結構設計基礎知識

2021-09-24 08:40:50 字數 2378 閱讀 9266

一、塑膠件

塑膠件設計時盡可能做到一次成功,對某些難以保證的地方,考慮到修模時給模具加料難、去料易,可預先給塑料件保留一定的間隙。

常用塑料介紹

常用的塑料主要有abs、as、pc、pmma、ps、hips、pp、pom等,其中常用的透明塑料有pc、pmma、ps、as。高檔電子產品的外殼通常採用abs+pc;顯示屏採用pc,如採用pmma則需進行表面硬化處理。日常生活中使用的中底擋電子產品大多使用hips和abs做外殼,hips因其有較好的抗老化效能,逐步有取代abs的趨勢。

常見表面處理介紹

表面處理有電鍍、噴塗、絲印、移印。abs、hips、pc料都有較好的表面處理效果。而pp料的表面處理效能較差,通常要做預處理工藝。

近幾年發展起來的模內轉印技術(imd)、注塑成型表面裝飾技術(iml)、魔術鏡(half mirror)製造技術。

imd與iml的區別及優勢:

1.imd膜片的基材多數為剝離性強的pet,而iml的膜片多數為pc.

2.imd注塑時只是膜片上的油墨跟樹脂接合,而iml是整個膜片履在樹脂上

3.imd是通過送膜機器自動輸送定位,iml是通過人工操作手工掛

1.1 外形設計

對於塑膠件,如外形設計錯誤,很可能造成模具報廢,所以要特別小心。外形設計要求產品外觀美觀、流暢,曲面過渡圓滑、自然,符合人體工程。

現實生活中使用的大多數電子產品,外殼主要都是由上、下殼組成,理論上上下殼的外形可以重合,但實際上由於模具的製造精度、注塑引數等因素影響,造成上、下外形尺寸大小不一致,即面刮(面殼大於底殼)或底刮(底殼大於面殼)。可接受面刮<0.15mm,可接受底刮<0.

1mm。所以在無法保證零段差時,盡量使產品:面殼》底殼。

一般來說,上殼因有較多的按鍵孔,成型縮水較大,所以縮水率選擇較大,一般選0.5%。

底殼成型縮水較小,所以縮水率選擇較小,一般選0.4%。即面殼縮水率一般比底殼大0.1%

1.2 裝配設計

指有裝配關係的零部件之間的裝配尺寸設計。主要注意間隙配合和公差的控制。

1.2.1 止口

指的是上殼與下殼之間的嵌合。設計的名義尺寸應留0.05~0.1mm的間隙,嵌合面應有1.5~2°的斜度。端部設倒角或圓角以利裝入。

上殼與下殼圓角的止口配合。應使配合內角的r角偏大,以增大圓角之間的間隙,預防圓角處的干涉。

1.2.2 扣位

主要是指上殼與下殼的扣位配合。在考慮扣位數量位置時,應從產品的總體外形尺寸考慮,要求數量平均,位置均衡,設在轉角處的扣位應盡量靠近轉角,確保轉角處能更好的嵌合,從設計上預防轉角處容易出現的離縫問題。

扣位設計應考慮預留間隙。

設計扣位時應考濾側抽心有無足夠的行程。

1.2.3 螺絲柱

一般採用自攻螺絲,直徑為2~3mm。

以上表中所提供的是hips和abs料常用螺絲孔尺寸,對於不同的材料,螺絲孔尺寸有所不同,一般來說,比較軟、韌性較好的材料d值小,較脆的材料所選d值要大一點。

1.3 結構設計

在基本厚度的設計上,不宜過薄,否則外客強度不足,容易導致變、斷裂等問題的出現,過厚則浪費材料,影響注塑生產。一般外殼壁厚控制在1~2mm。外殼整體厚度應平均過度,不得存在厚度差異變化大的結構,否則容易導致外觀縮水,特別是在筋位底部和螺絲柱位。

為預防縮水,筋位厚度控制在0.6~1.2mm。

1.3.1面殼

鍵孔的設計。鍵孔的碰穿方式有三種選擇。

a方式利於模具的製作,但碰穿處的利邊容易導致卡鍵;b方式則避免了卡鍵問題,但當碰穿偏心時則鍵孔變小,產生利邊。c方式增加了按鍵的倒入斜腳,同時儲存了碰穿偏心的餘量,有效的防止了問題的出現,現一般採用b或c。

1.3.2 按鍵設計

間隙:按鍵設計時要注意按鍵與面殼鍵孔的間隙,一般來說,如果按鍵採用矽膠按鍵,則按鍵與面殼鍵孔的間隙為0.2~0.

3mm。如果按鍵採用懸臂梁,則要考慮預留按動時偏擺的間隙。如按鍵表面需要處理則要考慮各種表面處理對間隙的影響。

水鍍(電鍍)鍍層厚度一般為0.1mm,噴塗和真空鍍一般為0.05mm。

鍵頂圓弧:如慮按鍵表面需進行絲印等處理時,按鍵表面圓弧不宜過大,弓形高度小於0.5mm。

圓角:按鍵頂部周邊需倒圓角,避免卡住按鍵。

懸臂梁的不同設計對按鍵效果有不同的影響。

上圖所示按鍵按動時偏擺較大,按鍵與面板鍵孔要預留較大的間隙

上圖所示按鍵按動時偏擺較小,按鍵主要做垂直運動,按鍵與面板鍵孔預留較小的間隙

另一方面,懸臂梁的長度和厚度也直接影響到按鍵的效果,如果是聯體按鍵,則要避免按鍵連動(即按乙個按鍵時,其它按鍵也跟著運動的現象,嚴重時會發生其它按鈕發生動作,造成誤操作)

按鍵手感:輕觸式按鈕的按動力量大小一般要求在100g~200g,按動靈活,手感良好。

按鍵壽命:按鍵壽命一般要求100000次,

控制變形:對於懸臂梁按鍵,生產、運輸、儲存時一定要控制按鍵的變形,因為輕微的變形都可能導致按鍵的使用效果明顯下降。

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