机构设计技术

机构设计技术

伍子荣 一：塑胶件组装方式的分类 1. 压入配合press fit assembly 2. 扣件配合snap joint assembly 3. 机械锁紧mechanical fastening 4. 超音波焊接ultrasonic welding

5. 粘着结合adhesive bonding、溶解结合solvent bonding 6. 热烫 7. 冷打

1． 压入配合：接触面的应力与应变应该是均一的。齿轮与轴，轴与轴承的最佳配合方式。

对于非结晶性材料而言，压入配合设计的表面宜光滑，如图A。 结晶性材料有：

POM、PE、PP、PET、PPS、Nylon-6、Nylon-66、LCP、PA、PBT、PP/PMMA、PP/PS、PP/TPO、TPE、TPO

对于结晶性材料而言，由于材料应力集中较不敏感，宜采用图B。 非结晶性材料有：

PS、PC、ABS、PMMA、PPE、PPE/PS、HI-PS、PVC、PC/ABS 搓花轴轴花：直纹、菠萝花、倒扣花

轴 ￠2.0 ￠3.0 柱 ￠5.0 ￠6.0 孔 ￠1.9+0.05/-0.0 ￠2.85+0.05/-0.0

2．机械锁紧

常用的机械锁紧就是螺丝。A．螺柱预留空隙保证螺丝施力前产品四周已经密合。 B．丝柱入口应做大一级与螺丝等大，防止螺柱崩裂，也方便导入锁螺丝。 C．尽量缩短螺柱的长度，这样模具可以避免使用长的针(螺柱是盲孔时)

针对经常装配和拆卸的零件，金属埋入件是最理想的。

1. 螺牙不得延长至成型品的末端，不利于模具强度及螺纹寿命，端面易崩。至少要设0.8的平位。 2. 节距必须至少要0.9。 3. 为了使压力减到最小，螺纹牙底必须为半径0.13-0.25

普 通 牙 螺 丝

螺丝规格 φ2.0 φ2.3 φ2.6 φ2.8 φ3.0 φ3.5 孔径要求 孔孔孔孔孔孔公差 公差 公差 公差 公差 公差 径 径 径 径 径 塑料名称 径 ┼ 0 ┼ ABS 1.7 ─ 1.9 0.05 ─ 0 ┼ ┼ 0 ┼ 0 ┼ ┼ 2.2 ─ 2.4 ─ 2.5 0.05 ─ 0 ┼ 2.9 0.05 ─ 0.05 ┼ 0 0.05 ┼ 0 0.05 ┼ 0 0.05 ┼ HIPS 1.7 ─ 1.9 0.05 ─ 0 2.2 ─ 2.4 ─ 2.5 0.05 ─ 0 2.9 0.05 ─ 0.05 ┼ 0.05 ┼ 0 0.05 ┼ 0.05 ┼ PC 1.7 0.05 ─ 0 ┼ ┼ 0 2 ─ 2.3 ─ 2.4 0.05 ─ 0 ┼ ┼ 0 2.6 ─ 3 0.05 ─ 0.05 ┼ 0 0.05 ┼ 0 0.05 ┼ 0 0.05 ┼ SAN 1.7 0.05 ─ 0 ┼ 2 ─ 2.3 ─ 2.4 0.05 ─ 0 2.6 ─ 3 0.05 ─ 0.05 ┼ 0.05 ┼ 0.05 ┼ 0.05 ┼ POM 1.6 0.05 ─ 0 ┼ 1.8 0.05 ─ 0 ┼ 2.1 0.05 ─ 0 ┼ ┼ 0 2.3 ─ 2.4 0.05 ─ 0 ┼ 0.1 2.8 ─ 0 0.05 ┼ 0 PA 1.6 0.05 ┼ 1.8 0.05 ─ 0 2.1 0.05 ─ 0 2.3 ─ 2.4 0.05 ─ 0 ┼ 0.1 2.8 ─ 0 0.06 0.05 ┼ PP

2 ┼ 0.1 2.2 ─ 0 0.05 ─ ┼ 0.1 ┼ 0.1 2.3 ─ 0 2.7 ─ 0 0.05

快 牙 螺 丝

螺丝规格 φ2.0 φ2.3 φ2.6 φ2.8 φ3.0 φ3.5 孔径要求 孔孔孔孔孔孔公差 公差 公差 公差 公差 公差 径 径 径 径 径 塑料名称 径 ┼ ABS 1.6 0.05 ─ 0 ┼ ┼ 0 ┼ 1.9 ─ 2.1 0.05 ─ 0 ┼ ┼ 0 ┼ 0 ┼ 2.3 ─ 2.5 ─ 2.9 0.05 ─ 0.05 ┼ 0 0.05 ┼ 0 0.05 ┼ 0 0.05 ┼ HIPS 1.6 0.05 ─ 0 ┼ 1.9 ─ 2.1 0.05 ─ 0 ┼ 2.3 ─ 2.5 ─ 2.9 0.05 ─ 0.05 ┼ 0.05 ┼ 0 0.05 ┼ 0 0.05 ┼ PC 1.6 0.05 ─ 0 ┼ 1.9 0.05 ─ 0 ┼ 2.2 0.05 ─ 0 ┼ 2.4 ─ 2.6 ─ 3 0.05 ─ 0.05 ┼ 0 0.05 ┼ 0 0.05 ┼ SAN 1.6 0.05 ─ 0 1.9 0.05 ─ 0 ┼ 2.2 0.05 ─ 0 ┼ 2.4 ─ 2.6 ─ 3 0.05 ─ 0.05 ┼ 0.05 ┼ 0.05 ┼ POM ┼ 0 1.6 ─ 1.8 0.05 ─ 0 ┼ 2 0.05 ─ 0 ┼ 2.2 0.05 ─ 0 ┼ 2.4 0.05 ─ 0 ┼ 2.8 0.05 ─ 0 ┼ 0.05 ┼ 0 PA 1.6 ─ 1.8 0.05 ─ 0 2 0.05 ─ 0 ┼ 2.2 0.05 ─ 0 2.4 0.05 ─ 0 ┼ 2.8 0.05 ─ 0 ┼ 0.05 PP 2 0.05 ─ 0 ┼ ┼ 0.1 2.1 ─ 0 2.3 0.05 ─ 2.7 0.05 ─ 0.05 ┼ 0.05 ┼ PVC90° 1.8 0.05 ─ 0 ┼ 0.1 1.9 ─ 0 2.1 0.05 ─ 2.5 0.05 ─ 0.05 0.05 PVC100° 1.9 ┼ 0.05 ─ ┼ 0.1 ┼ ┼ 2 ─ 0 2.2 0.05 ─ 2.6 0.05 ─ 0.05 0.05 0.05

筋骨设计：

十字交叉骨的正确做法 2骨之间的距离B>=3A 筋不要做到顶，留1mm,骨顶亦不要做平

加强筋没连接产品外壁的话，末端部分亦不应突然终止，防止困气，填不满，烧焦。 过厚的加强筋易产生缩水，空穴，变形翘曲，夹水纹，也会加长注塑周期。

并排骨位的设计宜做成镶件

3．超声

对于非结晶性材料PS，PC，ABS，PMMA，PVC，PC/ABS

增加溢料槽，减少焊接面积，消除外观溢料。做台阶。表面咬花，增加熔接强度。

h θ 非结晶性材料 小零件 0.3-0.4 60-90 大零件 0.5-0.6 半结晶性材料 小零件 0.5-0.7 90 大零件 0.7-1.0

台阶内侧预留间隙，可以防止融熔材料跨越台阶形成外观不良。

剪切组装：半结晶性或不易焊接的材料。POM，PE，PP，PET，PA，PBT

4．粘着接合，溶解接合

1．涂胶水表面要平不要光滑，少纹或幼蚀纹有助增加胶水接触面积及藏较多胶水。

2．凹孔最好做成六角或八角形，尽量不要圆配圆，若要则需有直径0.2-0.3的空隙。胶水涂在凸钉上，不

应涂在凹孔内。止口若用胶浆，尽量设计成双止口。

3．薄件及有内应力的件，表面切勿使用快干胶，以免爆裂。 4．要导电之金属件附近勿用快干胶，以免接触不良。

5．减少快干胶发白之方法：a，用低发白快干胶。B，速干剂C，空气要流通要干燥。D，使用快干胶，切

勿即时包装。

5．扣件配合

1．扣位对称分布，相互作用力均等

2．在扣位应力集中或胶位较薄的地方，须加R或封胶

3．一个好的扣件设计将不会承受负载，所以其扣合力量不会隨时间而减少或因震动的影响而松弛

4．梁的厚度是壁厚的0.5-0.6

5．长度L5-10倍壁厚，插入面角度a25-35度，扣合面H应小于壁厚，

若L与壁厚接近10：1，则H取壁厚值。Ta:Tb=(1.25~2):1。

6．卡扣离边角不可太远，大件<25，小件<20，否则角会翘缝。卡扣间不可间隔太远，通常<100，内卡扣

<50，太远则合不牢。

7．为了保证卡扣设计完后，从装饰线看不到卡扣或者不会看透，就必须把母卡扣设计在有止口的壳体上。

8．卡扣配合尺寸 9．手机母扣种类：

10．扣

二．止口与反止口

1．止口的作用如下：A．限位，防止壳体装配时错位，产生断差。 B．防静电。 C．遮光/防尘。

2．止口设计基本原则：公止口，一般长在厚度薄的壳体上。母止口，一般做在厚度厚的壳体上。

3．止口与扣位的关系：

A．正常布扣方法：母扣布在公止口的壳

B．反扣，母扣布在母止口的那一侧。要把公扣两侧的公止口单边切掉至少6，否则不能变形。

4．止口与反止口配合尺寸：

三．美工线：

1.不在PL面上的美工线，有如下作用：

A.确实是加强外观效果作用的，起美化作用；

B.表面有不同处理工艺的，起工艺间隔线作用（比如同一表面喷两种颜色的油，如果没这个美工线而

遮喷的话，接合处毛边很重） 2.在PL面上的美工线，有如下作用：

A.能减弱由于产品上下盖尺寸偏差引起的手感断差 B.超声产品所必须的外壳间隙

四．按键设计：

1.普通plastic key的设计 (1)若有喷涂，则单边间隙0.15

(2)

(3)PCB印碳

(4)所有按键要有止转结构，单边间隙0.15

2.rubber key

(1)单边间隙0.25

(2)rubber key的固定方式：

(3)当键与键相隔较近时，易发生连动，应在键与键中间加rib或小凸点 (4)为使长形按键手感良好，顶面硬度应达到75-80度 3．Contact rubber: (1)silicon rubber

(2)contact rubber裙部特征

Type A 段落感好，但寿命短，Type B段落感和寿命居中，常用，Type C段落感差，但寿命长 (3)预压0.2-0.25mm

五．杂类：

1．低硬度软胶件甩油问题：PVC：浸入天那水1-3秒，马上放入清水中浸泡。橡胶件：浸泡洗面水10秒，马上放入清水中清洗。

2．斑马条：压缩量为0.4-0.5，或高度的10%。Pitch=0.18/0.1/0.05，视金手指间距定。 3．塑胶内应力：1，电镀件有内应力，镀层结合力降低。2，一些有应力的零件在仓库会开裂。 检测方法：通常把零件放在溶剂中15S-2min，是否有开裂来判断。 ABS/PS 煤油，冰醋酸 PC 四氯化碳 PA 正庚烷

PSF/PPO 四氯化碳 内应力消除办法：

ABS：冰乙酸浸泡/60-70度烤箱内2-4H

PC：低温烘烤（缓慢长温至120度持续10min,自然冷却） PA：热水煮沸，在水中冷却，风干 4．如何防止跌落骨、扣断裂