产结构设计实例入门剖.pdf

作者：作者：IceFai（黄黄光光辉辉） QQ：188924018 塑胶产品结构设计实例入门解剖塑胶产品结构设计实例入门解剖 Copyright IceFai All rights reserved. 2 Copyright IceFai All rights reserved. ?概述概述?概述概述 ? 罗技鼠标实例结构解剖罗技鼠标实例结构解剖 本案例通过解剖一个罗技鼠标来演示在产品结构 设计过程中涉及的各种结构以及它们的用途。 本案例通过解剖一个罗技鼠标来演示在产品结构 设计过程中涉及的各种结构以及它们的用途。 Copyright IceFai All rights reserved. 假止口（美工线）假止口（美工线） 假止口是一种特殊类型的 止口，表现形式就是产品 的两半壳在分型面处不是 相互贴合的，而是具有一 定的间距；假止口的凸止 口上沿和凹止口下沿接触。 为何需要假止口？ 因为塑胶产品的特性，每一个注塑件都会 有一定的变形，而且这种变型也有一定的 随机性，如果两个面贴合，就有机会在分 型面处发生错开现象，错开程度和产品大 小有关，这就会影响产品的外观和手感； 添加假止口，可以在美化外观的同时也可 以在很大程度上消除上述影响。 假止口的间距在不同大小和不同类型的产 品上有不同的设定，一般从0.3到1.0不等。 Copyright IceFai All rights reserved. 出模角出模角 出模角 出模角是为了方便注塑件 出模而在出模方向上的侧 壁设的斜度，出模角度的 大小和注塑条件、材料和 蚀纹有关，特别地，蚀纹 对出模角的要求更高。 出模角广泛存在于各类塑胶件的侧 壁上，角度从1度到5度不等，很多 日常看起来完全垂直的产品表面其 实都是带有斜度的。 而对于因为蚀纹要求的斜度，提供 蚀纹服务的厂商都会提供相关粗糙 度的蚀纹斜度对应表，根据对应表 确定合适的出模角就能避免在注塑 件出模期间因为出模角的不足而产 生的拖花现象。 而这个罗技鼠标表面有经过细蚀纹 处理，尽管它的表面是类似圆弧曲 面形状，但还是要保证在分型面处 的出模角有一定的大小，比如2度。 Copyright IceFai All rights reserved. 侧面对碰通孔侧面对碰通孔 对于产品侧面分型面附近的通 孔，在不想因此而采用行位的 方式产生时，可以通过两个半 壳的对碰产生 更为一般的情况下，为了减少间 隙的出现，会采用两半对碰的处 理方式，同时为了避免对碰产生 的孔边出现尖角，一般对碰的缺 口宽度都会比我们的孔直径大一 点，保证圆孔两边的料位有1.5以 上的料位为宜。 而在一些对间隙要求不太高的场合，对碰 边采用偏心的大圆弧代替等半径圆弧来配 合也是一个折中的方式，能够减弱尖边的 状况，比如这个罗技鼠标出线口的处理方 式 Copyright IceFai All rights reserved. 支撑脚设计支撑脚设计 对于理论上需要大平面接触面的情 况下，实际的塑胶产品一般通过支 撑脚或支撑筋的方式来实现。 而对于本案例的罗技鼠标采用了前 后各一个的大滑动脚而非一般惯例 的小圆脚，是考虑到了鼠标应用的 特殊形，需要经常移动和摩擦，为 了减少磨擦力和阻碍，所以采用了 这中大脚设计，这是因为滑动的阻 碍通常是发生在脚和阻碍物的导入 阶段，减少脚的数量也就是减少阻 碍的可能，而增大脚的面积就是减 少能产生阻碍作用的阻碍物。 为了产品支撑的某些特 殊要求，还可以在支撑 脚上装配辅助的脚垫， 比如为了防滑可以添加 橡胶垫；而本案例的鼠 标为了延长鼠标的寿 命，特别地在两个脚中 间使用了更耐磨的材料 作为滑动垫。 Copyright IceFai All rights reserved. 按键设计按键设计 塑胶按键设计的一个关键所在是行 程和间隙安排，在设计塑胶按键的 时候需要考虑与之配合的零件的状 况，从而确定按键的最大行程，保 证塑胶按键的最大行程大于电子按 键本身的标准行程和两者之间的间 隙总和，并保有一定的余量 在这个罗技鼠标案例中，按键和上壳之间的间 距决定了塑胶按键的理论最大行程，而我们在 设计的时候就需要根据电子按键本身的标准行 程和它与塑胶按键之间的正常间距来设计，保 证按键的正常工作 Copyright IceFai All rights reserved. 内部转动轴设计内部转动轴设计 对于内部转动轴，大多采用两半 壳出筋对压的方式固定，而为了 装配的方便和避免因为两半壳的 错位而卡死转轴，一般会采用单 变“三边配合”的方式，也就是转 动的接触面主要都在其中一边产 生，而另一边的筋只是用平面的 方式压住转动轴而限制转动轴出 模方向的跳动 在一些特殊的场合，为了更 好的保证转动的可靠性、转 动性和装配的更易定位，需 要把转轴完全固定在一侧， 这种情况下可以采用强行出 模的小倒扣方式，装配时强 行把转轴压进配合孔，设计 时需要注意倒扣量和导入的 斜角设计，如罗技鼠标的光 栅转轴设计 而为了减少转 动的摩擦，一 般和轴配合的 缺口都开成方 形，采用线接 触的方式而不 是面圆对圆的 配合方式 Copyright IceFai All rights reserved. 扣位设计扣位设计 扣位是塑胶件常见的装配 和固定方式，它是通过利 用塑胶件本身的变形强行 把扣位扣进最终的装配位 置来实现两个零件之间的 固定； 扣位设计要保证扣位本身 能有足够的变形空间和变 形能力以保证装配过程中 不会对扣位造成损坏。 在本案例中，按键和上壳之间 的固定通过了两个支持柱和两 个扣位实现固定装配。因为本 案例中的扣位是在塑胶件内部 开口，所以要保证开口的避空 位足够，比如避空位比倒扣量 大0.5mm以上，才能确保扣子 能通过缺口压进去 最基本的一点，扣位的 导入点和扣入点必须保 留一定的正间距，如图 显示，以保证装配过程 中能顺利压入 Copyright IceFai All rights reserved. 变向定位变向定位 对于一些经常需要拆卸而又需 要保证装配固定功能的活动 件，在和主要受力方向正交的 方向上设立定位或限位结构是 个不错的选择。这样的定位方 式通常都是沿受力方向装配进 去然后通过正交方向上旋转一 定角度后到达最终定位位置。 这样定位的好处在于把零件的 主要受力转化为塑胶件本身的 受力而不是定位结构上的受力。 定位结构在自己的活动方向上 基本不受力或受很小的力，所 以能保证很好的定位和固定力 本案例中滚球盖子的装配是典形的 变向定位方式，设计时我们要保证 导入点的高度必须要比定位筋的高 度要保持一定的正间距 Copyright IceFai All rights reserved. 固定方式固定方式 塑胶产品常见的固定方式有两种，一 个是螺钉（通常是自攻螺钉）固定， 另一个是扣位固定。 采用扣位的方式优点是不破坏外观， 装配工序简单，缺点是模具复杂，拆 卸相对麻烦、牢固性比不上螺钉固 定；多见于数码产品的固定。 采用螺钉固定的方式优点是固定可 靠，模具简单，可以多次拆卸。缺点 是会在外观面上产生螺钉孔，装配工 序相对耗时。 本案例罗技鼠标采用了两者复合的固定方 式；在前端采用两个斜入式扣位，后部采 用一个螺钉固定，这样继可以保证固定的 牢固性的同时也把对外观面的破坏和装配 时间的增加减到最低 Copyright IceFai All rights reserved. 输出导线的防扯输出导线的