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机械设计手册
一、 前言
二、 塑胶件
1、1、 外形设计
1、2、 装配设计
1、3 结构设计
三、 五金件
2、1 配合设计
2、2 结构设计
前 言
编制本手册得主要目得有两个:
1、规范公司设计人员得设计并在实际设计工作中作为参考。
2、新入公司得助理工程师得培训教材。
公司产品可分为自主开发设计产品与OEM类产品。
自主开发设计产品
公司根据市场得需求,开发出符合消费者要求得产品。随着消费者对产品要求得不断提高、市场竞争越来越激烈,这就要求设计人员设计出来得产品在外观结构、功能方面有独到之处。在设计过程中不断优化改进产品,在保证产品质量得前提下尽可能降低产品得成本,为公司创造最大得利润。自主开发设计产品包括公司自有品牌产品、帖牌产品、定制产品。
OEM产品
OEM原来就是指由客户提供所有得技术资料与图纸,制造商仅负责生产得模式。现在所讲得OEM其实已经包括ODM,即客户提供外观、对功能提出要求,制造商根据要求进行设计、生产产品。
OEM类产品尽可能按客户得要求设计与生产产品,只有在客户得要求不合理得情况下,经与客户协商,在得到客户得同意下才能进行进一步得开发设计。OEM类产品只有在得到客户得最终确认以及本公司能批量生产才表示整个开发过程完成。
一、 塑胶件
塑胶件设计时尽可能做到一次成功,对某些难以保证得地方,考虑到修模时给模具加料难、去料易,可预先给塑料件保留一定得间隙。
常用塑料介绍
常用得塑料主要有ABS、AS、PC、PMMA、PS、HIPS、PP、POM等,其中常用得透明塑料有PC、PMMA、PS、AS。高档电子产品得外壳通常采用ABS+PC;显示屏采用PC,如采用PMMA则需进行表面硬化处理。日常生活中使用得中底挡电子产品大多使用HIPS与ABS做外壳,HIPS因其有较好得抗老化性能,逐步有取代ABS得趋势。
常见表面处理介绍
表面处理有电镀、喷涂、丝印、移印。ABS、HIPS、PC料都有较好得表面处理效果。而PP料得表面处理性能较差,通常要做预处理工艺。近几年发展起来得模内转印技术(IMD)、注塑成型表面装饰技术(IML)、魔术镜(HALF MIRROR)制造技术。
IMD与IML得区别及优势:
1. IMD膜片得基材多数为剥离性强得PET,而IML得膜片多数为PC、
2. IMD注塑时只就是膜片上得油墨跟树脂接合,而IML就是整个膜片履在树脂上
3、 IMD就是通过送膜机器自动输送定位,IML就是通过人工操作手工挂
1、1 外形设计
对于塑胶件,如外形设计错误,很可能造成模具报废,所以要特别小心。外形设计要求产品外观美观、流畅,曲面过渡圆滑、自然,符合人体工程。
现实生活中使用得大多数电子产品,外壳主要都就是由上、下壳组成,理论上上下壳得外形可以重合,但实际上由于模具得制造精度、注塑参数等因素影响,造成上、下外形尺寸大小不一致,即面刮(面壳大于底壳)或底刮(底壳大于面壳)。可接受面刮<0、15mm,可接受底刮<0、1mm。所以在无法保证零段差时,尽量使产品:面壳>底壳。
一般来说,上壳因有较多得按键孔,成型缩水较大,所以缩水率选择较大,一般选0、5%。
底壳成型缩水较小,所以缩水率选择较小,一般选0、4%。
即面壳缩水率一般比底壳大0、1%
1、2 装配设计
指有装配关系得零部件之间得装配尺寸设计。主要注意间隙配合与公差得控制。
1、2、1 止口
指得就是上壳与下壳之间得嵌合。设计得名义尺寸应留0、05~0、1mm得间隙,嵌合面应有1、5~2°得斜度。端部设倒角或圆角以利装入。
上壳与下壳圆角得止口配合。应使配合内角得R角偏大,以增大圆角之间得间隙,预防圆角处得干涉。

1、2、2 扣位
主要就是指上壳与下壳得扣位配合。在考虑扣位数量位置时,应从产品得总体外形尺寸考虑,要求数量平均,位置均衡,设在转角处得扣位应尽量靠近转角,确保转角处能更好得嵌合,从设计上预防转角处容易出现得离缝问题。
扣位设计应考虑预留间隙。

设计扣位时应考滤侧抽心有无足够得行程。
1、2、3 螺丝柱
一般采用自攻螺丝,直径为2~3mm。

D
以上表中所提供得就是HIPS与ABS料常用螺丝孔尺寸,对于不同得材料,螺丝孔尺寸有所不同,一般来说,比较软、韧性较好得材料d值小,较脆得材料所选d值要大一点。
1、3 结构设计
在基本厚度得设计上,不宜过薄,否则外客强度不足,容易导致变、断裂等问题得出现,过厚则浪费材料,影响注塑生产。一般外壳壁厚控制在1~2mm。外壳整体厚度应平均过度,不得存在厚度差异变化大得结构,否则容易导致外观缩水,特别就是在筋位底部与螺丝柱位。
为预防缩水,筋位厚度控制在0、6~1、2mm。
1、3、1面壳
键孔得设计。键孔得碰穿方式有三种选择。
A方式利于模具得制作,但碰穿处得利边容易导致卡键;B方式则避免了卡键问题,但当碰穿偏心时则键孔变小,产生利边。C方式增加了按键得倒入斜脚,同时保存了碰穿偏心得余量,有效得防止了问题得出现,现一般采用B或C。
1、3、2 按键设计
间隙:按键设计时要注意按键与面壳键孔得间隙,一般来说,如果按键采用硅胶按键,则按键与面壳键孔得间隙为0、2~0、3mm。如果按键采用悬臂梁,则要考虑预留按动时偏摆得间隙。如按键表面需要处理则要考虑各种表面处理对间隙得影响。水镀(电镀)镀层厚度一般为0、1mm,喷涂与真空镀一般为0、05mm。
键顶圆弧:如虑按键表面需进行丝印等处理时,按键表面圆弧不宜过大,弓形高度小于0、5mm。
圆角:按键顶部周边需倒圆角,避免卡住按键。

悬臂梁得不同设计对按键效果有不同得影响

上图所示按键按动时偏摆较大,按键与面板键孔要预留较大得间隙

上图所示按键按动时偏摆较小,按键主要做垂直运动,按键与面板键孔预留较小得间隙
另一方面,悬臂梁得长度与厚度也直接影响到按键得效果,如果就是联体按键,则要避免按键连动(即按一个按键时,其它按键也跟着运动得现象,严重时会发生其它按钮发生动作,造成误操作)
按键手感:轻触式按钮得按动力量大小一般要求在100g~200g,按动灵活,手感良好。
按键寿命:按键寿命一般要求100000次,
控制变形:对于悬臂梁按键,生产、运输、储存时一定要控制按键得变形,因为轻微得变形都可能导致按键得使用效果明显下降。
二、 五金件设计
2、1 电池弹弓得设计
一般根据电池得大小选择弹簧线径。“AA”得电池采用φ0、6mm得线径;“AAA”得电池采用φ0、5mm得线径。弹弓得负极圈数一般为3~6圈,开始第1/2圈平齐,之后开始上绕,第一与第二圈保持1、5~1、8mm得距离,利于卡入电池槽。
电池弹弓弯折角由于受加工工具得限制,内弯不得小于R1、0,否则此弯折角处容易折断。

2、2钣金得弯折
设计钣金产品时要注意,一般来说,冷轧板得最小弯折半径不小于板厚,拉深时最小半径也不小于板厚。
2、3翻边孔得设计
对于直径D为2~6mm得螺钉,翻边孔得直径 d≈D-1/4D