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1、机械设计工艺流程及总体设计规范 一、总则 随着电子产品技术的使用范围推广,为适合公司发展需要，针对机械结构设计人员制定本设计流程及规范 二、工艺设计原则 电子产品设计在结构上面一般有印制电路板、接插件、底板、机箱外壳和面板组成；是把构成产品的各个部分科学有机的结合起来的的过程，包括:元器件的选用、印刷电路板的设计及配合、安装调试、产品的外形设计、抗干扰措施及维修方便等方面. 2。1、整机设计要求 Ø 实现产品的各项功能指标、工作可靠、性能稳定； Ø 体积小、外形美观、操作方便、性价比高； Ø 绝缘性能好、绝缘强度高、抗干扰性能好，符合国家标准； Ø 装配、调试、维修方便；
2、Ø 产品一致性好、适合批量生产或自动化生产; Ø 元器件排列要尽量对称，重量平衡，对于比较重的组件，在板上要用支架或固定夹进行装卡，以免组件引线承受过大应力，对于可调组件或需要更换频繁的元器件,应放在机器的便于打开、容易触及或观察的地方，已利于调整与维修； 2。2。1、材料学设计（选材） ² 常用钢板 a)、冷轧普通薄钢板，是普通碳素结构钢冷轧板的简称,简称：冷板,它是由普通碳素结构钢热轧钢板经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板，由于在常温下轧制，不产生氧化皮，因此，表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理,其机械性能和工艺性能良好,是钣金加工最常用的一种金属材料。常用牌号：国标GB（
3、Q195、Q215、Q235、Q275） B)、连续电镀锌薄钢板，俗称：电解板，是指在电镀锌作业线上在电场作用下，锌从锌盐的水深液中沉积到预先准备好的冷板表面上，钢板表面就会产生一层镀锌层，使钢板具有良好的耐腐蚀性.常用牌号：国标GB(DX1、DX2、DX3、DX4） C)、连续热镀锌薄钢板，一般简称镀锌板或白铁片，钢板表面美观，有块状或树叶状镀结晶花纹,且镀层牢固,有优良的耐大气腐蚀性能,同时,钢板还有良好的焊接性能和冷加工成型性能，与电镀锌板表面相比,其镀层较厚,主要用于要求耐腐蚀性较强的钣金件。牌号:国标GB（Zn100—PT、Zn200—SC、Zn275—JY） D）、不锈钢板,
4、是一种耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢. 不锈钢通常按基体组织分为: u 铁素体不锈钢。含铬12%～30％。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高 ， 耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢. u 奥氏体不锈钢.含铬大于18％,还含有 8％左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。 u 奥氏体-铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。 u 马氏体不锈钢.强度高，但塑性和可焊性较差。 备注：不锈钢板的强度较高
5、对数控冲床的刀具磨损较大，一般不合适数冲加工.牌号：不锈钢的种类有很多，钣金加工常用的是一种奥氏体不锈（1Cr18Ni9Ti) ² 常用铝板 铝是一种银白色的轻金属，具有良好的导热性、导电性和延展性。纯铝强度很低，无法作为结构材料使用,钣金加工一般用到的是铝合金板,根据合金元素含量不同,铝板可以分为8个系列,分别为1000系列、2000系列～8000系列,常用的有2000系列，3000系列和5000系列。2000系列是一种铜铝合金，特点是硬度较高，又称硬铝；可用作各种中等强度的零件和构件，3000系列是一种锰铝合金，防锈性能较好,所以又称防锈铝；5000系列是一种镁铝合金，主要特点为密度
6、低，抗拉强度高，延伸率高。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列。常用牌号：3A21（老牌号LF21) 、5A02(老牌号LF2） 、2A06（老牌号LY6) ² 常用铜板 紫铜板:紫铜是纯铜的俗称，外观呈紫色，具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性，但价格昂贵，主要用作导电、导热材料，一般用于电源上需要承载大电流的零件，紫铜的强度低,一般不能做结构件。常用牌号：T1﹑T2﹑T3 黄铜板：黄铜是一种铜锌合金，具有较高的强度和优良的冷、热加工性,但易产生腐蚀破裂,价格相对便宜，应用广泛。常用牌号：H59﹑H62﹑H70 ² 其它材料 2.3.2结构工艺设计 ² 压铸件工艺性设计
7、u 术语和定语 流痕:指铸件表面与金属液流动方向一致且与金属基体颜色不一样的纹路。 冷隔：指铸件表面有与周边熔接不良的小块。 铬化：指铸件与铬酸溶液发生化学反应,在铸件表面形成一层薄的铬酸盐膜. 欠铸：指铸件成形不饱满。 网状毛刺：压铸件表面上有网状发丝一样凸起或凹陷的痕迹。 溢流口：指金属液冷却凝固时为补偿金属收缩所设置的穴。 u 铸件设计及工艺 a）、选材 铝合金压铸件的常用材料有：GB标准：YL102,YL104，YL112和YL113. b）、壁厚 壁厚设计以均匀为佳,不均易产生缩孔和裂纹，易引起零件变形，同时会影响到模具的使用寿命.壁厚很厚的铸件内部易产生缩孔，
8、影响材料的力学性能，对大形铝合金，其壁厚不宜超过6mm,因壁厚增加,其材料的力学性能将明显下降，因此推荐壁厚如表〈1〉.对外侧边缘壁厚， 为保证良好的压铸成形，壁厚s>=1/4h， 且s〉=1。5mm， s为边缘壁厚, h为边缘壁的高度,如下图所示。 表〈1〉压铸件最小壁厚和正常壁厚 壁的单面面积a×b(cm2) <=25 〉25～100 〉100~500 〉500 最小壁厚（mm） 0。8 1。2 1。8 2。5 正常壁厚（mm) 2。0 2。5 3。0 4。0 c）、加强筋 设计筋的目的是增加零件的强度和刚性，避免因单纯依靠加大壁厚而引起的气孔,裂纹和收
9、缩缺陷,同时能使金属流路顺畅，改善压铸的工艺性。筋高不超过15倍壁厚，最大筋宽不超过1。5倍壁厚，对筋高30mm以下，拔模斜度不小于3°，筋高30mm以上，拔模斜度不小于2°（通常为节省成本，减轻重量，拔摸斜度一般都放得很小，一般情况拔1°，高筋高30mm以上的拔2度，对于批量不大的产品应该也不会有很大问题)，在特殊情况下加强筋端面的拔模度可设为0.5°. d)、圆角 圆角设计可使金属液流畅,气体易排出,有利于铸件成形，并能避免因锐角致使零 件和模具产生裂纹,有利于提高模具寿命，因此对过渡处应避免锐角设计， 圆角半径以取最大为原则，一般取值如下： 对相等壁厚： 1/2h〈= r<=h
10、 对不等壁厚: 1/4（h1+h2)<=r<=1/2（h1+h2) r为内圆角半径， h、 h1和 h2为壁厚 e)、拔模斜度 拔模斜度的大小与零件的结构、高度、壁厚及表面粗糙度有关，在允许的范围内，尽可能取大值,有利于脱模。非圆形内侧壁的拔模斜度如下表，外侧取表下表值的一半。 拔模高度 〈=3 〉3～6 >6～10 >10~18 〉18~30 >30～50 〉50～80 〉80~120 〉120～180 〉180～250 圆形 4° 3°30' 2°30’ 2° 1°45’ 1°15' 1° 0°45 0°30’ 0°30' 非圆形
11、5° 4°30' 3°30’ 2°30' 1°45’ 1°30’ 1°15 1° 0°45’ 0°30’ f)、相邻距离 尽量避免窄且深的凹穴设计,以免对应模具处出现窄而高的凸台，因受冲击易弯曲、断裂。如下图所示，当a过小时，易使模具在此处开裂,为使模具在此处有足够的强度，a值应不小于5mm. g）、铸孔 铝合金可铸最小孔径为2。5mm， 可铸孔径大小与深度有关，对盲孔,孔深为孔径的3到4倍, 对通孔,孔深为孔径的6到8倍。对孔径精度或孔距精度要求较高的，一般不直接铸孔，采用后序机加工处理， 但对壁厚较厚的孔,为避免机加后出现表面有砂眼，一般先铸出底孔，然后用机加去除
12、加工余量。 h)、文字和图案 文字大小不小于5号字体，凸起高度0.3～0.5mm， 线宽推荐0.8mm.，出模度10~15度，如果外壳表面采用喷粉处理，其外侧面的文字及图案的凸起高度采用0.5mm，如果凸起高度用0。5mm以下的话，外壳喷粉之后会其字形及图案就会模糊不清。 i）、压铸面 铝合金压铸表面粗糙度在Ra3.2～6.3， 表面质量按粗糙度分为3级。 j)、表面缺陷 压铸件各类表面缺陷不同级别的要求见表： k）、公差 Ø 尺寸公差 压铸件尺寸公差依据国标GBT1804-M选取， 铝合金公差一般按5级取，对分形面及活动部位尺寸公差需低一级,对有严格精度要求的可做到3级，
13、对超出要求的可双方协商采用后加工来保证。 Ø 平面度公差 压铸件变形因素与模具的顶出机构、零件的结构、壁厚不均等有关， 变形量如下表, 对特别要求的，需采用后加工来保证。 名义尺寸（长或宽) ～25 〉25～63 〉63～100 >100～160 〉160～250 〉250～400 〉400 整形前 0。2 0.3 0。45 0.7 1。0 1。5 2。2 整形后 0。1 0。15 0。20 0。25 0.3 0。4 0。5 ² 钣金件工艺性设计 u 材料厚度 板厚T 材料 0。5 0。8 1。0 1.2 1。5 2。0
14、 2。5 3。0 4。0 5。0 6.0 8。0 10.0 钢板 √ √ √ √ √ √ √ √ - — — — — 铝板 √ — √ √ √ √ √ √ — - — - — 铜板 √ — √ — √ √ √ √ √ √ √ √ u 冲裁 Ø 零件的孔径尺寸、止裂槽尺寸或外圆角尺寸尽可能与刀具尺寸符合。 Ø 冲裁件尽量避免过长的悬臂和狭槽，悬臂和狭槽的宽度不宜过小，其合理数值可参考下表: 对合金钢或不锈钢B≥2t 对一般钢B≥1。5t 对黄铜、铝B≥1。2t t
15、材料厚度。 Ø 冲孔时,孔径不宜过小.其最小孔径与孔的形状、材料的机械性能、材料的厚度等有关.其合理数值可参考下表: 材料 高碳钢、各种不锈钢 d≥1.5t a≥1。35t a≥1。2t 低碳钢（SECC，SPCC,Q235A） d≥1。3t a≥1。2t a≥t 黄铜、铝 d≥t a≥0。9t a≥0.8t Ø 零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔的形状不同要有一定的限制，如下图。当冲孔边缘与零件外形边缘不平行时，该最小距离应不小于材料厚度，即a≥t;孔边缘与零件外形边缘平行时，应取b≥1.5t。 Ø 用模具冲裁的零件，其
16、外形或内孔应避免锐角，做成适当的圆角,可增加模具使用寿命，不易产生裂纹。一般可取R≥ 0。5t ,（t─材料厚度），如下图： u 折弯 Ø 折弯设备的精度与零件的精度 数控折弯机的定位精度分两方面,定位装置的前后移动精度±0。１，下模的上下移动精度也为±0。１（此误差影响折弯角的精度）。折弯零件的精度与工人的操作有较大关系，理论上每一道折弯都有可能产生±0.１的误差.对于要求较严的尺寸,也可以通过操作工的调整补偿减少误差。尺寸标注时在满足产品要求的情况下，尽量考虑生产加工的效率。 Ø 数控折弯机的刀具 数控折弯机的折弯刀有很多种，按刃口分,有R=0.2， R=0。6， R=1，按刀具
17、结构分，有直角刀,避位刀,鹅颈刀等,折弯下模一般是90°V形模．现有V模宽度有：V=4, V=7,V=8， V=12,折弯刀具和下模的关系如下图。 Ø 数控折弯件的工艺性要求 在折弯有撕裂的地方,需要留撕裂槽。撕裂槽的宽度一般不小于1。5t，且≥1。5.撕裂槽的长度和宽度与壁厚的关系如下图b，c所示。或者是折弯线让开阶梯线如下图ａ所示. a b c d r≥2t，n=rm≥2t k≥1。5t L≥t+R+k/2 a) 折弯件的直边高度不宜过小，否则不易形成足够的弯矩,很难得到形状准确的零件。其弯
18、曲值h≥R+2t,且ｈ≥3方可.如下图示。 b) 当折弯边带有斜角时（如下图，)，侧面的最小高度为:h=(2–4)mm,且h≥R+2t（R为折弯内角）。 c) 折弯件的孔边距离：先冲孔后折弯的零件，为了避免折弯时孔变形，从孔边到弯曲半径r中心的距离取为：当t＜2mm时,L≥t；当t≥2mm时，L≥2t。 d) 先折弯再冲孔的零件（主要争对用冲模的零件)，其孔边与工件直壁之间应保持一定的距离，距离太小时,在冲孔时会使凸模受水平推力而折断:从孔边到弯曲半径r中心的距离取为： L≥0.5t ,如下图。 e) 压死边的尺寸要求，压死边的长度与材料的厚度有关。如下图所示，一般压死边最小长度L≥R
19、 ＋3.5t。其中t为材料壁厚，R为压死边前道工序的最小内折弯半径，一般为0.6. f) 板件折弯时,若弯曲处的圆角过小,则外表面容易产生裂纹,尤其铝板最明显。若弯曲圆角过大，因受到回弹的影响,弯曲件的精度不易保证.折弯内圆角与材料厚度和材质有一定的关系,一般碳但受折刀具规格的限制，推荐选用折弯内半径R = 0.6, 结构没有特殊要求时图纸上不需要标注具体的尺寸。由工厂选择合适的折弯刀。 g) 折弯件不得对多个折弯边（如下图的L1， L2， L3)同时要求较严的尺寸公差。 Ø 模具弯曲件的工艺性要求 a) 弯曲件的直边高度太小时，会影响弯曲件成型后的角度精度.要求ｈ≥R+2t b)
20、在U形弯曲件上，两弯曲边最好等长，以免弯曲时产生向一边移位。如不允许,可设一工艺定位孔，如下图。 c) 为了防止零件弯曲后，直角的两侧平面产生褶皱,应设计预留切口，如下图。 d) 为了防止零件弯曲后,折弯边回弹，建议在对接处设计切口形式.如下图． a≥1.5t（t—材料厚度） e) 为了防止冲孔后再弯曲的零件，在孔边产生裂纹，建议增加切口，如下图。 f) 防止弯曲时，一边向内产生收缩。可设计工艺定位孔，或两边同时折弯，还可用增加幅宽的办法来解决收缩问题. g) 弯曲的零件,在弯曲区压制加强筋，不仅可以提高工件的刚度，也有利于抑制回弹。常用筋的结构尺寸推荐如下. L 筋的类型
21、 R1 R2 R3 h M 筋的间距 13 Ⅰ 6 9 5 3 18 65 20 Ⅰ 8 16 7 5 29 75 30 Ⅱ 9 22 8 7 38 90 Ø 拉深 利用具有一定圆角半径的拉深模,将平板毛坯或开口空心毛坯冲压成容器状零件的冲压过程称为拉深。 a) 拉深件的精度 拉深件的尺寸精度不宜要求过高。拉深件的制造精度包括直径方向的精度和高度方向的精度.在一般情况下,深度的精方向的精度不应超过GB/T 15055-级.直径方向的尺寸精度不应该超过IT12级,产品图上的尺寸应注明必须保证外部尺寸或是内腔尺寸，不能同时标注内外
22、形尺寸。 b) 拉深件的工艺性要求 ü 拉深件的形状应尽量简单、对称。 ü 拉深件各部分尺寸比例要恰当,尽量避免设计宽凸缘和深度大的拉深件。(D凸＞3d，h≥2d）因为这类零件要较多的拉深次数。 ü 拉深件的圆角半径要合适，圆角半径尽量取大些,以利于成型和减少拉深次数。 ü 拉深件要留出合理的圆角半径.如下图。 底部圆角半径 r3≥6.3t r1≈（3~5）t r1min≥t r1min≤8t 凸（上部圆角半径) R2≈（5～8）t R2min≥t R2min≤8t c) 拉深件冲孔的合适位置。 d) 防止拉深时产生扭曲变形,A、B宽度应相等（对称)即A
23、B. e) 定位凸台的高度不能太大，一般h≤（0。25～0.35）t 。如下图 f) 对较长的板金件为了提高其强度，有时需要设计加强筋。加强筋的形状、尺寸及适宜间距尺寸要求如下表。此类零件容易变形，因此平面度要求高的零件不推荐采用这种结构. 半圆形筋 尺寸 h B r R1 R2 最小允许 2t 7t t 3t 5t 一般 3t 10t 2t 4t 6t 梯形筋 尺寸 h B r r1 R2 最小允许 2t 20t t 4t 24t 一般 3t 30t 2t 5t 32t 加固筋之间及加固筋与边缘之间的
24、适宜距离 L≥3B K≥（3～5)t Ø 压铆和攻丝 a) 压铆精度和工艺性要求 压铆可分为铆螺钉，铆螺母，铆螺柱，铆销钉.压铆螺母的位置尺寸精度为底孔的位置尺寸公差附加±0。05， 考虑到压铆件的垂直度影响,压铆螺钉、压铆螺柱、压铆销钉的尺寸精度为底孔尺寸公差附加±0.1的公差。（以压铆件的顶端为测量点） b) 攻丝和翻边攻丝的精度和工艺性 ü 攻丝和翻边攻丝孔距的尺寸精度为底孔的尺寸公差附加±0.05. ü 翻边攻丝的预制底孔直径最好不要小于板厚，尤其对较硬的材料,如不锈钢,对于预制底孔直径小于板厚的情况,建议改用压铆螺母。 Ø 焊接 常用的焊接种类有：点焊（也叫
25、碰焊），CO2焊接，氩弧焊接，激光焊接。点焊适合较薄的材料，焊点对外观影响较小,激光焊接适合精密结构焊接，成本高。CO2焊接和氩弧焊接适用范围较广，主要焊接形式是连续角焊缝，和间断角焊缝和对接焊缝，但氩弧焊的焊接变形较小，焊点外观较好，焊接速度慢，焊接成本稍高。各种焊接结构的工艺性要求推荐如下。 a) 点焊（即碰焊)的结构设计要考虑合适的搭接宽度，推荐搭接宽度和焊点距离见下表点焊（即碰焊)应该考虑电极伸入方便。减少制造工装的麻烦。 最薄板件厚度 0。5 0。8 1。0 1.2 1.5 2。0 2。5 3。0 搭接边宽度 8 9 10 11 12 14 16
26、 18 b) 用CO2焊接，要尽量减少焊缝的数量和缩短焊缝尺寸，尽可能选用间断焊而不选用连续焊，焊缝尽可能对称分布，避免焊缝交叉，以免引起零件变形. c) 角焊缝要使得接头处便于存放焊剂，减少打磨的工作量。如下图: d) 手工CO2焊和氩弧焊要考虑焊条操作空间。 e) 有密封要求的组焊钣金件，板厚不能小于0.8,否则容易焊穿，无法保证密封。 f) 薄壁零件且有密封要求的零件建议用激光焊接。 g) 常用的焊接定位结构： 销钉定位 定位凸台定位焊接制具定位 （加工厂跟据结构要求自行设计） ² 塑胶件工艺性设计 塑料：塑料为合成的高分子化合物｛聚合物（polymer)
27、｝,又可称为高分子或巨分子（macromolecules),也是一般所俗称的塑料(plastics）或树脂(resin）,可以自由改变形体样式。是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的. a) 术语和定语 ü 缩水、缩痕 制品表面产生凹陷的现象，由塑胶体积收缩产生，常见于局部内厚区域，如加强肋或柱位与面交接区域。 ü 缩孔 制品局部肉厚处在冷却过程中由于体积收缩所产生的真空泡，叫缩孔。 ü 气泡 塑胶熔体含有空气、水份及挥发性气体时，在注塑成型过程空气、水份及挥发性气体进入制品内部而残留的空洞叫气泡。 ü 缺胶、
28、不饱模 塑胶熔体未完全充满型腔。 ü 毛边、批锋 塑胶熔体流入分模面或镶件配合面将发生锁模力足够，但在主浇道与分流道会合处产生薄膜状多余胶料 ü 烧焦 一般所谓的烧焦，包括制品表面因塑胶降解导致的变色及制品的填充末端焦黑的现象；烧焦是滞留型腔内的空气在塑料熔体真充时未能迅速排出(困气),被压缩而显著升温，将材料烧焦。 ü 熔接痕、夹水纹 模具采用多浇口进浇方案时，胶料流动前锋相互汇合；孔位和障碍物区域，胶料流动前锋也会被一分为二；壁厚不均匀的情况也会导致熔接痕。 ü 喷痕、蛇纹 高速通过浇口的塑胶熔体直接进入型腔，然后接触型腔表面而固化,接着被随后的塑胶熔体推挤，从而残留蛇行
29、痕迹。侧浇口，塑胶经过浇口后无滞料区域或滞料区域不充足时，容易产生喷痕。 ü 银丝、银条 制品表面或表面附近，沿塑料流动方向呈现的银白色条纹。 银丝的产生一般是塑胶中的水分或挥发物或附着模具表面的水分等气化所致，注塑机螺杆卷入空气有时也会产生银条。 ü 破裂、龟裂 制品表面裂痕严重而明显者为破裂，制品表面呈毛发状裂纹,制品尖锐角处常呈现此现象谓之龟裂,也常称为应力龟裂。 ü 表面光泽不良 制品表面失去材料本来的光泽，形成乳白色层膜、模糊状态等皆可称为表面光泽不良。 ü 翘曲变形 制品因壁厚或是成形时冷却不均匀而产生收缩比例不同，从而形成制品变形或是扭曲。 ü 流痕 塑胶熔
30、体流动的痕迹，以浇口为中心而呈现的条纹波浪形状。 b) 材料的选择 ü 塑料件 英文简称 中文学名 俗称 用途 PE 聚乙烯 适于制作减震，耐磨及传动零件 PP 聚丙烯 适于机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件 PVC 聚氯乙烯 适于薄膜、人造革，耐老化的不燃电线包皮,运动器材，医疗配件,包装涂层等 PS 聚苯乙烯 适于透明件。装饰件及化学仪器。光学仪器等零件 ABS 丙烯晴─丁二烯─苯乙烯共聚合物 超不碎胶 适于机械、汽车、电子电器、仪器仪表等 PMMA 聚甲基丙烯酸酯 压克力 座舱盖、风挡和弦窗等 PA 聚醯胺 尼龙
31、适于一般机械、减磨耐磨、传动零件,以及化工、电器、仪表等零件 PC 聚碳酸树酯 防弹胶 适于制作仪表小零件、绝缘透明件和耐冲击零件 ü 橡胶件 英文简称 中文学名 俗称 用途 NBR 丁腈橡胶 适于制作各类耐油模压制品，如O形圈、油封、皮碗、膜片、活门、波纹管等 硅橡胶 适于密封圈、垫片、管、电缆 c) 壁厚的选择 塑胶零件的壁厚对零件的质量影响很大，壁厚过小时成型的流动阻力大,大形复杂的零件就很难充满型腔,塑胶壁厚的最小尺寸应满足以下几个方面的要求： ü 足够的强度和刚度. ü 脱模时能经受脱模机构的冲击与震动 ü 装配时能承受足够的紧固力
32、 塑胶零件规定有最小壁厚值，它随塑胶品种牌号和零件大小不同有不同，对于外壳零件，推荐如下壁厚ABS，PC+ABS，PC， 透明PC,透明ABS，壁厚为：2。0-3.5mm一些小的外观零件（如按键帽，灯罩,旋钮）可以做到1。2-2。0mm同一个塑胶零件的壁厚尽可能一致，否则可能会由于壁厚不均而产生壁厚处缩水。 d) 拔模斜度的设计 在塑胶零件的内表面和外表面,沿脱模方向均应设计足够的拔模斜度,否则会难以脱模，或顶出时拉伤，擦坏塑胶零件。还有一点，拔模斜度小就蚀纹浅，会造成外观件易脏，所以推荐如下拔模斜度：（设计斜度比纹路要求斜度大0。5度，各供应商处有自己都有纹板） e) 柱位的设计 ü
33、 柱位的功能:通常塑胶件柱位用来支撑PCBA，固定PCBA或胶件本身，固定电子元器件，或联接产品的前后壳，它有一个最大的好处就是高度容易调整。所以，一般情况下,我们要尽量用柱子端面形成的平面作为支撑面。平面用几条筋位形成的平面作为支撑面。 ü 柱子的拔模及高度：柱子高度大于10mm时，通常都用司筒顶出，所以其拔模斜度可以取得很小或0度。可以把内孔取为0度,外表面取为0.25度.柱子高度小于10mm时，模具上可能用镶件，拔模斜度可以把内孔取0.5度，外表面取1度。如希望能调整高度,请在图上标明，要求模具加工时,考虑调整高。一般清况下，M3自攻螺钉柱的高度不要大于30mm，太高了柱子的司筒针容易
34、被胶流冲弯变形 ü 柱子的大小尺寸：由于高度大于10mm的柱位通常是用司筒顶出，柱子的外径和内径就有限制。 常用的司筒的外径系列为：4.0¯、4。5、5、6、6。5、7、8、10、12 常用的司筒针系列为:1。5、2。0、3.0、3。5、4.0、4。5、5。0 其对应的关系如下表格。 柱位的内径是由司筒针磨小而得到的,由上表可以看出，我们不要设计壁厚小1。0mm的柱子，也最好不设计外径不是标准值的柱位. ü 柱子根部的处理：通常容易出现两种情况：缩水或阴影（或夹水纹），为了防止出现缩水，需要把柱子根部减胶，同时把司筒针加长,如已出现阴影（或夹水纹）需要把柱子根部加胶或把司筒针作短.
35、所以对于壁厚为3mm,柱子直径大于等于6mm时（拧M3自攻螺订）为防缩水,在模具加工时先在柱子根部减胶。到试模时如出现阴影,再加胶。（柱子的根部注意要求，顶针面与火山口面不等高，减少应力） ü 预埋螺柱的选择使用：如果需要经常拆装，或需要维修的地方，需要使用预埋（热压）螺柱，用普通螺钉来代替自攻螺钉， 热压或预埋螺母后胶柱不得有开裂或溢胶现象。 预埋螺柱与塑胶件联接的开裂问题: 由于预埋螺柱冷却时的尺寸变化与塑胶件的收缩值相差太大，会使预埋螺柱的周围产生很大的内应力，而造成塑胶件开裂，对于高刚性的工程塑料更为严重。基于内应力比较大，PC正常情况下禁用预埋，PC+ABS也不推荐,特别对与预
36、埋螺柱数量多于4时，还有螺柱不等高的，造成螺柱种类太多，容易出错；同时，还有因为放置时间过长，会造成注塑机料筒里材料由于高温时间过长而变质. f) 加强筋位的设计 加强筋的作用是增加塑胶零件的强度,和避免零件变形，如果单用增加壁厚的办法来提高塑胶零件的强度，常常是不合理的，其一是容易出现缩水,其二是提高了注塑成本,加强筋不要设计的过厚，否则容易在其根部出现缩水,也不要太薄,太薄了易出现走胶不齐。推荐的厚度为：模具加工为大水口时，零件加强筋根部厚度小于壁厚的1/2.筋的顶部厚 度不要小于1mm。 模具加工为小水口时,零件加强筋根部厚度小于壁厚的2/5，筋的顶部厚度不要小于0。8mm。关于加
37、强筋的拔模斜度：对于通常的加强筋，其两侧的拔模斜度可按以上厚度要求取。对于高度有特别要求的加强筋,可取两侧0。1-0。25度,这时的加强筋就会要做镶件.如果可能的话，在加强筋上增加柱位，可以帮助出模。（如下图） 柱位上的加强筋：胶柱在结构允许情况下必须设计加强筋。柱位上的加强筋由于是跟柱位一起顶出，可以比普通的加强筋高得多，其高度方向上比柱位端面低1—3mm就可以了.同时,柱位的加强筋尽量对称加工，以保证柱位变形尽量小.其形状如图1,指示的斜度为D=3-5度。 g) 装饰缝（美工线)、止口、叉骨、扣位的设计，止口与叉骨的设计 对于工业产品来讲,尤其是固定类灯具产品，但如果是环境条件充许的
38、话(对有些产品,特别是各种灰尘或是粉尘环境下的产品，是不能有装饰缝的），最好能设计装饰缝,设计装饰缝是为了弥补塑胶件变形带来外观的缺陷，为了保证塑胶零件之间的外形相互配合良好，装拆方便，需要在相互配合的地方设计止口与叉骨.止口与叉骨的设计多种多样，建议止口与叉骨的形状推荐如图1、图2所示。特别注意减胶要均匀，渐变，不要突变，否则外观面易形成阴影. 图1 图2 ü 止口形式1） 从外观考虑，建议件1为前壳,件2为后壳,同时，若模具加工后，前后壳不齐平而需修模时，建议前壳多加些，前壳比后壳大（D1>D2)从外观上胜过后壳比前壳大（D2
39、〉D1）.建议设计时前壳D1标正公差，后壳D2标负公差。此种止口特点:外观漂亮，装饰缝大,适合较大型零件，外壳削薄零件外观有阴影，密封性稍差. ü 止口形式2） ü 止口形式3） 手感稍差,适合较大型零件,有利于遮盖前后壳尺寸的误差。密封好，装饰缝小,美观，适合小型结构,对大零件易显缝。 ü 止口形式4) 外观漂亮,装饰缝可大可小,密封很好(可加密封条),要求壁厚较大，模具结构复杂. ü 前后壳间的扣位设计 在塑胶件的设计中，为了简化装配,少打螺钉，可利用塑胶的弹性设计扣位，扣位的形式很多，这里我们要特别注意的是前后壳间的联接扣位。推荐的扣位形式如下: 图a 图b 图a所示结
40、构一般做在后壳上,图b所示结构一般做在前壳上。特别主意减胶要均匀,渐变，不要突变。否则会在减胶处出现阴影或缩水。 h) 圆角的设计 塑角零件除了使用上要求采用尖角处外，其余所有转角处均应尽可能采用圆角过度，因塑胶件的尖角处易产生应力集中,在受力或冲击震动时会发生开裂现象.甚至在脱模过程中就发生开裂。一般推荐加工圆角用如下原则： 筋位的顶部两端，R〉1mm塑胶零件的中间开的方孔，四周做圆角，圆角大于零件壁厚的1/4与塑胶件上方孔相配合的方形零件的四角做圆角特别受力的柱子根部做圆角,约R0。5 i) 常用透明零件的设计 透明材料：常用的透明材料种类很多，我们设计中常用的有透明ABS,PC
41、PMMA. 由于透明材料的流动性不好,所以注塑时易产生外观的问题，象透明按键帽一类的产品顶部易产生夹水纹.透镜一类的产品在水口附近易产生指甲纹，蛇形纹。针对以上问题，设计时请注意：透明按键帽一类的零件:顶部厚度要设计得比四周厚，型腔如果太深的话，要在水口附近局部减胶，让胶先流到零件的顶部，再流到四周。装饰片，透镜一类的零件:设计时请预留出较宽(大于6—8mm）,较厚的水口位（大于1—1。5mm），模具加工时尽可能用宽大的扇形水口,流道短而粗。 ² 常用紧固件资料 紧固件为将两个或两个以上零件(或构件）紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称.常用紧固件包括：螺栓、螺柱、螺钉、螺
42、母、垫圈、销等。（见附件） 普通螺纹的表示： a) 粗牙普通螺纹用字母“M”及公称直径表示，如公称直径为12的粗牙普通螺纹的代号为M12. b) 细牙普通螺纹用字母“M"及公称直径＊螺距表示，如M12*1。5。 螺纹规格 M2 M3 M4 M5 M6 M8 M10 M12 M14 底孔直径 Φ1。6 Φ2.4 Φ3.3 Φ4.2 Φ5 Φ6.8 Φ8。5 Φ10 Φ12 c) 攻螺纹前钻底孔直径尺寸计算公式：底孔直径=螺纹外径—螺距 d1 M2 M2.5 M3 M4 M5 d2 Φ2.2 Φ2。8 Φ3.5 Φ4。5
43、Φ5。5 D Φ4。0 Φ5.0 Φ6。0 Φ8。0 Φ9。5 h 1.2 1.5 1.65 2。7 2。7 优选最小板厚 1。2 1。5 1。5 2。0 2。0 α 90° d) 铆螺钉,铆螺母,铆松不脱螺钉，其工作原理是,先在工件上预加工相应大小的孔，然后通过冲床或压铆机等设备施加压力，使铆螺母、铆螺钉的齿边挤入板内，导致孔的的周边产生塑性变形，变形物被挤入导向槽,从而产生锁紧的效果。 常用铆螺钉、铆螺母及焊接螺母底孔加工尺寸查询表3。 规格 种类 M2.5 M3 M4 M5 M6 M8 M10 压铆螺母柱 Φ
44、5。4 Φ6。1 Φ7。2 通孔Φ8 盲孔Φ8。5 压铆螺钉 Φ2。5 Φ3 Φ4 Φ5 Φ6 Φ8 涨铆螺母 Φ5 Φ6 Φ8 Φ9 Φ11 Φ14 松不脱螺钉 Φ5。8 Φ6。4 Φ8 Φ9。5 焊接螺母 Φ5 Φ6 Φ7 Φ9 2.3、电磁兼容性设计 电磁屏蔽是利用金属板、网、罩、盒等屏蔽体阻止或减少电磁能量传播所采取的一种结构措施,常用方法:静电屏蔽、磁屏蔽、电磁屏蔽. ² 静电屏蔽是用低电阻率材料作屏蔽体,在感应源与受感器之间加一块与机壳接触良好的金属隔板网、罩或盒。可用铜、铝材料或
45、要求不高的用钢材.机身必须是良好的的导电体。静电屏蔽必须保证良好的接地,否则屏蔽效果将大大降低。 ² 磁屏蔽是针对一些低阻抗源，如变压器、线圈及一些示波器、显示器.良好的低频屏蔽必须具有合适的电导率和高磁导率。可用铁镍合金、纯铁、铜做屏蔽材料，做成屏蔽罩。加工工艺为:一类为用平板坯料深冲成型，另一类为焊接成型。 ² 电磁屏蔽是对高频电磁辐射的屏蔽，金属材料可用铁磁性材料，也可以是非铁磁性材料,通过对电磁场的反射和吸收损耗起到屏蔽作用，具体材料根据工作频率(f）来确定。 2.4、防腐蚀设计 ² 电镀 利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺。可以起到防止腐蚀,提高耐磨
46、性、导电性、反光性及增进美观等作用. 工艺要求 颜色 表面状态 镀层厚度 镀锌 白锌、蓝锌、彩锌、黑锌 普通锌花、细锌花、平整锌花、无锌花等 镀层厚度为 （4～12um） 镀铜 镀镍 白镍、黑镍、半哑光、光亮镍 镀铬 白铬、哑铬、黑铬 镀钛 镀铜镍合金 ² 喷涂 利用压力或静电力将油漆或粉末附着在工件表面,使工件有防腐和外观装饰作用。 ² 烤漆 在基材上打上底漆、面漆，每上一遍漆,都送入无尘衡温烤房，烘烤。 ² 喷油 将油漆喷在产品表面，自然风干的方式。 ² 阳极氧化 使金属在给定电解质中作为阳极,通过一定的电流密度
47、在其表面形成一层氧化物覆盖层的过程。使金属在给定电解质中作为阳极,通过一定的电流密度，在其表面形成一层氧化物覆盖层的过程. ² 浸渗 是一种微孔（细缝）渗透密封工艺。将密封介质（通常是低粘度液体）通过自然渗透（即微孔自吸）、抽真空和加压等方法渗入微孔(细缝）中,将缝隙填充满，然后通过自然（室温)、冷却或加热等方法将缝隙里的密封介质固化,达到密封缝隙的作用。 ² 喷砂 是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂）高速喷射到被需处理工件表面,使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性,增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。 ² 磷化 磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是:给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力;在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。 ² 发黑 钢制件的表面发黑处理,也有被称之为发蓝的；采用碱性氧化法或酸性氧化法;使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀。
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