力行程曲线”的影响 . 2.4.1 9 斜臂的厚度、角度、行程及材料对“按力行程曲线”的影响 . 2.4.2 10 .2.4.3 . 斜臂的压力设计2.5 导电粒与导电油墨 . 12 2.5.1 12 导电粒. 2.5.2 导电油墨 . 13 2.5.3 13 . 一般导电粒规格2.6 基片的设计 . 13 2.6.1 13 .密封骨 . 2.6.2 C14 形坑 . 2.6.3 . 14 排气槽 .2

4、.6.4 . 基片开孔 .14 2.7 硅胶导光柱 . 15 键体设计 .2.8 . 16 2.8.1 整体按键应遵循的最小尺寸 . 16 键体与机壳的间距 2.8.2 . 16 按键面的形式 .2.8.3 . 18 按键拔模角 . 2.8.4 18 按键稳定柱 . 18 2.8.5 按键的透光 .2.8.6 . 19 2.9 定位柱设计 . 19 按键的表面处理 . 2.10 21 页27 共 页2 第 机密文件，知识产权属迈瑞公司所有 MR/G08N01-07-11（A） 2.10.1 丝印 . 21 表面喷涂 2.10.2 . 21 镭射雕刻 . 2.10.3 22 滴塑 . 22 2.

5、10.4 按键的防误操作 .2.11 . 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 页27 共 页3 第 机密文件，知识产权属迈瑞公司所有 MR/G08N01-07-11（A） 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

6、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： 尺寸 L10 10100 0.1%*L 公差 0.10 0.05 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 下表可作为硅胶件的未注公差参考： 尺寸 L10 10L20 20L30 30L50 50100 公差 0.08 0.10 0.15 0.20 0.4%*L 0

7、.5%*L 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： 材质 硬度 (Shore A) 比重3(g/cm) 颜色 抗拉强度MPa 撕裂强度KN/m 伸长% 率收缩% 率寿命 KE-951U 50 1.15 乳白色透明 8.8 12.7 350 3.8 普通 TSE6016US 50 1.16 乳白色透明 8.7 25 350 3.9 普通KE-5141-U 40 1.06 乳白色透明 4.7 8.0 470 4 高为方便转厂，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

8、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。 页27 共 页4 第 机密文件，知识产权属迈瑞公司所有 MR/G08N01-07-11（A） 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。 页27 共 页5 第 机密文件，知识产权属迈瑞公司所有MR/G08N01-07-11（A ） 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

9、1 按键典型结构及各部位名称 基片厚度可取0.81.2mm，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0.81.5mm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。 2 按力行程曲线图图 页27 共 页6 第 机密文件，知识产权属迈瑞公司所有MR/G08N01-07-11（A） 该图中，红色线为按

10、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：5001000万 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。

11、 页27 共 页7 第 机密文件，知识产权属迈瑞公司所有MR/G08N01-07-11（A） 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。 页27 共 页8 第

12、机密文件，知识产权属迈瑞公司所有MR/G08N01-07-11（A ） 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0100。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23度。 一般操作面板按键类，硬度取455或505度。普通寿命建议尽量选单一硅胶材料，硬度指 页27 共 页9 第 机密文件，知识产权属迈瑞公司所有MR/G08N01-07-11（A ） 标在图纸的技术要求里同时予以明确，注意与1.3材

13、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4095mm2)：80g15% 页27 共 页10 第 知识产权属迈瑞公司所有机密文件，MR/G08N01-07-11（A） 小按键(参考面积95175mm2)：100g15% 中小按键(参考面积175350mm2)：130g15% 中大按键(参考面积350630mm2)：170g15% 大按键(参考面积

14、630950mm2)：210g15% 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11.2mm。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： 7 与轻触开关配合使用的平坦臂尺寸推荐图 页27 共 页11 第 知识产权属迈瑞公司所有机密文件，MR/G08N01-07-11（A） 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： 导电粒的结构尺寸图 9 。、8.0mm4.5、5.0、6.0、导电粒