塑胶件结构设计基础知识
塑胶件结构设计基础知识
塑胶件结构设计基础知识
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
使用的中低档电子产品大多使用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
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是通过送膜机自动输送定位,IML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<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%。
即面壳缩水率一般比底壳大0.1%
1.2 装配设计
指有装配关系的!#_5$____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
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。
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1.2.2 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。
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1.2.3 螺丝柱
一般采用自攻螺丝，直径为2~3mm。
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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
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
键孔的设计。键孔的碰穿方式有三种选择。
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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
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：如考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。
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悬臂梁的不同设计对按键效果有不同的影响
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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
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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：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的变形，
因为轻微的变形都可能导致按键的使用效果明显下降。