机械设计手册

机械设计手册机械设计手册 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 2 前前 言言 编制本手册的主要目的有两个 1 规范公司设计人员的设计并在实际设计工作中作为参考 2 新入公司的助理工程师的培训教材 公司产品可分为自主开发设计产品和 OEM 类产品 自主开发设计产品自主开发设计产品 公司根据市场的需求 开发出符合消费者要求的产品 随着消费者对产品要 求的不断提高 市场竞争越来越激烈 这就要求设计人员设计出来的产品在外 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 质量的前提下尽可能降低产品的成本 为公司创造最大的利润 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 产品产品 OEM 原来是指由客户提供所有的技术资料和图纸 制造商仅负责生产的模 式 现在所讲的 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的要求设计和生产产品 只有在客户的要求不合 理的情况下 经与客户协商 在得到客户的同意下才能进行进一步的开发设计 OEM 类产品只有在得到客户的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 3 一 一 塑胶件塑胶件 塑胶件设计时尽可能做到一次成功 对某些难以保证的地方 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的间隙 常用塑料介绍常用塑料介绍 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 高档电子产品的外壳通常采用 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 中使用的中底挡电子产品大多使用 HIPS 和 ABS 做外壳 HIPS 因其有较好的抗 老化性能 逐步有取代 ABS 的趋势 常见表面处理介绍常见表面处理介绍 表面处理有电镀 喷涂 丝印 移印 ABS HIPS PC 料都有较好的表面 处理效果 而 PP 料的表面处理性能较差 通常要做预处理工艺 近几年发展 起来的模内转印技术 IMD 注塑成型表面装饰技术 IML 魔术镜 HALF MIRROR 制造技术 IMD 与 IML 的区别及优势 1 IMD 膜片的基材多数为剥离性强的 PET 而 IML 的膜片多数为 PC 2 IMD 注塑时只是膜片上的油墨跟树脂接合 而 IML 是整个膜片履在树脂上 3 IMD 是通过送膜机器自动输送定位 IML 是通过人工操作手工挂 1 1 外形设计外形设计 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 现实生活中使用的大多数电子产品 外壳主要都是由上 下壳组成 理论 上上下壳的外形可以重合 但实际上由于模具的制造精度 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 可接受底刮底壳 一般来说 上壳因有较多的按键孔 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 4 即面壳缩水率一般比底壳大 0 1 1 2 装配设计装配设计 指有装配关系的零部件之间的装配尺寸设计 主要注意间隙配合和公差的 控制 1 2 1 止口止口 指的是上壳与下壳之间的嵌合 设计的名义尺寸应留 0 05 0 1mm 的间隙 嵌合面应有 1 5 2 的斜度 端部设倒角或圆角以利装入 上壳与下壳圆角的止口配合 应使配合内角的 R 角偏大 以增大圆角之间 的间隙 预防圆角处的干涉 1 2 2 扣位扣位 主要是指上壳与下壳的扣位配合 在考虑扣位数量位置时 应从产品的总 体外形尺寸考虑 要求数量平均 位置均衡 设在转角处的扣位应尽量靠近转 角 确保转角处能更好的嵌合 从设计上预防转角处容易出现的离缝问题 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的行程 1 2 3 螺丝柱螺丝柱 一般采用自攻螺丝 直径为 2 3mm 5 D 以上表中所提供的是 HIPS 和 ABS 料常用螺丝孔尺寸 对于不同的材料 螺 丝孔尺寸有所不同 一般来说 比较软 韧性较好的材料 d 值小 较脆的材料所选 d 值要大一点 1 3 结构设计结构设计 在基本厚度的设计上 不宜过薄 否则外客强度不足 容易导致变 断裂等 问题的出现 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的结构 否则容易导致外 观缩水 特别是在筋位底部和螺丝柱位 为预防缩水 筋位厚度控制在 0 6 1 2mm 1 3 1 面壳面壳 键孔的设计 键孔的碰穿方式有三种选择 A 方式利于模具的制作 但碰穿处的利边容易导致卡键 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 方式增加了按键的倒入斜脚 同时保存了碰穿偏心 的余量 有效的防止了问题的出现 现一般采用 B 或 C 1 3 2 按键设计按键设计 间隙 间隙 按键设计时要注意按键与面壳键孔的间隙 一般来说 如果按键采 6 用硅胶按键 则按键与面壳键孔的间隙为 0 2 0 3mm 如果按键采用悬臂梁 则要考虑预留按动时偏摆的间隙 如按键表面需要处理则要考虑各种表面处理 对间隙的影响 水镀 电镀 镀层厚度一般为 0 1mm 喷涂和真空镀一般为 0 05mm 键顶圆弧键顶圆弧 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 圆角圆角 按键顶部周边需倒圆角 避免卡住按键 面壳按键 按键 按钮 线路板 悬臂梁的不同设计对按键效果有不同的影响 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的间隙 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 留较小的间隙 另一方面 悬臂梁的长度和厚度也直接影响到按键的效果 如果是联体按 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的现象 严重 时会发生其它按钮发生动作 造成误操作 按键手感按键手感 轻触式按钮的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 按键寿命一般要求 100000 次 控制变形控制变形 对于悬臂梁按键 生产 运输 储存时一定要控制按键的变形 7 因为轻微的变形都可能导致按键的使用效果明显下降 二 二 五金件设计五金件设计 2 1 电池弹弓的设计 一般根据电池的大小选择弹簧线径 AA 的电池采用 0 6mm 的线径 AAA 的电池采用 0 5mm 的线径 弹弓的负极圈数一般为 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 的距离 利于卡入