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目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章綜述 2第二章公司產(chǎn)品簡介 2第三章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范——材料篇 5第四章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范——設(shè)計(jì)篇 14第一節(jié)上下面殼的設(shè)計(jì)規(guī)范 14第二節(jié)按鍵的設(shè)計(jì) 85第三節(jié)導(dǎo)光柱(LightPipe)的設(shè)計(jì) 146第四節(jié)MIC聲腔、RCV聲腔的設(shè)計(jì) 150第五節(jié)天線 183第六節(jié)電池 184第七節(jié)模切件 184第八節(jié)裝飾片 193第九節(jié)螺絲螺母 202第十節(jié)屏蔽罩 213第五章表面處理 213第一節(jié)塑膠件表面處理工藝介紹 213第二節(jié)噴漆(Painting) 213第三節(jié)電鍍、NCVM(VM) 231第四節(jié)印刷 234第五節(jié)鐳雕 234第六章耳掛設(shè)計(jì) 2351 定義分類 277第七章與結(jié)構(gòu)相關(guān)的測試設(shè)計(jì)要點(diǎn)(ESD、鹽霧等) 284第一章綜述一、目的為了使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范化,有章可循;逐步積累結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)生產(chǎn)中遇到的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),提高整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。二、范圍本規(guī)范僅適用于歌爾公司藍(lán)牙耳機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);僅供CEAP-MD部門的設(shè)計(jì)人員參考使用。三、保密等級機(jī)密。(嚴(yán)禁外泄,違者必究)第二章公司產(chǎn)品簡介一、藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙耳機(jī)是指采用藍(lán)牙技術(shù)(Bluetooth)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線耳機(jī),可以同其它具有藍(lán)牙語音功能的設(shè)備配對使用,如藍(lán)牙耳機(jī)、電腦等。其最大的優(yōu)點(diǎn)是“安全健康”,因?yàn)樗妮椛浜苄?,同藍(lán)牙耳機(jī)等產(chǎn)品相比,其對人體造成的傷害可以忽略不計(jì)。一般情況下,藍(lán)牙的使用頻段為:2402MHz~2483MHz,通訊距離要求在100m以內(nèi)。我公司的藍(lán)牙產(chǎn)品主要是藍(lán)牙耳機(jī),有以下幾點(diǎn)需要注意:1、性能參數(shù):詳見表一:2、常用芯片:常用的芯片選擇有兩種情況(具體規(guī)格見相關(guān)的spec及公司標(biāo)準(zhǔn)庫):1.1單聲道耳機(jī)可用方案:CSR:BC03MM/BC03AF/BC04A11(低端耳機(jī))/BC05MM(高端耳機(jī))/BC06AR;BroadCOM:BCM20441.2立體聲耳機(jī)可用方案:CSR:/BC03MM/BC03AF/BC05MM(高端耳機(jī));BroadCOM:BCM20473、常用藍(lán)牙天線:沖壓天線、印制天線、Chip天線(詳見《藍(lán)牙耳機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范——天線設(shè)計(jì)》)序號項(xiàng)目指標(biāo)1RF-6~+4dBm2聲學(xué)頻響Rx:10±5dB;Tx:-21±4dB失真THD<5%靜態(tài)噪聲Rx<45dBspl;Tx<-50dBvTCLW14dB以上特殊要求的為19dB以上3待機(jī)時間200小時4通話時間5~6小時5電池單聲道80mah(滿足3、4要求時的最小電池容量)立體聲150mah(滿足3、4要求時的最小電池容量)表一二、公司產(chǎn)品簡介目前,公司的藍(lán)牙產(chǎn)品主要有以下4類:1、GBH系列藍(lán)牙耳機(jī)頭戴單聲道藍(lán)牙耳機(jī),體積小、重量輕,便于攜帶。結(jié)構(gòu)上主要由上下面殼、按鍵(包括多功能按鍵、側(cè)按鍵)、導(dǎo)光罩、MIC膠套、RCV膠套、耳掛(或領(lǐng)夾)、PCB板及電池等幾部分組成。下圖是GBH100藍(lán)牙耳機(jī)的外觀圖。 GBH100 GCK8002、GCK藍(lán)牙耳機(jī)車載藍(lán)牙耳機(jī)由于采用了耳機(jī)和揚(yáng)聲器自由分合的設(shè)計(jì)理念,在結(jié)構(gòu)上包括耳機(jī)主體部分和車載(Carkit)部分,所以它除了具有GBH耳機(jī)的功能外,還可以放到車上使用,具有免提功能,方便隨意。上右圖是GCK800車載藍(lán)牙耳機(jī)的外觀圖。3、GSH藍(lán)牙耳機(jī)立體聲藍(lán)牙耳機(jī)采用雙聲道技術(shù),有兩個耳塞,聲音效果好。下圖是GSH300耳機(jī)的外觀圖。 GSH300 GBDU604、藍(lán)牙適配器(BluetoothDongle)4.1GBDU一種具有藍(lán)牙功能的數(shù)據(jù)傳輸收發(fā)裝置,通過USB接口裝到?jīng)]有藍(lán)牙功能的設(shè)備上,如電腦,使其和具有藍(lán)牙功能的設(shè)備如藍(lán)牙藍(lán)牙耳機(jī)、藍(lán)牙耳機(jī)之間進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸。上右圖是GBDU60的外觀圖。4.2GBDA藍(lán)牙音頻適配器,裝到不具有A2DP音頻輸出功能的設(shè)備上,使其能傳出立體聲效果的藍(lán)牙音頻信號。下圖是GBDA60的外觀圖。 GBDA60第三章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范——材料篇1、零件材料的選擇我公司目前常用的材料可分為:塑膠材料、可塑性軟膠、硅膠、五金、泡面、雙面膠、粘膠類、防水網(wǎng)類(防塵網(wǎng)類)等。下面就塑膠材料、可塑性軟膠材料等材料詳細(xì)介紹。1.1塑膠材料GOER公司常用的塑膠材料為PC、ABS、PC+ABS、PMMA、POM、PP、TPE、TPU、TPR、PA6、PA66+GF10%(或GF15%)、SIR、環(huán)保PVC等。1.1.1PC(屬于工程塑料,具有突出的沖擊韌性,有很高的耐熱性,耐寒性也很好,抗彎強(qiáng)度與尼龍相當(dāng),并有較高的延伸率和彈性模量,收縮率小,尺寸穩(wěn)定性好,成型的零件可達(dá)很精密的公差,耐磨性與尼龍相當(dāng),并有一定的抗腐蝕能力,但注塑流動性差,對模具表面的摩擦大,價格高。有些牌號的PC材料(如GE的PC141R)具有較好的透光性,透光率較好,但次于PMMA。一些要求不高的透明件如導(dǎo)光柱等零件可以選擇此種材料。PC的縮水率為0.5-0.8%,常取0.5%,密度為1.2g/cm3,注塑成型時模溫為70-90℃,注塑機(jī)料筒溫度為260-300℃,溢邊值0.06mm,因此模具排氣槽的深度一般為0.03-0.04mm,注塑前要求干燥時間長,約3-4H,干燥溫度為:80-120℃。對于所有塑膠原材料來講,干燥時間不能過長,溫度不能太高,否則原材料容易結(jié)快,還會影響透明度,耳機(jī)的上下殼體及帶有卡扣的零件常選用PC做為原材料,導(dǎo)光柱也常用PC做原材料,材料廠商主要為:美國GE:PC1414、PC141R、940A-116、943A-116、940A-701、943A-701、923NC、923BK、141R-111945、920NC、920BK、500R、3412R、3413R、3414R臺灣:110日本出光:IR2200三菱:S2000VR、S3000VR帝人:1250Y、1225Y、2250G、2250Y、G-3420R、G-3430R、G-3410R
陶氏:201-10、201-15、301V-15德國拜耳:2805、2807、2605、2405、2858、2865、2857、6555、6485。1.1.2ABS丙烯晴-丁二烯-屬于通用工程塑料,具有良好的綜合性能,高沖擊韌性和良好的機(jī)械性能,優(yōu)良的耐熱耐油性能和化學(xué)穩(wěn)定性,尺寸穩(wěn)定,表面可電鍍(最好為電鍍級ABS,如:臺灣奇美ABS727),易注塑成型,同PC相比價格便宜。ABS的縮水率為0.3-0.8%,常取0.5%,密度為1.05g/cm3,注塑成型時模溫為50-80℃,注塑機(jī)料筒溫度為200-240℃,溢邊值0.04mm,因此模具排氣槽的深度不能大于0.04mm,一般為0.03mm,注塑前要求干燥時間短,約2-3H,干燥溫度為:70-80耳機(jī)的按鍵等要求強(qiáng)度不高的零件常選用ABS做為原材料,材料廠商主要為杜邦公司、臺灣奇美公司等。1.1.3PPC/ABS樹脂為塑料合金(Alloy),是同時具有ABS的加工性,耐沖擊性,加工性優(yōu)點(diǎn)和PC工程塑料的理想物性的優(yōu)良的塑料合金樹脂。此樹脂尤其熱穩(wěn)定性,尺寸穩(wěn)定性,耐候性優(yōu)良,并且具有僅次于ABS的作業(yè)性,后加工性,價格界于ABS和PC之間。通用級PC/ABS的縮水率為0.5-0.7%,常取0.5%,密度為1.12g/cm3,PC/ABS合金的熔融溫度比普通ABS樹脂提高了10℃左右,成型溫度提高20--30℃,模具排氣槽同ABS,注塑前要求干燥時間短,約3-4H,干燥溫度為:105要求不太高的耳機(jī)的上下殼體及帶有卡扣的零件常選用PC/ABS做為原材料,材料廠商為:美國GE:C2950-111、C2950HF-111、C2950-701、C2800-111、C2800-701、C6200-111、C6200-701、C6600-111、C6600-701、C1200-100、C1200HF-100、C1200-701、C1110-111、C5400-701;韓國三星:NH-1000T;德國拜耳:T45、T65、T85、FR2000、FR2010、FR3000、FR110
、FR3005。1.1.4PMMA聚甲基丙烯酸酯(又叫亞克力或有機(jī)玻璃)屬于工程塑料,有極好的透光性,在光的加速老化240小時后仍可透過92%的太陽光,室外十年仍有89%,紫外線達(dá)78.5%。機(jī)械強(qiáng)度較高,有一定的耐寒性,耐腐蝕,絕緣性能良好,尺寸穩(wěn)定,易于注塑成型,價格比PC便宜,但質(zhì)較脆,易熔于有機(jī)溶劑,表面硬度不夠,易擦毛,使用時表面通常要UV加硬。PMMA的收縮率0.2-0.8%,常取0.5%,密度為1.19g/cm3,注塑成型時模溫度為65-80℃,注塑機(jī)料筒溫度為225-245℃,溢邊值0.03mm,模具排氣槽深度一般為0.02,注塑前要求干燥時間短約2-4H,干燥溫度為材料廠商主要為:日本三菱:MF001、VH001
日本:GF1000、GF1000S、GH1000S日本旭化成:560F、80N住友:LG2臺灣奇美:CM-211、CM-205、CM-207日本旭化成:560F、80N住友:LG21.1.5POM聚甲醛(又叫賽鋼)注塑性能較好,強(qiáng)度、剛度高,減磨耐磨性好,適于制作減磨耐磨零件,傳動零件如齒輪等。比重:1.41-1.43g/cm3,成型收縮率:1.2-3.0%,常取2%注塑成型時模溫度:170-200℃,注塑機(jī)料筒的溫度為:190-210℃,干燥條件:80-90℃,3-5小時。極易分解,分解溫度為240度。分解時有刺激性和腐蝕性氣體發(fā)生。故模具鋼材宜選用耐腐蝕性的材料制作。溢邊值0.03mm,模具排氣槽孔深度不得超過0.02mm主要廠商為:臺麗鋼:FM090日本:東麗S7611.1.6PP聚丙烯PP的拉伸強(qiáng)度和剛性都比較好,但沖擊強(qiáng)度較差,特別是低溫時耐沖擊性差。表面硬度:PP的表面硬度在五類通用塑料中屬低等,僅比PE好一些。當(dāng)結(jié)晶度較高時,硬度也相應(yīng)增加一些,但仍不及PVC、PS、ABS等。PP的耐熱性是最好的。PP塑料制品可在100℃下長時間工作,在無外力作用時,PP制品被加熱至150PP是所有合成樹脂中密度最小的,僅為0.90~0.91g/cm3,成型收縮率:1.0-2.5%,注塑成型時模具溫度為:30-50℃,注塑機(jī)料筒的溫度為:200-300℃。加工性能良好,成型加工流動性良好,特別是當(dāng)熔體流動速率較高時熔體粘度更小,適合于大型薄壁制品注塑成型。模具溫度低于50度時,塑件不光滑,易產(chǎn)生熔接不良,留痕,90度以上易發(fā)生翹曲變形。溢邊值1.1.7PA(尼龍1.
PA是一類主鏈上有許多重復(fù)酰胺基團(tuán)的高分子化合物2.
工藝特性:
(1)
吸水性:部分PA的吸水情況樹脂品種PA6PA9PA11PA12PA13吸水性%1.2-3.00.15-0.250.5-1.00.6-1.50.5-0.8樹脂品種PA66PA610PA612PA1010PA1313吸水性%0.9-2.00.4-0.50.5-1.30.2-0.40.2-0.3(2)
結(jié)晶性:除透明尼龍外,其余大都是結(jié)晶性高聚物(3)
流動性;部分PA的熔點(diǎn)溫度樹脂品種6789111213熔點(diǎn)℃215-221220-223152210-215185-187178-180180樹脂品種6661061261310101313熔點(diǎn)℃260-265220-225205210200-205170-174(4)
熱穩(wěn)定性:PA熱穩(wěn)定性比PP,PE等差得多(5)
收縮率:PA收縮率較大部分PA品種的成型收縮率樹脂品種PA6增強(qiáng)PA6PA9PA11PA12收縮率%0.8-2.40.3-0.71.5-2.51.2-21-1.6樹脂品種尼龍66增強(qiáng)尼龍66尼龍6/9尼龍610增強(qiáng)尼龍610收縮率%1.5-20.2-0.81-1.51.2-1.80.4-0.7樹脂品種PA612PA6/66PA1010增強(qiáng)PA1010透明PA收縮率%1.0-1.10.6-1.51-2.30.3-0.50.52.
成型設(shè)備:設(shè)備生產(chǎn)螺桿頭子應(yīng)配有止回環(huán);頭子一般應(yīng)是字自鎖式噴嘴3.
制品與模具設(shè)計(jì):(1)
制品厚度:制品一般不低于0.8mm,1-3.2mm是尼龍類制品常用的范圍(2)
流道與澆口:除PA66等少數(shù)品種外大部分可用熱流道模具;應(yīng)有足夠的冷料穴;主流道的斜度為4o-6o;分流道的直徑等于或大于制品的厚度,梯形流道的截面高度為上底的2/3,下底寬為上底的3/4;澆口直徑一般為制品壁厚的2/3-3/4,但最小不得小于0.8mm(3)
排氣:PA樹脂的溢邊值在0.03左右,所以排氣孔,槽應(yīng)控制在0.025mm以下(4)
模具溫度:一般制品壁厚大于5mm應(yīng)采取加熱控溫方式,對于具有一定柔軟性,壁厚小于5mm的制品一般用冷卻水控溫的加熱控溫裝置的要求是能夠在120℃樹脂品種模具溫度℃樹脂品種模具溫度℃PA6110PA610100PA1160PA61280PA12100PA1010110PA661204.
原料準(zhǔn)備:PA干燥工藝參考表干燥方法溫度℃時間h料層厚度mm備注真空干燥95-10512-16<50真空度>95KPa熱風(fēng)循環(huán)干燥90-10015-20<25負(fù)壓沸騰干燥100-11015-30(min)一次加料量40-80kg5.
成型工藝:(1)
料筒溫度:根據(jù)原料選擇料溫(2)
注射壓力:可根據(jù)制品情況而選擇壓力一般在60—120MPa選?。?)
注射速度:對尼龍而言注射速度以略快為宜,可防止因冷卻速率過快而造成的波紋,沖模不足等問題6.
模具溫度:制品壁厚與模具溫度的關(guān)系
制品壁厚mm模具溫度℃制品壁厚mm模具溫度℃<220-406-1060-903-630-60>10>1007.
成型中的注意事項(xiàng):(1)
再生料的使用:(i)
再生料數(shù)不宜過多,最好不要超過三次(ii)
使用量應(yīng)控制在新料的25%以下;混合后必按工藝要求進(jìn)行干燥,方可使用(2)
脫模劑的使用:使用少量的脫模劑有時對氣泡等缺陷有改善或消除作用(3)
安全須知:PA樹脂開機(jī)是首先開啟噴嘴溫度、然后開啟料筒的電源,(4)
制品的后處理:(i)
熱處理:制品可在無氧的情況下可用紅外線,熱風(fēng)循環(huán)處理;但常用的辦法是放入(礦物油;甘油;液體石蠟等)液體有一定溫度中進(jìn)行的;熱處理的溫度應(yīng)高于制品的使用溫度10-20℃處理的時間視制品的厚度而異,厚度在3mm以下為10-15分鐘,厚度為3-6mm(ii)
調(diào)濕處理:調(diào)濕處理主要是對使用環(huán)境濕度較大的制品而進(jìn)行的,其辦法有兩種:一是沸水調(diào)濕法;二是醋酸鉀水溶液調(diào)濕法(醋酸鉀與水的比例為1.25:1,沸點(diǎn)121℃)前者操作方便,只要將制品放置在相對濕度65%的環(huán)境下以使其達(dá)到所要求的平衡濕度量就可以了,但由于此方法耗時較長,故一般采用后者;調(diào)濕處理的溫度為80-100℃,處理的時間主要取決于制品的厚度,當(dāng)壁厚為1.5mm時約2小時,3mm為小時,6mm1.2熱塑性軟膠1.2.1TPE屬于熱塑性彈性體,是一種兼具熱塑性塑料和傳統(tǒng)硫化橡膠優(yōu)異性能的材料,彈性好,抗震防滑,手感柔軟,耐熱性較好(100℃),常和硬膠材料如PC,PP等一起雙色注塑,用做耳掛TPE密度為0.89~0.98g/cm3,縮水率為1.2~2.0%,注塑成型時模具溫度
35~65°C,注塑機(jī)料筒的溫度為160-200°C,物料一般無需干燥,表面要求高部件可烘50°C約2~4小時,可任意比例加入回收料。溢邊值主要廠商為:1.2.2TPUTPU(熱塑性聚氨酯彈性體)有卓越的高張力﹑高拉力﹑強(qiáng)韌和耐老化的特性,是種成熟的環(huán)保材料。目前,TPU已廣泛應(yīng)用與醫(yī)療衛(wèi)生及體育等方面。強(qiáng)度高﹑韌性好﹑耐磨﹑耐寒(-40~-70℃)。長期使用溫度為80~90℃,短時間可達(dá)120℃左右。產(chǎn)品能獲得較好的外形,尺寸穩(wěn)定,變形小。其缺點(diǎn)是濕表面摩擦系數(shù)低、容易打滑。長時間的日光照射下會變色發(fā)暗,物理性能逐漸降低。酶菌也會導(dǎo)致聚氨酯的降解,因此工業(yè)生產(chǎn)中使用的聚氨酯橡膠中都添加了防老劑、紫外線吸收劑、防酶劑等。此外,TPU成本也較高。(TPU/8792A/德國拜耳/48500元/噸,TPU/NXTPU材料的縮水率隨著材料的牌號的不同一般在0.5%~2.0%的范圍內(nèi)波動。1)干燥溫度和時間硬度90A以下
80—90℃×3-4小時硬度95A以上
90—100℃×3-4小時低硬度品干燥溫度過高會相粘結(jié)塊,而且干燥時間過長,會容易產(chǎn)生黃變。2)射出機(jī)射出成型溫度參考(單位℃)
規(guī)格C1C2C3噴嘴85A175180185185-19095A180185190190-19564D190195200200-20572D195205210210-215耳機(jī)的的usb蓋、耳塞膠套常用。目前市場主要有德國拜耳,美國諾譽(yù),美國AES公司的Santoprene系列,臺灣高鼎,臺灣三晃,牌號繁多。1.2.3TPR TPR綜合了橡膠的性能和良好的可加工性,而且與傳統(tǒng)熱固性橡膠相比,TPR還具有可回收再用,加工制品的性能均勻,尺寸容易準(zhǔn)確控制等優(yōu)點(diǎn).因此,在汽車、建筑、醫(yī)療器械、包裝、家用電器和消費(fèi)品等領(lǐng)域TPR的縮率0.5~1.2%(SBS)
1.2~2.0%(SEBS),料筒為160~210℃,噴嘴為180~230℃,模具溫度的范圍應(yīng)設(shè)計(jì)定在30~40℃之間。在高溫下TPR的水分含量要求在5%以下,甚至2%~3%,因此常用真空干燥箱在75 耳機(jī)的的usb蓋、耳塞膠套常用。目前市場有AES公司的Santoprene系列,國內(nèi)TPR廠家眾多。1.2.4PVC PVC材料具有輕質(zhì)、隔熱、保溫、防潮、阻燃、施工簡便等特點(diǎn)。規(guī)格、色彩、圖案繁多,極富裝飾性,被廣泛運(yùn)用于生產(chǎn)和生活中。一般的PVC樹脂塑料制品突出優(yōu)點(diǎn)是難燃性、耐磨性、抗化學(xué)腐蝕性、氣體水汽低滲漏性好。此外綜合機(jī)械性能、制品透明性、電絕緣性、隔熱、消聲、消震性也好,是性能價格比最為優(yōu)越的通用型材料。缺陷是熱穩(wěn)定性和抗沖擊性較差,無論是硬性還是軟質(zhì)PVC使用過程中容易產(chǎn)生脆性,PVC在成型過程中易釋放出有毒氣體。PVC的收縮率相當(dāng)?shù)?,一般?.2~0.6%,熔化溫度:185~205℃,模具溫度:20~50℃, 主要生產(chǎn)廠家國外Formosa、Shintech、Solvay、Geon、Eve等、國內(nèi)上海氯堿化工股份有限公司、齊魯石化公司氯堿廠、天津大沽化工廠、北京化工三廠等。1.3硅膠常用的硅膠材料為SIR,彈性好,手感柔軟,抗震防滑,其硬度按邵氏硬度SHORE有20、30、40、50、60、70、80、90。耳塞硅膠套用SHORE20、30,MIC硅膠套常選用SHORE30,沒有特殊要求的零件如堵頭用SHORE60。不能注塑成型,可以壓鑄成型。1.4金屬材料1.4.1常用的不銹鋼牌號為SUS301、302、303、304,歌爾公司常用不銹鋼做彈簧、金屬壓片的原材料。1.4.2銅的導(dǎo)電性能良好,常選用銅做為天線的原材料。1.5泡面1.6雙面膠1.7粘膠類1.8防水網(wǎng)類(防塵網(wǎng)類)第四章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范——設(shè)計(jì)篇第一節(jié)上下面殼的設(shè)計(jì)規(guī)范一、殼體設(shè)計(jì)內(nèi)容簡介塑料殼體的設(shè)計(jì)涉及的面比較廣泛,實(shí)際中會碰到各種各樣的形狀和結(jié)構(gòu)形式,涉及到知識有:塑料材料的選擇;模具設(shè)計(jì)的知識;注塑過程和注塑引起的外觀缺欠;材料力學(xué)里的剛度和強(qiáng)度的概念;殼體之間的配合;殼體之間的聯(lián)接;為滿足藍(lán)牙耳機(jī)某一功能而設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。對單個殼體來講,主要考慮強(qiáng)度;剛度;模具制造的工藝性;注塑引起的外觀缺欠等。強(qiáng)度是指在特定的溫濕度環(huán)境下,殼體受到一定的外力而不至于被破壞的能力。剛度主要與殼體的變形有關(guān),某一方向的剛度越大,在這個方向上殼體就越不容易變形,好的剛度的設(shè)計(jì)對藍(lán)牙耳機(jī)殼體來說非常重要。剛度設(shè)計(jì)是目前我們設(shè)計(jì)中的弱項(xiàng)。關(guān)于模具和注塑方面的知識請參閱相關(guān)書籍,本書主要從設(shè)計(jì)的角度上探討塑料殼體任何一個零件都要最終被裝配到整機(jī)上,因此塑料殼體的連接和配合也是要考慮的大問題,這關(guān)系到整臺藍(lán)牙耳機(jī)的整體剛度。塑料殼體的配合主主要指卡口和反向限位筋的設(shè)計(jì)。連接主要指熱熔螺母與螺釘聯(lián)接;自攻釘聯(lián)接;超聲波焊接;熱熔柱鉚接;雙面膠粘接;卡扣聯(lián)接;鉚釘連接(耳掛);膠粘連接與密封(耳塞、RCV蓋、麥克)。關(guān)于藍(lán)牙耳機(jī)的整體剛度,一方面取決于單個殼體的剛度,同時也取決于殼體之間的聯(lián)接剛度。這是一個非常重要的問題點(diǎn),實(shí)際中常被忽視。整體剛度好的話,藍(lán)牙耳機(jī)外觀不易變形,各種縫隙容易保證,且對里面的電子器件能有效保護(hù),PRT試驗(yàn)容易通過,同時因?yàn)闅んw里面的泡棉的對外張力沒有能使殼體變形,從而反過來泡棉也就起到了應(yīng)有的作用。整機(jī)密封性能也就容易保證。二、功能描述塑膠殼體基本功能是:實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙耳機(jī)的基本使用性能(接聽信息,傳輸信息,操作等功能)的載體,滿足整機(jī)的外觀特性(包括顏色,形狀,大小等),保護(hù)電子元件(機(jī)芯和顯示屏等)及電路。三、材料的選擇(1)對于殼體(Housing)而言,Housing一般選用的塑膠材料為PC,PC+ABS。對PC而言,常用的有:SAMSUNG(PCHF-1023IM)和GE:(PC1414);對于PC+ABS而言,常用的有:GE(PC+ABSC1200HF),SAMSUNG:(PC+ABSHI1001BN)。PC制品同PC+ABS制品相比,其強(qiáng)度,剛度,塑性,硬度等機(jī)械性能要好,但是由于PC的流動性要差,所以注塑成型性能相對PC+ABS要差些,對成型條件要求相對苛刻些,同時成型制品其表面質(zhì)量相對較差。不過由于考慮到強(qiáng)度的關(guān)系,實(shí)際中使用PC的越來越多。(2)對于需要超聲波的零部件而言,由于PC+ABS的超聲焊接性能比PC的要好,使用較普遍。因此使用時盡量的優(yōu)先選用此種材料。(3)對于需要電鍍的殼體:一般選用奇美ABS727,屬于電鍍級ABS(4)基本工程塑膠成型特性:材料成型模溫料筒溫度成型收縮率射出壓力PC80~120275~3200.5~0.8%560~1400kg/cm2ABS50~80180~2600.4~0.8%560~1760kg/cm2POM80~120190~2201.5~3.5%560~1400kg/cm2PMMA50~90180~2500.2~0.8%350~1400kg/cm2LDPE10~40160~2101.5~5%350~1050kg/cm2HDPE5~30170~2401.5~4%840~1050kg/cm2PET80~120250~3102.0~2.5%140~490kg/cm2PP20~50160~2301.0~2.5%700~1400kg/cm2AS(SAN)40~70180~2500.2~0.7%350~1400kg/cm2PA20~120200~3200.3~1.5%700~1400kg/cm2(5)殼體常用材料特性(Material)ABS:高流動性,便宜,適用于對強(qiáng)度要求不太高的部件(不直接受到?jīng)_擊,不承受可靠性測試中結(jié)構(gòu)耐久性測試的部件),如藍(lán)牙耳機(jī)內(nèi)部的支撐架(Cameraframe,Speakerframe)等。還有就是普遍用在要電鍍的部件上(如按鈕,側(cè)鍵,導(dǎo)航鍵,電鍍裝飾件等)。目前常用奇美ABS727(電鍍級),ABS757等。PC+ABS:流動性好,強(qiáng)度不錯,價格適中。適用于絕大多數(shù)的藍(lán)牙耳機(jī)、藍(lán)牙耳機(jī)外殼,只要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較優(yōu)化,強(qiáng)度是有保障的。較常用GECYCOLOYC1200HF,三星HI-1001BN,MitsubishiIupilonMB2215R(冷熔接痕抗沖擊強(qiáng)度高,用于Sekito主底,batterycover和翻蓋面)。PC:高強(qiáng)度,價格較高,流動性不好。適用于對強(qiáng)度要求較高的外殼(如翻蓋藍(lán)牙耳機(jī)中與轉(zhuǎn)軸配合的兩個殼體,不帶標(biāo)準(zhǔn)滑軌模塊的滑蓋機(jī)中有滑軌和滑道的兩個殼體等,目前指定必須用PC材料)。較常用GELEXANEXL1414和三星HF-1023IM。PC+GF,目前PC加玻纖在藍(lán)牙耳機(jī)殼體上的運(yùn)用有增加的趨勢,這種材料結(jié)合了玻纖的高模量強(qiáng)度高硬度高的特點(diǎn),和PC的耐沖擊性特點(diǎn),使得其在抗彎抗扭強(qiáng)度要求較高的場合得到運(yùn)用,但是其耐疲勞沖擊強(qiáng)度(如翻蓋測試)比PC差(由于添加了玻纖的緣故)。比較常用的有三菱MitsubishiGS2010MPMPC+10GF(10%GF)。價高。PPA+GF,尼龍加玻纖(PPA+60%長纖),GEVerton系列的PDX-U-03320。模量是PC+ABS的,但是抗沖擊性比PC+ABS差。這種材料剛性極好,某些場合可以替代金屬,可噴涂,表面光滑外觀好,不翹曲不飛邊。多用于超薄結(jié)構(gòu)上,如LG-KV5900滑蓋機(jī)主面。價高。PC+PET,GE的Xylex,透明,這是GE新開發(fā)的材料。綜合了PC抗沖擊和PET耐化學(xué)的特點(diǎn),用于IMDLENS和要求高韌性的殼體,這種材料具有較低的加工溫度(HDT260~280℃),可減少IMD工藝中對油墨ink的沖擊,熱變形溫度90℃,沖擊強(qiáng)度>PC>PMMA,可以設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)特征;流動性(6)在材料的選用上需要注意以下幾點(diǎn):避免一味減少強(qiáng)度風(fēng)險,什么部件都用PC料或特種材料而導(dǎo)致成型困難和成本增加;在對強(qiáng)度沒有完全把握的情況下,模具評審ToolingReview時應(yīng)該明確告訴模具供應(yīng)商,可能會先用PC+ABS生產(chǎn)T1的產(chǎn)品,但不排除當(dāng)強(qiáng)度不夠時后續(xù)會改用PC料的可能性。這樣模具供應(yīng)商會在模具的設(shè)計(jì)上考慮好收縮率及特殊部位的拔模角。但是對于加玻纖(GF30%以上)的材料,需要在模具設(shè)計(jì)階段就按照該材料來設(shè)計(jì)。通常外殼都是由上下殼組成,理論上上下殼的外形可以重合,但實(shí)際上由于模具的制造精度、注塑工藝參數(shù)等因素的影響,造成上下外形尺寸大小不一致,,即面刮(面殼大于底殼)或底刮(底殼大于面殼)??山邮艿拿婀?lt;0.15mm,可接受底刮<0.1mm。在無法保證零段差時,盡量使產(chǎn)品的面殼大于底殼。一般來說,面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%,即面殼的縮水率一般要比底殼大0.1%,即便是兩個殼體選用相同的材料,也要提醒供應(yīng)商在做模具時,后殼要取較小的縮水率。四、殼體的壁厚與強(qiáng)度設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)指殼體要滿足各種跌落、扭曲和坐壓等測試而不被破壞的能力。要滿足強(qiáng)度要求,殼體厚度的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵的決定性因素。實(shí)際中會碰到各種各樣的形狀的殼體,厚度也都不盡相同。很難用一個固定的標(biāo)準(zhǔn)衡量。本節(jié)主要從經(jīng)驗(yàn)的角度總結(jié)一下各種情況下的殼體厚度如何確定。對于注塑成型的塑膠件來說,其壁厚和零件的尺寸、結(jié)構(gòu)、塑膠原料、模具澆口位置、注塑工藝等因素有關(guān),大致范圍為0.5-4mm,太薄,零件強(qiáng)度不好,難以注塑成型;太厚,造成材料浪費(fèi),成型周期長,易縮水,表面質(zhì)量不好。ABS、PC材料的最小平均壁厚為0.8mm,局部最小壁厚為0.4mm。藍(lán)牙耳機(jī)的殼體為了保證外觀質(zhì)量,局部最小壁厚建議在0.7mm以上。耳機(jī)面殼的壁厚一般在1.0-1.2mm之間,最薄為0.7mm,Carkit的面殼壁厚比耳機(jī)面殼要厚一點(diǎn),在1.5-2mm之間。在設(shè)計(jì)藍(lán)牙耳機(jī)時,一般來講,在采用PC材料的情況下,主殼體的正面壁厚選擇范圍為1.0-1.2mm,目前常用的厚度為1.0mm(如果產(chǎn)品較大應(yīng)選用1.2mm,如手機(jī)類。),需要具體問題具體分析。在沒有側(cè)面裝飾條的情況下,主殼體的側(cè)壁厚度為1.2。在采用側(cè)面裝飾條的情況下,側(cè)壁可取0.8-1.0mm,裝飾條可取0.7-1.0mm,但此時的裝飾條應(yīng)該用雙面膠帶大面積粘在主殼體側(cè)壁上,這樣是為了獲得主殼體側(cè)壁有一個更好的強(qiáng)度。也可以用超聲波或熱湯柱的方案,如GBH909等機(jī)型。如果裝飾條采用熱燙固定,主殼體側(cè)壁厚度應(yīng)取大些,建議1.0-1.2mm,熱燙柱子應(yīng)盡可能多些,這樣可使整體側(cè)壁強(qiáng)度提高。如果裝飾條采用活性的卡裝方式,主殼體側(cè)壁厚度應(yīng)為1.2mm。因?yàn)檫@種情況下裝飾條對側(cè)壁強(qiáng)度沒有貢獻(xiàn),另外,面殼的壁厚和耳機(jī)音質(zhì)有關(guān),面殼太薄,容易產(chǎn)生回音,厚一點(diǎn)音質(zhì)較好。壁厚設(shè)計(jì)時要盡量保持均勻,要避免急劇變化,壁厚不均,易造成縮水、應(yīng)力、變形等缺陷。在遇到產(chǎn)品壁厚有突變時,可以通過以下方案進(jìn)行設(shè)計(jì)改善: 五、殼體剛度設(shè)計(jì)殼體剛度包括抗彎剛度和抗扭剛度,與壁厚基本關(guān)系不大,主要取決于殼體的形狀。總的來說,殼體設(shè)計(jì)的越立體化,即加強(qiáng)筋越多越高,整個殼體的剛度就越好。若要在某個方向上增加剛度,就要在沿著這個方向上增加筋位。一般在殼體的x和y方向都需要考慮如何布置加強(qiáng)筋。一般來講,殼體越平坦或者說高度方向尺寸越小,剛度越差(抗彎模量與高度方向尺寸的3次方成正比關(guān)系)。所以不考慮長寬尺寸,高度方向尺寸決定殼體的剛度。盡管從殼體外表看上去某個殼體是扁平的,但為了保證剛度,設(shè)計(jì)時會故意做一些高筋,只是裝配后從外面看不見而已。見下圖1,2。剛度好的殼體不易變形,裝配后整機(jī)剛性也好,外觀的縫隙容易保證。剛度設(shè)計(jì)對殼體來說非常重要。此面殼從外表看很窄,剛度不夠(色部分)此面殼從外表看很窄,剛度不夠(色部分)圖1為了提高此殼的剛度,特地在四周設(shè)計(jì)了一圈圍墻。(白色部分)為了提高此殼的剛度,特地在四周設(shè)計(jì)了一圈圍墻。(白色部分)圖2六、殼體配合設(shè)計(jì)殼體配合包含的內(nèi)容較多,這里主要討論大件殼體之間的配合。配合指殼體之間為了保持相對固定的位置而設(shè)計(jì)的限位筋,碰零基準(zhǔn)面,止口和裙邊等結(jié)構(gòu)。同時要求殼體之間的配合要有較好的密封性能,達(dá)到防水防潮防塵的目的,同時能提高抗靜電能力。另外需要注意的是,殼體上盡可能少開孔,尤其是和電池配合的后殼,取掉電池后盡可能少看見里面的PCB上的器件,一是難看,給人感覺設(shè)計(jì)粗糙低檔,二是不利于抗靜電和防水性能。大件殼體在x和y方向主要有兩種比較好的配合形式。下面舉兩個例子說明:第一種,卡扣和限位筋交錯排列。好處:結(jié)合緊密,不松動,裝配后整體剛度好,節(jié)省空間。參考下圖3,4,5,6。圖3圖4圖5圖6第二種,限位筋雙層排列。好處:由于局部厚度增大,殼體強(qiáng)度更強(qiáng)。缺點(diǎn):側(cè)壁厚度增加一層筋厚,空間緊張情況下無法采用。參考圖7,8,9。圖7圖8圖9七、加強(qiáng)筋(Rib)加強(qiáng)筋是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的加強(qiáng)殼體強(qiáng)度(Strength)和剛度(Stiffness)的特征,加強(qiáng)筋還起到對裝配中元器件定位的作用;對相互配合的部件起對齊的作用;對機(jī)構(gòu)起止位和導(dǎo)向的作用。圖10表示要達(dá)到2倍的剛性,通過設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋僅需增加7%的材料,而通過加厚壁厚卻需要增加25%的材料加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)涉及到厚度(Thickness),高度(Height),位置(Location),數(shù)量(Quantity),成型(Moldability)等五個方面。厚度(ribthickness)很關(guān)鍵,太厚會引起對面的表面上有縮水(Sink)和外觀(Cosmetic)的問題。圖10加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)要注意以下原則:為常用材料加強(qiáng)筋厚度設(shè)計(jì)通用參考(加強(qiáng)筋厚度=殼體壁厚的%),圖11加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)時幾個主要尺寸之間的關(guān)系。圖11壁厚<=1.5mm的薄壁零件允許加強(qiáng)筋的厚度比上表略厚一點(diǎn),但應(yīng)小于殼體壁厚的75%;壁厚<=1.0mm的薄壁零件允許加強(qiáng)筋的厚度與殼體壁厚相同。高光面應(yīng)該采用薄的加強(qiáng)筋;可以用幾個矮的加強(qiáng)筋來代替一個高的加強(qiáng)筋,主要尺寸見圖12。較多的加強(qiáng)筋會增強(qiáng)部件的強(qiáng)度和防止破裂,但實(shí)際上也可能會降低部件吸收沖擊的能力。根據(jù)模具上加筋比去除筋容易的原則,對加強(qiáng)筋的應(yīng)用應(yīng)該本著需要的原則來設(shè)計(jì)。加強(qiáng)筋的布置方向最好與熔料充填方向一致。圖12八、角撐(Gusset)通常我們還會設(shè)計(jì)一些角撐來加強(qiáng)螺柱,殼體折彎等部分。設(shè)計(jì)角撐的原則和加強(qiáng)筋是一樣的,但要注意方形的角撐在尖角處容易形成氣包。圖21告訴我們?nèi)绾蝸碓O(shè)計(jì)角撐。圖21圖22九、角(Radius)太小的圓角或沒有圓角會導(dǎo)致應(yīng)力集中,相反,太大的圓角會導(dǎo)致殼體表面縮水。圖22所示為圓角和殼體壁厚的比例R/h與應(yīng)力集中之間的對應(yīng)關(guān)系。圓角與殼體壁厚的比例R/h為0.15時,補(bǔ)強(qiáng)效果(對于小的或中度沖擊)和外觀質(zhì)量可以得到一個比較好的折衷。十、角度(Draft)由于塑料殼體的成型特性,我們要對所設(shè)計(jì)的塑料件加上拔模特征(這項(xiàng)工作盡量在所有特征都建完之后再做),見圖23。設(shè)計(jì)拔模特征時注意:要對所有平行于模具上鋼鐵分開(Steelseparation)的方向的面進(jìn)行拔模;外殼面拔模角度大于2.5度;除外殼面外,殼體其余特征的拔模角度以1度為標(biāo)準(zhǔn)拔模角度。特別的也可按照下面原則:于3mm高的加強(qiáng)筋拔模角度取0.5度,3mm-5mm低于3mm高的腔體拔模角度取0.5度,3mm-5mm表面要咬花的面拔模角度:1度+H/0.0254度(H=咬花總深度)圖23十一、倒扣(Undercut)(注塑成型時,模具需要強(qiáng)制脫模)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時,有時會遇到需要有意倒扣的情況,如圖24。當(dāng)材料為ABS,PC+ABS或PC時,底切Undercut不要大于2%。[Undercut%=(D-d)/D%]圖24二、上下面殼和PCB板、電池、USB插座、MIC硅膠套的配合1、PCB板裝到下面殼上,由3到4個柱子或筋支撐、定位,柱子分布要均勻,防止按鍵時發(fā)生翻轉(zhuǎn)變形,頂按鍵附近最好有柱子支撐。柱子和PCB板孔的單邊間隙為0.05mm。上面殼要有3到4個柱子或筋壓到PCB板上面,要零間隙,且分布均勻。PCB板和面殼側(cè)壁的間隙不小于0.2mm,設(shè)計(jì)面殼時要考慮PCB板上元器件的最大尺寸,并留出一定的間隙。 2、電池一般用雙面膠粘到PCB板下面,膠厚0.1-0.2mm,用下面殼的筋來支撐3、設(shè)計(jì)面殼時,一定要留出USB插座的安放空間,保證USB插頭的安裝插拔順利。 4、上下面殼的裝配方式塑膠件常用的裝配方式有5種:螺釘、卡扣、熱融、粘膠、超聲焊接。因?yàn)槁葆斢绊懏a(chǎn)品外觀,且耳機(jī)的尺寸很小,一般很少用螺釘聯(lián)接;卡扣因?yàn)橹苯映尚驮诿鏆ど希b配時不需要別的零件,且可以拆卸,裝配成本低,易減輕產(chǎn)品重量,被廣泛采用,歌爾公司的90%的塑膠零件用卡扣來裝配;熱融也是常用的一種裝配方法,耳機(jī)上的頂按鍵一般都用熱融的方法裝配到面殼上;粘膠也是常用的裝配方式,有時為了加快開發(fā)進(jìn)度,減少模具的制作難度,經(jīng)常采用粘膠的方式裝配,但是裝配后不可拆卸,有時(如空間不夠時)會用到粘膠和卡扣相結(jié)合的裝配方式;超聲焊接也是常用的裝配方式,尤其在沒有裝配空間時會采用超聲焊接,超聲也是不可逆的裝配工藝。4.1螺釘連接4.1.1螺絲連接是藍(lán)牙耳機(jī)殼體之間連接最可靠的一種。螺絲柱通常用于裝配螺絲(Screw)或螺絲嵌件(Insert/Nut),螺絲柱通常還起著對PCB板的定位作用。一般情況下建議用4-6顆螺絲。4.1.2螺柱的種類:塑料殼體螺釘聯(lián)結(jié)分兩種:機(jī)牙螺釘聯(lián)結(jié):聯(lián)結(jié)強(qiáng)度高,成本高,生產(chǎn)復(fù)雜,需要螺母自攻螺釘聯(lián)結(jié):聯(lián)結(jié)強(qiáng)度低,成本低,生產(chǎn)簡單,不需要螺母(1)由于藍(lán)牙耳機(jī)精密,所以機(jī)牙螺釘應(yīng)用較多。機(jī)牙螺釘?shù)穆菽复蟛糠侄疾捎脽崛鄯绞?。如以下圖28,29所示圖28:螺釘螺母裝配結(jié)構(gòu)示意圖(Explode)圖29:螺釘螺母裝配結(jié)構(gòu)示意圖(2)自攻螺釘聯(lián)結(jié)是一種非常有效可靠的緊固殼體的方式,只是由于自攻釘?shù)穆菥噍^大,常需占用較大的高度空間,但它省去了螺母和熱熔的過程,容易控制生產(chǎn),簡便易用。因此在空間允許的情況下選用自攻螺釘聯(lián)結(jié)不失為一種好的設(shè)計(jì)。自攻螺釘通常選用外徑為1.6,1.8或者2.0的規(guī)格,考慮到太細(xì)的螺釘容易滑牙,因此1.4以下的基本不采用。一般要保證有效工作螺牙不少于4個。4.1.3螺柱設(shè)計(jì)的要求:螺釘聯(lián)結(jié)通常要求能保證反復(fù)拆裝殼體10次以上螺釘聯(lián)結(jié)不會失效,見以下我司G對螺釘?shù)臏y試要求,螺釘?shù)臏y試(ScrewTest)測試環(huán)境:室溫(20~25℃測試目的:反復(fù)拆裝螺釘后螺釘及殼體的可靠性測試設(shè)備:電動螺絲起子測試檢查項(xiàng)目:1)螺釘:螺釘頭變形、損傷、劃絲等;螺釘柱變形、損傷、劃絲等2)螺釘孔:變形,損傷,裂紋,劃絲等3)殼體:變形,損傷,裂紋,劃絲等試驗(yàn)方法:1)將樣品平放在試驗(yàn)臺上,用生產(chǎn)裝配時使用的打螺釘扭矩,對同一螺釘在同一位置打進(jìn)打出10次;2)每打進(jìn)打出一次,對螺釘,螺釘孔及殼體進(jìn)行檢查;3)測試儀的轉(zhuǎn)速設(shè)置為“快速”狀態(tài);4)被測樣品上可拆裝螺釘均需要進(jìn)行測試;5)螺釘扭矩由設(shè)計(jì)工程師和生產(chǎn)工程師提供;檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):1)螺釘:螺釘頭無變形、損傷、劃絲等;螺釘柱無變形、損傷、劃絲等;2)螺釘孔:無變形,損傷,裂紋,劃絲等;3)殼體:無變形,損傷,裂紋等;4)測試完成后,需要拆機(jī)進(jìn)行檢查,殼體內(nèi)部相關(guān)部分不能出現(xiàn)裂紋、損傷等異常。備注:測試標(biāo)準(zhǔn)適用于機(jī)械型螺釘和自攻型螺釘4.1.4螺絲柱,螺絲及螺母的設(shè)計(jì)指導(dǎo):一般情況下,螺絲及螺母設(shè)計(jì)中幾個關(guān)鍵尺寸,公差和其他配合間隙尺寸可參閱圖30。 圖30圖示尺寸說明:以上尺寸為設(shè)計(jì)必需保證的最小尺寸,如果空間有限可以選用規(guī)格更小的螺絲。Screwnut壓到位,不高出螺絲柱表面,可以凹入0.05mm。Screwnut抗拉力:15kgf.cm,扭力2.5kgf.cm。我們在選用不同規(guī)格的螺絲時要注意螺絲與螺母的節(jié)距(pitch)值要相同。螺釘頭下面的殼體支承部分的厚度盡量大于0.80mm(圖中為0.70mm)4.1.5螺絲螺母標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì):參考《藍(lán)牙耳機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范螺絲螺母screw&nut》4.1.6螺絲柱(Boss)的設(shè)計(jì)考慮:機(jī)牙螺絲螺柱的設(shè)計(jì):圖31是常見M1.6螺母NUT及其材料和規(guī)格,圖32表示了螺母熱熔在塑料殼體螺柱內(nèi)尺寸關(guān)系:圖31圖31圖32對于熱熔或超聲螺母的螺柱,D為螺母外徑,確定螺柱的內(nèi)孔D0,螺柱外徑D1和銅螺母與螺絲柱上下兩端的間隙GO,G1很重要。圖中未示的T表示殼體厚度,L表示螺柱的壁厚,H表示螺柱的總高(從殼體內(nèi)表面到螺柱頂端)。以下是設(shè)計(jì)基本原則:DN:NUT(銅螺母)下端導(dǎo)向之直徑,對應(yīng)圖31就是φ2.05mm;D0=D–(0.20mm~0.25mm);PC取0.20mm,PC+ABS取0.25mm;D1=D+2*(0.6T);其中數(shù)值(0.6T)是保證銅螺母熱熔時BOSS柱壁不破裂的最小壁厚,一般取0.6T為0.70~0.8mm;GO=0.05mm~0.2mm;G1≧0.5mm;(視空間可以稍微調(diào)整);L=0.6~0.8T;(此值一般是視空間和防縮水但反面不可有水印而設(shè)置);H=2T~5T;(視空間結(jié)構(gòu)而定)用于Nut熱熔的螺絲柱的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn):螺柱外徑應(yīng)該是Insert/Nut外徑的1.5倍以上。但是我們在藍(lán)牙耳機(jī)的設(shè)計(jì)上往往會按照經(jīng)驗(yàn)值來取偏小的值。圖33中M1.4X0.3的Insert/Nut外徑為2.5mm,設(shè)計(jì)螺柱內(nèi)徑為φ2.3mm,螺絲外徑為φ3.70mm。但實(shí)際取φ3.80或φ3.90mm會更加可靠(單邊壁厚0.70mm)。Nut熱熔在螺柱里后要能承受2.5Kg.cm的扭力和15Kg的拉力。圖33一般在螺柱上對PCBA進(jìn)行定位。在螺柱外周設(shè)計(jì)RIB的上表面限位PCBA之Z軸方向;利用螺柱外周來定位X和Y軸方向。如圖34所示:圖34在圖34中:Dp=D1+2*Cpb;Dp:PCBA通過螺柱的孔徑;若PCB由此螺柱定位X和Y軸方向,則Cpb取0.1mm;若此螺柱不定位X和Y軸方向,則Xc取0.15mm;Dr3=D1+0.5;Crp=0.05~0.1mmCrb=0.05~0.1mmDr1=MS+0.4mm;MS:表示螺絲螺牙公稱直徑;Dr2=DS+0.6mm;DS:表示螺絲帽公稱直徑Lrf=0.6mm~1.0mm;Lrf:表示螺柱配合距離;為了使上下殼BOSS柱配合時順利,一般應(yīng)該在R/HSG上做出0.3x0.3C的倒角。圖35所示為CT700項(xiàng)目的螺母,螺絲,螺絲柱及后殼螺釘帽處這幾個部位的尺寸關(guān)系:Md—螺絲螺徑;A=Md+0.2;B=2xMd+0.2;C=B+0.4;E>=0.8mm;F尺寸很關(guān)鍵,是必須在裝配圖中明確標(biāo)出的Nut熱熔后與基準(zhǔn)面的距離,且每次新送樣都要檢驗(yàn)。H=螺柱外徑+0.20mm。后殼螺柱底面與Nut面的距離為0.05mm;后殼螺柱外圈頂住PCB板處與PCB板的距離為0.05mm。圖35注意:為了銅螺母熱熔導(dǎo)向方便,一般在BOSS柱上端內(nèi)孔上做0.2x0.2的導(dǎo)角,或者增加Counterbore,作為熱融螺母的溢膠溢膠空間;BOSS內(nèi)孔拔模角不宜太大,以防銅螺母緊固力不夠,一般取0~0.5度拔模角;BOSS外側(cè)面拔模角取1.0度即可;BOSS底部要有園角R0.2~0.4,降低應(yīng)力集中。4.1.7自攻螺絲螺柱的設(shè)計(jì):基本設(shè)計(jì)要點(diǎn)參考,見圖36:圖36D0=(0.80~0.85)*d;d:自攻螺釘?shù)闹睆?。硬度大?qiáng)度高的塑料取大值,反之取小值。PC料取0.85,ABS取0.80。如直徑1.6自攻釘,ABS材料,D0=φ1.28mm;D1=D0+2*(0.4T~0.6T);其中數(shù)值(0.4T~0.6T)一般取0.7~0.8mm。還有經(jīng)驗(yàn)公式:D1=2d,例如,對于1.6的自攻釘,取D1=3.2;L=0.6~0.8T;(此值一般是視空間和防縮水但反面不可有水印而設(shè)置);H=2T~5T,(視空間結(jié)構(gòu)而定);一般取H=3T;螺孔頂部導(dǎo)角0.2*0.2C,以利于螺釘進(jìn)入。圖37所示為M1.6x0.35自攻螺絲的螺絲柱實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn):螺柱外徑應(yīng)該是Screw外徑的1.8~2.0倍,設(shè)計(jì)中?。郝葜鈴?1.95x螺絲外徑;螺柱內(nèi)徑(ABS,ABS+PC)=螺絲外徑-0.40mm;螺柱內(nèi)徑(PC)=螺絲外徑-0.30mm或0.35mm(可以先按0.30mm來設(shè)計(jì),待測試通不過再修模加膠);兩殼體螺柱面之間距離取0.05mm。自攻螺絲螺柱孔深度盡量大于3.0mm。圖37下表列出了常用自攻螺絲裝配及測試(10次)時所要用的扭力值。自攻螺絲規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)扭力(kg.cm)M1.4x0.450.90M1.6x0.51.30M1.8x0.62.00M2.0x0.62.754.1.8螺柱的設(shè)計(jì)要求補(bǔ)充:在Boss的設(shè)計(jì)上還需要注意以下幾點(diǎn):為了防止螺柱背面的殼體外觀面縮水,螺絲柱壁厚與殼體壁厚的關(guān)系應(yīng)該保持在0.75:1左右。如果螺絲柱壁厚相對于殼體壁厚的比例關(guān)系超過了推薦的比例,可以考慮在其根部設(shè)計(jì)一圈凹坑(火山口)來減少縮水的可能。見圖38。當(dāng)T1≥0.8T0,H≥5T0時,這種“火山口”防縮水形式是很有效的,具體的尺寸及細(xì)部形狀一般由模具廠商根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。圖38在螺絲柱底部加倒圓角可以減少應(yīng)力集中和潛在的破裂危險,但過大的倒圓角會導(dǎo)致縮水。對于藍(lán)牙耳機(jī)殼體,0.2~0.4mm的倒圓角會增強(qiáng)螺絲柱的強(qiáng)度而不會造成螺絲柱背面的表面縮水。螺柱應(yīng)該具有一定的強(qiáng)度以保證在跌落測試中能夠承受巨大的沖擊力。如圖39所示,對于比較高的螺柱,當(dāng)H≥5T,通常加4個三角形的RIB(也叫角撐(Gusset))來加強(qiáng)螺柱的強(qiáng)度。RIB寬度W=0.4T~0.6T(一般取0.7mm即可),Hc=0.5mm~1.0mm,(一般根據(jù)空間結(jié)構(gòu)而定,建議RIB不要與螺柱上表面平)。圖394.1.9螺母熱熔工藝要求:螺母通常采用熱熔、超聲或鑲件工藝與殼體聯(lián)結(jié)。螺母的材料一般為黃銅,因?yàn)辄S銅的熱膨脹系數(shù)與塑料最相近。熱熔:工藝性好,需要熱融設(shè)備,推薦采用。超聲:工藝性不好,注塑鑲件:需要放入鑲件,有可能損壞模具熱熔加工時溫度須低于母材熔點(diǎn)10-20度,通常為230℃左右,停留時間4~6S圖314.2熱融柱圖31 設(shè)計(jì)技巧:熱融柱直徑一般不小于1mm;熱融柱和熱融孔單邊間隙取0.05mm;熱融柱高出熱融孔1.5-2建議做出熱融沉孔來裝膠,以保證熱融平整及熱熔強(qiáng)度;如下圖:倒全圓角增加導(dǎo)向方便裝配留沉空以預(yù)留熱熔膠柱的膠,增加強(qiáng)度倒全圓角增加導(dǎo)向方便裝配留沉空以預(yù)留熱熔膠柱的膠,增加強(qiáng)度音腔內(nèi)不要用熱融柱,防止掉膠,影響音質(zhì)。對于小件固定,提倡采用實(shí)心柱子熱熔固定,實(shí)心柱子和對應(yīng)的孔要相應(yīng)做1.5度到2度的拔模,配合間隙單邊0.05mm即可。對于大件固定或者膠殼肉厚薄頂出易頂高時,提倡采用內(nèi)徑0.5mm和外徑1.5mm的空心柱子或十字骨位或者0.5mm厚2.5~3mm寬的骨位熱熔固定。如下圖:熱熔孔的沉孔有錐頭和平頭型的,另外,熱熔機(jī)的熱熔頭一般有平頭的、半凹球形的,還可以定做一些其他簡單的形狀。熱熔沉孔一般做到直徑2.2深0.3以上比較好,可以通過計(jì)算容積來設(shè)計(jì)的。要考慮熱熔頭的直徑,一般直徑為2mm,機(jī)殼要做出讓位,熱熔柱盡量不要離機(jī)殼的邊側(cè)太近,這樣對ESD有很大影響。若是要電鍍的裝飾件,盡量在熱熔柱根部導(dǎo)圓角,防止柱子斷裂,對應(yīng)孔導(dǎo)C角做避空.還有,做裝飾件時要盡量采用熱熔柱和卡勾固定,不能只用背膠固定,高低溫測試很難通過,特別是IML件的固定。熱融時溫度不能太高,防止材料拉絲和老化變黑發(fā)黃,一般比塑膠材料的Tg溫度底20℃4.3粘膠目前的高端耳機(jī)大都采取該連接方式,從外觀來看,由于將縫隙降到最低,從而給人們的整體感更加強(qiáng)烈,另外,由于周圈點(diǎn)膠,對于ESD有較大的改善作用。設(shè)計(jì)技巧: 膠柱直徑一般不小于1mm;膠柱和膠孔的單邊間隙取0.1mm,方便留住膠;見下圖:0.1的間隙0.1的間隙膠孔頭部要倒C角;膠柱和膠孔的配合長度不小于2.5mm;粘膠不易控制上下殼間隙,裝配后需要工裝夾具定型至少5分鐘時間;粘接的接觸面盡量不要拋光,留下火花紋;粘膠時最好能如下圖設(shè)計(jì),防止溢膠,或者留寬0.5mm深0.5mm的溢膠槽。防溢膠設(shè)計(jì)防溢膠設(shè)計(jì)4.4超聲波超聲波焊接是一種快捷,干凈,有效的裝配工藝,目前被運(yùn)用于熱塑性塑料制品之間的粘結(jié),塑膠制品與金屬配件的粘結(jié)及其它非塑膠材料之間的粘結(jié)。它取代了溶劑粘膠及其它的粘接工藝,是一種先進(jìn)的裝配技術(shù)。超聲波焊接不但有連接裝配功能而且具有防潮、防水的密封效果。超聲波焊接是采用低振幅,高頻率振動能量使表面和分子摩擦產(chǎn)生熱量,塑料熔化而使相連熱塑性制件被焊接在一起。超聲波焊接設(shè)計(jì)有兩點(diǎn)很重要:能量帶的設(shè)計(jì)和溢膠槽的設(shè)計(jì)。圖10所示為典型的超聲焊接能量帶的尺寸,適用于殼體壁厚在1mm以下的情況。我們規(guī)定能量帶的寬度為0.30-0.40mm(即圖中的0.25W);高度也是0.30mm-0.40mm圖11所示為能防止溢膠的Z形能量帶設(shè)計(jì),這種設(shè)計(jì)能幫助兩個零件定位,在使用時耐拉伸耐剪切性能,并能消除外部溢料。但這種設(shè)計(jì)對壁厚的要求在1.2mm以上,外邊肩膀部分的寬度和高度以能成型為基準(zhǔn),應(yīng)大于方向的滑動間隙取0.05mm;兩件之間在厚度方向的間隙為0.40-0.50mm。圖10圖11另外還需注意一下超聲線的長度,太長了塑膠超聲時沒地方跑,不容易壓下去,需要用較大的振幅才可以,常做的超聲線長度一般為3-4mm,中間間隔1-1.5mm。設(shè)計(jì)超聲焊接時要注意兩個零件的材料能否被超聲焊接,圖12列出了常用塑料材料相互超聲焊接的性能好壞。(紅色表示超聲后強(qiáng)度好,蘭色表示強(qiáng)度尚可,白色表示不能超聲。圖12圖13示例了超聲結(jié)構(gòu)及超聲部位尺寸參考。下右圖所示的焊接接頭是對普通能量控制接頭設(shè)計(jì)的獨(dú)特的改進(jìn)。用一個粗糙或有紋理的表面,將會提高焊接質(zhì)量、焊接強(qiáng)度和焊接完成的容易程度。其它許多有紋理的接頭外形也是可行。 注意:在本公司內(nèi),如果裝線路板之后,再裝配,不能用超聲方法;反之,則可以用超聲裝配。4.5卡扣卡扣是塑膠零件常用的安裝方法。這種方式在很多年以前就已經(jīng)開始使用了,出于安裝簡便和成本上的考慮,現(xiàn)在變得越來越重要??鄣膬?yōu)勢在于避免了螺紋連接,夾緊,粘貼等其它的連接方法??劢Y(jié)構(gòu)是采用模具成型的,不需要額外把它們連接起來。另外,如果設(shè)計(jì)得當(dāng),還可以達(dá)到重復(fù)安裝和拆卸而不損傷零件??劢Y(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)成一次性的和多次使用的。一次性的卡扣是指零件安裝以后不需要再拆下來。多次使用的卡扣結(jié)構(gòu)則多用在需要便于拆卸的場合??圩饔迷硎抢盟芰媳旧淼膹椥砸约敖Y(jié)構(gòu)上的變形來實(shí)現(xiàn)裝配和拆卸,因此該類卡扣可以多次使用??鄣膹?qiáng)度和可靠性比螺釘差,所以卡扣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要考慮很多問題。設(shè)計(jì)一個卡扣的結(jié)構(gòu)需要考慮的遠(yuǎn)比設(shè)計(jì)螺紋連接要多??劢Y(jié)構(gòu)所需要的模具也比較復(fù)雜和昂貴。一般說來,在裝配時節(jié)省的資金要比制作工藝上增加的成本多。通常有三種主要的卡扣結(jié)構(gòu):環(huán)形,懸臂,扭轉(zhuǎn),一般常說的是懸臂梁卡扣。卡扣的工作原理卡扣的工作原理關(guān)于殼體外扣和殼體內(nèi)扣的定義:規(guī)定卡扣超出分型線以上的為殼外扣;沒有超出分型線的靠近靜模側(cè)的為殼內(nèi)扣。見圖40和41所示。圖40圖41關(guān)于卡扣配合的示意圖見圖42:圖42設(shè)計(jì)卡扣時需要注意的尺寸,藍(lán)牙耳機(jī)設(shè)計(jì)時配合量優(yōu)先選取0.5mm,母扣預(yù)留0.3的間隙,如果跌落試驗(yàn)不過,公扣逐漸加膠,也可加反止口(和卡口離得不能太近,防止盒蓋時難盒蓋)改善跌落試驗(yàn)。公母卡扣都應(yīng)加導(dǎo)向角,方便卡入。導(dǎo)向角預(yù)留量導(dǎo)向角預(yù)留量目前公司常用的卡扣配合尺寸(見圖a)及卡扣形狀尺寸(見圖b) 圖a說明:A=0.1mm;B=0.05mm;C=0.2-0.3mm;D=0.5mm;(卡扣有效配合尺寸D剛開始不要太大,否則可能會難以裝配,后期如果跌落試驗(yàn)不過在考慮加膠,C就是預(yù)留的加膠間隙,另外,用反止口,及定位筋,也可有效的改善跌落試驗(yàn)性能,但反止口離卡扣的邊距離不能小于3mm,主要是為了盒蓋時的變形空間,防止干涉,也不能離得太遠(yuǎn),否則會失去作用。見圖c)E=0.7mm(壁厚為1.1mm時,E尺寸不能小于0.7mm,否則外表面可能會縮水,特殊情況下,需得到模具廠的確認(rèn))F=0.4mm;(也可以用筋卡扣,方便模具成型,模具節(jié)省斜頂,見圖d)G:在可能情況下G盡量做大,增加懸臂尺寸,增大變形量,容易盒蓋。 圖b反止口筋卡扣圖c反止口筋卡扣反止口反止口圖d關(guān)于卡扣配合的尺寸分配可以參考圖43及44。圖43圖44根據(jù)卡合量不同可以分成:活扣和死扣。其中將卡合量小于0.6mm的稱為活扣,卡合量在0.8mm~1.0mm的成為死扣。大部分藍(lán)牙耳機(jī)都是將左右兩側(cè)設(shè)計(jì)成活卡,上側(cè)或下側(cè)設(shè)計(jì)成死卡。關(guān)于死扣的設(shè)計(jì)案例參考圖45和46。圖45圖46卡扣設(shè)計(jì)注意要點(diǎn):能卡的住,在跌落和其他的外力沖擊時不能脫出。這取決于卡合量的大小,一般情況下取0.4到0.5之間為宜,見圖43。位置布局合理,通常藍(lán)牙耳機(jī)上有幾個卡扣,好的位置布局能使整個藍(lán)牙耳機(jī)受力平均,承受外界載荷能力強(qiáng)??鄄季忠Y(jié)合螺釘位置綜合考慮。易于裝配。一般在兩個卡扣的配合導(dǎo)入位置做成斜角結(jié)構(gòu)。易于拆卸。一般在一側(cè)卡扣上設(shè)計(jì)成倒斜角結(jié)構(gòu)。斜角的長度大約占整個卡扣長度的1/3到1/4之間。見圖48和49。圖48這是另一種形式的便于拆卸卡扣的設(shè)計(jì)。倒角從扣的根部開這是另一種形式的便于拆卸卡扣的設(shè)計(jì)。倒角從扣的根部開始,60度角,同時,要注意所有扣的倒角方向必須一致。圖49卡扣要有足夠的強(qiáng)度,在外力沖擊下和多次拆裝不能斷裂在藍(lán)牙耳機(jī)厚度方向要能把兩個殼體卡緊,不能有松動,否則相互配合的兩個殼體會配合不緊,美工線會變大。不要設(shè)計(jì)成如圖50所示的卡口形式,這種卡口中間易形成熔接痕,導(dǎo)致強(qiáng)度太弱,易斷裂。圖50但有時受空間的限制,在這個基礎(chǔ)演變出另一種形式的卡扣,如圖51,中間增加了一條或兩條立骨,改善了卡扣的強(qiáng)度。圖51卡扣在卡合時是靠兩者的變形來實(shí)現(xiàn)的,因此需要考慮卡扣變形時是否有足夠變形的空間,與其他部件是否存在干涉。圖52是早期的一種卡扣設(shè)計(jì),在翻蓋上應(yīng)用比較多??蹮o法設(shè)計(jì)在邊緣,向產(chǎn)品中心進(jìn)行了移動。同時為了避免局部膠厚,卡扣及其根部都進(jìn)行了減膠處理。圖52卡扣的常用的幾種形狀 此種結(jié)構(gòu)較普通 此種母卡扣在B結(jié)構(gòu)上改進(jìn),可以防止卡扣厚度太大引起的縮水問題 在結(jié)構(gòu)B上改進(jìn),母卡扣下面偷膠,防止殼體縮水,同時強(qiáng)度比C結(jié)構(gòu)好下面兩圖是耳塞和耳塞蓋常用的卡扣形式卡扣的排布卡扣的排布要均勻,盡量放到殼體的拐角處,下圖是GCK801面殼和GBDA60面殼的卡扣排布??鄣睦碚撚?jì)算 Y= K為系數(shù),和材質(zhì)有關(guān)??鄹考訄A角能改善卡扣的應(yīng)力卡扣和涂膠結(jié)合方式有時上下殼體如果單純用卡扣聯(lián)接,或者由于空間位置所限而導(dǎo)致卡扣的位置分布不太合理時,上下殼體由卡扣固定的產(chǎn)品跌落試驗(yàn)較難通過,有時既便通過更改模具來改變卡扣的相關(guān)尺寸,也難以完滿解決該問題,所以在以后實(shí)際生產(chǎn)中采用以下措施:如其它技術(shù)問題已經(jīng)解決,僅剩跌落無法通過,即采用在卡扣上涂膠的方法解決??酆拖尬唤畹呐浜显O(shè)計(jì)限位筋的作用:在涉及到兩個殼體的配合設(shè)計(jì)時,要求一方面通過卡扣把兩個殼體卡緊,另一方面兩個殼體要有互相止動的功能,防止兩個殼體在受外力時互相錯動甚至由此引起一些吱吱的噪音。這時就需要有限位筋的設(shè)計(jì)才能避免此問題。殼外扣實(shí)際上具有卡緊和限位的雙重功能。下面給出卡扣和限位筋配合設(shè)計(jì)的典型案例:從圖54中可以看出,卡扣和限位筋是交叉進(jìn)行設(shè)計(jì)的,即要么是殼外扣的兩側(cè)是對方殼體的限位筋,要么是限位筋的兩側(cè)是對方殼體的卡扣和限位筋。這樣交叉設(shè)計(jì)的好處是兩個殼體能牢固地卡緊,上下左右不會錯動,且整體鋼性會得到加強(qiáng)。圖54圖54在實(shí)際設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡可能地創(chuàng)造條件實(shí)現(xiàn)交叉設(shè)計(jì)限位筋。關(guān)于限位筋的配合設(shè)計(jì)見圖55。圖55圖55圖56的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)很值得我們借鑒,。即為了避免在裝配過程中發(fā)生干涉,在殼外扣的兩端設(shè)計(jì)出倒角結(jié)構(gòu)。圖56圖57和圖58給出了在藍(lán)牙耳機(jī)頂部設(shè)計(jì)死扣和限位筋互相配合的典型案例。可以看出,若沒有兩側(cè)限位筋的反向限位作用,光靠死扣本身的大的卡合量并不能完全保證在較大的外力沖擊下不脫出,而通過這兩個限位筋的作用,兩個殼體很難發(fā)生錯動現(xiàn)象,這時的死扣才算是名副其實(shí)的死扣。圖57圖58總之,在設(shè)計(jì)卡扣時,反向限位筋的考慮非常重要,脫離限位筋去單獨(dú)設(shè)計(jì)卡扣往往達(dá)不到預(yù)期的結(jié)果。以功能來區(qū)分,扣位的設(shè)計(jì)可分為成永久型和可拆卸型兩種。永久型扣位的設(shè)計(jì)方便裝上但不容易拆下,可拆卸型扣位的設(shè)計(jì)裝上、拆下均十分方便。其原理是可拆卸型扣位的勾形伸出部份附有適當(dāng)?shù)膶?dǎo)入角及導(dǎo)出角方便扣上及分離的動作,導(dǎo)入角及導(dǎo)出角的大小直接影響扣上及分離時所需的力度,永久型的扣位只有導(dǎo)入角而沒有導(dǎo)出角的設(shè)計(jì),所以一經(jīng)扣上,相接部份即形成自我鎖上的狀態(tài),不容易拆下。請參考永久式及可拆卸式扣位的原理圖:\o"點(diǎn)擊圖片看全圖"\o"點(diǎn)擊圖片看全圖"永久式及可拆卸式扣位的原理強(qiáng)制脫??鄣脑O(shè)計(jì)要點(diǎn):PA免時,特別的造模零件是可以達(dá)致以上效果。另一種可得到倒扣效果的設(shè)計(jì)是考慮塑膠物料的特性。利用塑膠柔軟的變型,將倒扣的地方強(qiáng)頂出模具,但通常要注意不會把倒扣的地方括傷。以下是扣位的計(jì)算方式。尼龍的百份比在5%左右。脫模角大一點(diǎn)和倒扣的地方離底部高時是可有10%。\o"點(diǎn)擊圖片看全圖"PBT扣位有分內(nèi)扣和外扣,外扣的可利用分模面做成,內(nèi)扣的可用變形方式或?qū)ε龇绞匠瞿?。?nèi)扣的可利用算式計(jì)算扣位百份率,一般在6%左右,玻璃充填的約在1%左右。\o"點(diǎn)擊圖片看全圖"
PBT外扣位設(shè)計(jì)方式
\o"點(diǎn)擊圖片看全圖"
PBT用對碰方式的內(nèi)扣方式
PBT內(nèi)扣位設(shè)計(jì)的算法POM
扣位必須為弧形或轉(zhuǎn)角弧度要大,方便塑膠成品容易滑過模具表面。并且減少脫落時應(yīng)力集中的現(xiàn)象。內(nèi)置扣位通常比外置扣位難脫模,因塑膠收縮時將模蕊抓緊,外置式的就剛好相反而易于脫模。較高的模具溫度使成品較熱,易于彎曲變形而易于頂出模具,POM的扣位百份率可以比較大,可有5%。\o"點(diǎn)擊圖片看全圖"
POM扣位的計(jì)算方式PS
基本上扣位的設(shè)計(jì)是不鼓勵,但由于設(shè)計(jì)上的需要,則模具上使用凸輪、模蕊推出或其它裝置以達(dá)成設(shè)計(jì)要求。4.6止口(也叫靜電墻,ESDWall)設(shè)計(jì):4.6.1功能描述:止口(也叫靜電墻,ESDWALL)其作用是:當(dāng)上下殼鎖合后,為防止靜電擊穿組合間隙傳向及破壞PCBA上電路回路和IC4.6.2設(shè)計(jì)原則:A.止口(也叫靜電墻)的厚度、高度要適度;B.止口(也叫靜電墻)的配合間隙要合理;4.6.3基本設(shè)計(jì)要點(diǎn)參考圖74如圖74所示,對于上下殼止口(也叫靜電墻),其有效配合深度要在0.8mm左右,并且要有足夠的塑膠壁厚以保證其強(qiáng)度及表面不出現(xiàn)噴漆缺陷。我司w=0.9~1.1mm(一般保證在0.9mm以上,視空間結(jié)構(gòu)及壁厚適當(dāng)調(diào)整);Trw=0.7~1.0mm(一般保證在0.7mm以上,視空間結(jié)構(gòu)及壁厚適當(dāng)調(diào)整);Gew=0.05~0.1mm(上下殼止口(也叫靜電墻)配合間隙,一般單邊取0.1mm為宜);Hfw=1.0~1.2mm(一般取1.0mm以上,以保證配合深度在0.8mm以上)Hrw=0.7~0.8mm(建議取0.8mm~1.0mm,根據(jù)Hfw之值,保證垂直方向上有0.3mm以上安全間隙,以滿足配合深度在0.8mm以上)Ghp≥0.3mm(注意:Ghp為塑膠殼內(nèi)壁到PCB邊緣之間隙,一般要保證在0.3mm以上,對于在上下殼邊緣有卡勾存在的位置處,還要留出卡勾卡合時的變形長度,即Ghp≥0.3+L【卡勾變形】)為了便于裝配,一般在后殼R/HSG凸緣上做0.2x0.2的倒角;為便于成型,一般在前殼F/HSG止口(也叫靜電墻)配合內(nèi)部凹槽上倒R角,一般取R0.2~0.3,(要與R/HSG上的C角配合制作,以便滿足上下0.3mm之間隙)。止口設(shè)計(jì)一般參考尺寸: 耳機(jī)面殼t取1.2mm左右;t1取t的一半左右;間隙C取0.05mm;間隙c1取0.1mm;止口高度h不能小于0.7mm,為了防ESD(ElectrStaticDischarge靜電放電),h越大越好,但尺寸太大,難以注塑成型;為了裝配方便,止口側(cè)面取撥模斜度3.5度以上,一般不能超過5°,否則殼體配合后會有晃動。 為了更好地防ESD,在面殼壁厚t允許的 情況下,可以采取左圖所示的止位結(jié)構(gòu)。 t=1.6mm t1=0.4mm h=0.8mm c=0.05mm4.7美工線的設(shè)計(jì)美工線的作用:因模具制作及成型公差,上下蓋配合容易有斷差,往往設(shè)計(jì)美工線使配合斷差變的不明顯;面殼外觀雙色噴涂用美工線隔開顏色分明;視覺美感的凹顯分明,強(qiáng)化產(chǎn)品視覺效果;模具上行位鑲件的分型線和美工線一體化,外觀很難看出,顯得美觀;筋的背面做美工線,可以防縮水。耳機(jī)上的美工線w,h一般取0.3,0.3mm,為了模具加工方便,保證美工線的整體性,美工線做到一個殼體上。如果模具供應(yīng)商水平較高,能夠保證底刮、面刮的要求,能不做美工線就不做美工線。如果需要遮噴,工藝美工線的寬度不能小于0.5mm。注意:W和h的值根據(jù)ID需求和產(chǎn)品的大小取,沒有定量的要求,一般情況下,w在0.3-1.5mm,h在0.3-0.5mm之間不等,根據(jù)實(shí)際情況選擇,從美觀上來講,越小越好,但不能小于0.3mm,否則產(chǎn)品看上去會有一條小縫隙,就像是盒蓋不嚴(yán)實(shí),還不如不留。4.8加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋的作用:增加產(chǎn)品的剛性和強(qiáng)度;加強(qiáng)筋更可充當(dāng)內(nèi)部流道,有助模腔充填。加強(qiáng)筋的長度方向盡量和塑膠的流動方向平行,便于填充。 h最大取3t; b最小取3t; w取0.5-0.7t,h越小,w取值也越小; r取0.25t 撥模角取0.5,1,1.5等設(shè)計(jì)要點(diǎn):從生產(chǎn)的角度考慮,使用大量短而窄的加強(qiáng)筋比使用數(shù)個深而闊的加強(qiáng)筋優(yōu)勝。模具生產(chǎn)時:加強(qiáng)筋的闊度(也有可能深度)和數(shù)量應(yīng)盡量留有馀額,當(dāng)試模時發(fā)覺產(chǎn)品的剛性及強(qiáng)度有所不足時可適當(dāng)?shù)卦黾?,因?yàn)樵谀>呱先コ摿媳仁褂脽富蚣由喜迦爰仍黾愉摿系姆椒▉淼煤唵渭氨阋恕<訌?qiáng)筋一般被放在塑膠產(chǎn)品的非接觸面,其伸展方向應(yīng)跟隨產(chǎn)品最大應(yīng)力和最大偏移量的方向。選擇加強(qiáng)筋的位置亦受制於一些生產(chǎn)上的考慮,如模腔充填、縮水及脫模等。加強(qiáng)筋的長度可與產(chǎn)品的長度一致,兩端相接產(chǎn)品的外壁,或只占據(jù)產(chǎn)品部份的長度,用以局部增加產(chǎn)品某部份的剛性。要是加強(qiáng)筋沒有接上產(chǎn)品外壁的話,末端部份亦不應(yīng)突然終止,應(yīng)該漸次地將高度減低,直至完結(jié),從而減少出現(xiàn)困氣、填充不滿及燒焦痕等問題,這些問題經(jīng)常發(fā)生在排氣不足或封閉的位置上。如下圖所示:加強(qiáng)筋最簡單的形狀是一條長方形的柱體附在產(chǎn)品的表面上,不過為了滿足一些生產(chǎn)上或結(jié)構(gòu)上的考慮,加強(qiáng)筋的形狀及尺寸須要改變成以下的圖一般優(yōu)化前優(yōu)化后優(yōu)化前優(yōu)化后\o"點(diǎn)擊圖片看全圖"長方形的加強(qiáng)筋必須改變形狀使生產(chǎn)更容易加強(qiáng)筋的兩邊必須加上出模角以減低脫模頂出時的摩擦力,底部相接產(chǎn)品的位置必須加上圓角以消除應(yīng)力集過份中的現(xiàn)象,圓角的設(shè)計(jì)亦給與流道漸變的形狀使模腔充填更為流暢。此外,底部的寬度須較相連外壁的厚度為小,產(chǎn)品厚度與加強(qiáng)筋尺寸的關(guān)系圖a說明這個要求。圖中加強(qiáng)筋尺寸的設(shè)計(jì)雖然已按合理的比例,但當(dāng)從加強(qiáng)筋底部與外壁相連的位置作一圓圈R1時,圖中可見此部份相對外壁的厚度增加大約50%,因此,此部份出現(xiàn)縮水紋的機(jī)會相當(dāng)大。如果將加強(qiáng)筋底部的寬度相對產(chǎn)品厚度減少一半(產(chǎn)品厚度與加強(qiáng)筋尺寸的關(guān)系圖b),相對位置厚度的增幅即減至大約20%,縮水紋出現(xiàn)的機(jī)會亦大為減少。由此引伸出使用兩條或多條矮的加強(qiáng)筋比使用單一條高的加強(qiáng)筋較為優(yōu)勝,但當(dāng)使用多條加強(qiáng)筋時,加強(qiáng)筋之間的距離必須較相接外壁的厚度大。加強(qiáng)筋的形狀一般是細(xì)而長,加強(qiáng)筋一般的設(shè)計(jì)圖說明設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋的基本原則。留意過厚的加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)容易產(chǎn)生縮水紋、空穴、變形撓曲及夾水紋等問題,亦會加長生產(chǎn)周期,增加生產(chǎn)成本。加強(qiáng)筋的厚度和壁厚有直接的關(guān)系,一般情況下為1/2到2/3個壁厚,但在手機(jī)和藍(lán)牙耳機(jī)等小的產(chǎn)品上,有時侯會做到和壁厚相等或大于壁厚的情況,但一定要經(jīng)模具制作公司的同意。在能滿足使用要求的情況下,加強(qiáng)筋的厚度越小越不會引起縮水,但也不能太薄,否則模具制作和后期的注塑生產(chǎn)都會有問題,一般情況下厚度不小于0.4mm。除了以上的要求,加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)亦與使用的塑膠材料有關(guān)。從生產(chǎn)的角度看,材料的物理特性如熔膠的黏度和縮水率對加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)的影響非常大。此外,塑料的蠕動(creep)特性從結(jié)構(gòu)方面來看亦是一個重要的考慮因數(shù)。例如,從生產(chǎn)的角度看,加強(qiáng)筋的高度是受制於熔膠的流動及脫模頂出的特性(縮水率、摩擦系數(shù)及穩(wěn)定性),較深的加強(qiáng)筋要求膠料有較低的熔膠
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