塑胶壳体螺丝柱规范
塑胶螺丝柱设计标准
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塑胶产品结构--BOSS柱（螺丝柱）较全
塑胶产品结构--BOSS柱（螺丝柱）较全2.6,BOSS柱的设计2.6.1,BOSS柱即凸出的柱⼦,通常指螺丝柱及紧配柱,是固定导向结构.螺丝柱有两种:⾃攻⽛及机⽛.a.⾃攻⽛为⾃攻螺钉+塑胶BOSS柱,结构见图2.6.1aSD:螺钉外径;WD:螺帽外径;D:塑胶柱⼦外径；d:塑胶柱⼦底孔直径；⾃攻螺丝的BOSS柱设计原则：D=3*SD,[柱⼦壁厚≥(0.5-0.7)T]d=0.85*SD(质碎取0.9倍,质软取0.8倍）螺丝过孔⼀般为SD+0.4即可。
图2.6.1a图中两种固定⽅式,第⼀种:两塑胶件固定;第⼆种为PCB固定;b.机⽛第⼀种⽅式为机⽛螺钉+铜螺母+塑胶BOSS柱,铜螺母装⼊BOSS柱有热熔和直接成型两种.热熔见图2.6.1b-1 CD:铜螺母直径,Cd:铜螺母螺⽛公称直径D:塑胶柱⼦外径；d:塑胶柱⼦底孔直径；热压铜螺母的BOSS柱设计原则：D=CD+1.5(质硬+1,质软+2）d=CD-0.6(质硬-0.5,质软-0.8）螺钉及安装⽅式2.6.1a中有说明如为直接成型结构,取消热压空隙及溢胶槽深图2.6.1b-1图2.6.1b-2图2.6.1b-2中为铜螺母常见样式及热压加⼯⽅式,热压⽅式是⽤熔压铜棒装⼊铜螺母,电加热压⼊塑胶柱中;直接成型是将其作为镶件装⼊模具中注塑成型,通过模具螺丝机定位.这两种⽅式成本类似,但热熔增加了周转加⼯成本,且加⼯后容易造成溢胶,铜螺母歪斜等异常;直接成型则增加了单壳体成型周期(增加安装铜螺母时间,⼀般为⼿⼯安装),但结构牢固,设计上优选.铜螺母设计原则:防脱落,防转动,锁⽛牢靠.常见铜螺母有直纹滚花+凹槽,⽹纹滚花,斜纹滚花+凹槽. c.机⽛第⼆种⽅式为机⽛螺钉+标准螺母.这种⽅式常见机械锁紧,在塑胶制品中⽤于⾼受⼒强度壳体，如电池固定,结构⼿臂,灯具,电机底座,吹风机⼿臂固定等等.螺母采⽤标准螺母,采⽤套筒或扳⼿夹紧,⽤螺丝⼑锁紧.在结构上为了⽅便,常会在胶壳上开槽,将螺母放置其中管住锁紧.d.紧配柱为柱孔配合结构,可做紧配拉紧及导向结构.常⽤在⼩壳件配合(U盘,读卡器,蓝⽛等零件);PCB 定位,壳体防翘曲拉紧等.常见为圆形,⼀般紧配直径有1.0,1.2,1.5,1.8,2.0,2.5,3.0等等,值⾃定义.还有⽅形,椭圆形等其他异形结构.导向柱则需要单边留0.1-0.3mm间隙即可.H≥3mm(直径⼩于3)C≥R避空2.6.2,螺钉的选⽤:螺钉选⽤根据所使⽤的安装⽅式,2.6.1a/b/c中有介绍⾃攻及机⽛安装结构，螺钉分⾃攻和机⽛,⾃攻即螺距较⼤的螺钉在材料预留孔中挤压推进的固定咬合⽅式;机⽛即按标准公制或英制⽛加⼯处理的内外螺丝(同规格)相配合固定咬合⽅式.常⽤⾃攻螺钉尾部有平头,尖头等,螺帽有扁圆头,圆头,P盘头,C平头,K沉头.槽型可⾃定义,常⽤⼗字. BOSS柱锁⽛达到3圈以上即可.尖头⽛在BOSS柱锁⽛⾜够情况下选⽤,具有导正⽛的作⽤;平头⽛在BOSS柱锁⽛不够,⾼度偏低情况下选⽤,容易⽛偏;C平头帽在压缩厚度情况下⽤,最薄可以做到1.0厚；P圆头:对厚度没要求常⽤的标准螺丝螺头;K沉头:常⽤在不超过平⾯的板件固定.机⽛的⽛距较⼩,不做挤压推进,所以仅有平头;螺帽除了⾃攻常⽤螺帽,还有内/外六⾓头,⽅头等,机⽛锁⽛达到2圈以上即可.因为机⽛⽛距较⼩,锁的圈数越多牢固.通常相同的长度,⽛距越⼩锁⽛越紧,强度越强.因此⽛也有粗⽛和细⽛之分.粗⽛即普通螺⽛,细⽛常见管螺纹.机⽛的规格型号,请参考标准.2.6.3,塑胶预留⾃攻螺丝底孔设计参考值如下表所⽰.常⽤⾃攻螺丝装配及测试(10次)时所要⽤的扭⼒参考值,如下表所⽰.。
螺丝与塑胶柱的基本设计要求
螺丝与塑胶柱的基本设计要求螺丝是电子产品中最常使用的组装方式之一，但是大家却常常忽略了螺丝和塑胶柱的设计要求，而造成一些组装上的不便，比如说塑胶柱滑牙、塑胶柱开裂或者断裂、螺丝断裂 、螺丝头破损…等这里提供一些螺丝与塑胶柱的基本设计要求，供大家参考：图 1塑胶螺丝柱参考尺寸：螺丝柱外径=螺丝直径 x 螺丝柱因子螺丝孔直径=螺丝直径 x 螺丝孔因子螺丝孔深度=螺丝直径 x 螺丝孔深度因子当塑胶柱在锁螺丝的时候，一般有两种方式产生螺纹：a.螺纹成型：当螺丝旋入塑胶柱时，是通过冷流加工（俗称挤压）来产生螺纹的，塑胶会产生局部变形而不是被切削，故称之为螺纹成型。
（无碎屑产生）b.螺纹切削：当螺丝切削螺旋前进时，它会切削部分内塑胶壁，而完成工作，这样就会产生螺纹及一些碎屑。
（有碎屑产生）注：通常热塑性材料的螺纹是——螺纹成型。
热固性材料的螺纹是——螺纹切削。
注意事项：a.螺丝孔的直径必须比螺丝的外圆直径稍微小一些，否则容易滑牙，但也不宜太小，否则不易旋入或开裂。
b.螺丝柱要有足够的壁厚，壁厚太小的话螺丝柱容易开裂，壁厚太大的话就容易产生缩水等不良。
c.螺丝孔的深度需要配合螺丝的直径和螺丝的长度而定，一般以使塑胶件表面不缩水为准，将深度尽可能加深，外观不顶白为宜（其最大深度为壁厚1/3～1/2），螺丝如果锁的不够深，就很容易会被外力拉开或滑牙。
d.注意与螺丝配合的塑胶件材质的选用，塑胶件材质不同将会影响比例因子的选取。
e.尽量不要采用穿板式（螺丝柱之间夹有部件）固定，这样能够增加螺丝的锁入量，使固定性能更好，从而减少塑胶柱出现滑牙等不良现象。
f.当塑胶柱的长度远远长于所用螺丝长度时，螺丝的预留孔要考虑设计一定的拔模斜度。
g.当塑胶柱长度较长时（长度/直径＞2），为了加强塑胶柱强度，防止其断掉，就要考虑增加加强筋来提高强度。
表 1 注： Material：塑胶材质Hole Factor：螺丝孔因子Boss Factor：螺丝柱因子Depth Factor：螺丝孔深度因子例如：一条M1.2 x 6.0的螺丝，其规格如下：螺丝头直径：1.90+0/-0.10螺丝外径（d）：1.20+/-0.10螺丝长度：6.0+0/-0.3现设计用在508#产品上面，塑胶件材质为ABS，其设计如下：a. 根据表1选出比例因子：螺丝孔因子=0.80螺丝柱因子=2.00螺丝孔深度因子=2.0b. 根据图1，得出：螺丝孔直径=1.2+/-0.10 x 0.80=0.96+/-0.10螺丝柱外径=1.2+/-0.10 x 2.00=2.40+/-0.10螺丝孔深度=1.2+/-0.10 x 2.0=2.40+/-0.10塑胶柱设计的最小尺寸为：螺丝孔直径=0.86～1.06mm ≥ （实际尺寸）螺丝柱外径=2.30～2.50mm ≤ （实际尺寸）螺丝孔深度=2.30～2.50mm ≤ （实际尺寸）图2 实际尺寸结论：1.螺丝孔直径1.00+0.15/-0偏大，应控制在0.86～1.06mm之间，取0.95+/-0.10。
塑胶壳体螺丝柱规范
塑胶壳体设计相关的局部设计规范，将这些局部设计规范合并起来，就是完成的壳体设计规范，理解了壳体设计的规范和原理，基本就算可以入门了； 螺丝柱是手机壳体最常见，也几乎是每个项目都会用到的结构，但一旦涉及不好，就会出现柱子缩水，螺丝柱爆柱，拉拔力不够等问题，直接影响到整机的可靠性，下面就针对螺丝柱的设计整理一下相关的设计规范：1.设计原则Ａ．螺丝柱高度、壁厚、孔径要适当，防止塑胶外观面缩水；Ｂ．螺丝柱应有足够的强度，防止断裂及变形。
2.基本设计要点参考：１）尺寸设计要点：Ａ）对于镶嵌铜螺母的螺丝柱如图1所示，对于镶嵌铜螺母（热熔，超声）的螺丝柱，确定螺丝柱的内孔D0，外孔D1和铜螺母与螺丝柱上下两端的间隙GO,G1很重要。
D0=D - 0.2（0.25） D：Screw_NUT(铜螺母)外径;（PC 取0.2/PC+ABS 取0.25，对于1.4的螺母，一般取2.1） D1=D0+2*(0.6T) 其中数值(0.6T)是保证铜螺母热熔时螺丝柱壁不破裂的最小壁厚,一般取0.6T 为0.85～0.9mm； GO=0.05mm～0.1mm ;G1≧0.5mm (视空间而定,主要是防止热熔螺母溢胶) ;L=0.6~0.8T (此值一般是视空间和防缩水但反面不可有水印而设置) ;H=2T~5T, （视空间结构而定）；注意：1.为了铜螺母热熔导向方便，一般在螺丝柱上端内孔上做0.2x0.2的导角；2.螺丝内孔拔模角不宜太大，以防铜螺母紧固力不够，一般取0-0.5度拔模角；3.螺丝外侧面拔模角取1.0度即可。
B）对于不需要镶嵌铜螺母的螺丝柱而言，其主要用来定位、热熔固定、加强等等作用，此时主要考虑的是其缩水和强度问题，如右图2D0=d0+0.1 d0为与D0配合的螺丝柱（或者实心圆柱）外径；D1=D0+2*(0.4T~0.6T) 其中数值(0.4T~0.6T)一般取0.7mm;H=2T~5T 一般H 取3T;图1 图2Ｃ）螺丝柱与螺丝螺母的配合设计如右图3所示，一般在螺丝柱上对PCBA进行定位，在螺丝柱外周做RIB的上表面限位PCBA之Z轴方向，X和Y轴方向可以利用螺丝柱外周做出小RIB 之外周来定位。
结构技术----塑胶螺丝柱
1.当塑胶柱在锁螺丝的时候，一般有两种方式产生螺纹：A).螺纹成型当螺纹旋入塑胶柱时，是通过冷加工（俗称挤压）来产生螺纹的，塑胶会产生局部变形而不是被切削，故，称之为螺纹成型（无碎屑产生）B）.螺纹切削当螺纹切削螺旋前进时，它会切削部分内塑胶壁，而完成工作，这样就会产生螺纹及一些碎屑。
Tip 说明：通常热塑性材料的螺纹是-------螺纹成型热固性材料的螺纹是-------螺纹切削还有种分发就是根据材料的挠曲模量来分析螺纹成型<2000MPa< 螺纹切削2.塑胶螺丝柱参考尺寸A = 公称直径 X 外径系数B = 公称直径 + 约0.2MMC = 公称直径 X 孔系数D = 公称直径 X 螺纹深度系数一二4.案例此较.（俗语不怕不识货，就怕货此货）我先扔比较的优点：A.尺寸尽量小。
一般在于公称直径 X 螺纹深度系数+1～2MM，比左边的好处就是，螺丝柱成型不易偏。
B.有一个凹台，可以减小螺丝一开始时的应力。
C.此尺寸为底壳壁厚的2/3，可以减少成型的缩水的不良D.火山口，道理同上。
E.有加强筋可以增强抗扭转力。
F.有利于装配时导正，通常开始锁螺丝时易锁偏，这样可以避免。
5.总结* 选用合适塑胶材料的正确的螺旋方式（螺旋挤压或螺旋切削）* 螺旋的深度（俗称，吃深）参照上面第二点，至少大于它。
* 对特别重要的地方要进行计算的同时，要做试验来验证，测试。
---------BOSS壁厚单边0.8没问题，我们经常用，当然螺丝也此较小是M1.7的，大的没用过。
螺丝底孔的大小，建议直接用尺寸表示，此如，一般较硬的材料，如：ABS,PS 之类的单边取0.15～0.2mm就可以，较软的材料如：PP、PE单边可以取0.2～0.3mm。
一般建议是先取小值，然后根据试模后，打螺丝的实际情况加胶。
三附图是我对BOSS结构的一点小总结，图示的BOSS内部的靠底下的位置，建议做成FULL R。
火山口，建议做成斜面过渡，很多人习惯做成往下沉一级平位，因为斜面过度更利于注塑走胶，防缩水效果更加好。
塑胶配件螺丝柱孔规程
塑胶配件螺丝柱孔规程塑胶螺丝柱在产品装配中承载着重要的连接作用，设计上选择合适尺寸能增强零件间连接的牢固及耐用能力，同时亦考虑估计减低螺丝柱缩水外观缺陷，故对塑胶螺丝柱设计尺寸时需多加留意事项作如下说明：一，下图位最基本使用之螺丝柱设计，根据以下8个尺寸要领设计参考。
1.D=螺丝外径2. T=外观料厚3. DT=螺丝柱外径（建议为1.8D~2.5D）注：外径太细会引致螺丝柱爆裂，但太大亦会引致外观缩水。
4. DL=螺丝孔直径（建议为0.7D~0.85D）5. De=螺丝引入直径（建议为D+0.1~0.5mm）注：用作引入螺丝，由于该部分没有受压与螺丝牙，相对应力不大，能防止螺丝因应力而爆裂6. P=螺丝贯入深度（建议通常螺丝贯入深度为2.5D~4D）注：螺丝上进工件后螺丝咀与螺丝孔底须有至少1.0mm空间作存放碎屑以及防止螺丝咀接触到柱底而产生应力。
7. H=螺丝柱高度（建议最好为4D以下），但需根据实际产品结构需要而定注：a.螺丝孔底与外观表面间之料位建议为0.6T（T为料厚），以减少外观因螺丝柱引致的缩水现象。
b.螺丝柱底围边需最少加R0.5mm，螺丝孔内之围边亦须最少加R0.5mm。
c.通常螺丝柱外径出模角度须为0.5°，螺丝孔出模角度也须最少为0.25°d.如螺丝柱超长，需要考虑其结构牢固性，建议螺丝柱四周增加筋条作加强。
8. t1=螺丝头承托料厚（建议为2.0~3.0mm）注：此料厚与塑料有所关系，如PP之类较软的塑胶料，须保持最少3.0mm料厚，以免螺丝上进工件后过分压扁部分塑胶料减弱承托力。
二，常用塑胶螺丝柱应用尺寸参数注：螺丝公称直径乘以系数例如：ABS塑胶件用M3螺丝时，螺丝孔直径为3X0.8=2.4mm+0.5°拔模斜度；螺丝柱外径为3X2.0=6mm+0.5°拔模斜度。
注意事项1、设计螺丝柱尺寸是，尽量使用标准螺丝和相关的通用尺寸，以简化生产工艺2、因塑胶件较易变形，故设计螺丝柱时需增加倒角以便装配。
塑胶件螺丝使用及孔径、深度标准
➢螺絲孔需設計導孔(counter bore)以導正螺絲鎖入。
➢ 螺絲孔的深度必須比螺絲的長度還要深，為了容納被自 攻螺絲切銷出來的塑膠屑，以避免螺絲孔爆裂。
➢ 螺絲的選擇也非常重要，如果螺絲孔深度夠的話，選擇 螺絲牙距大一點的螺絲可以有效防止螺絲孔滑牙。
等。 螺絲孔需設計導孔(counterbore)以導正螺絲鎖入。 螺絲孔的深度必須比螺絲的長度還要深，為了容納被自攻螺絲切銷
出來的塑膠屑，以避免螺絲孔爆裂。 螺絲的選擇也非常重要，如果螺絲孔深度夠的話，選擇螺絲牙距大
一點的螺絲可以有效防止螺絲孔滑牙。 這個表格緊提供參考，還是要以實際操作為準。
下面的表格需配合上面的圖示，【Material】就是塑膠的材質， 【Hole Factor】就是螺絲孔因子，【Boss Factor】是螺絲柱因子，
結構件螺絲設計同塑膠件 孔徑&深度要求
螺絲是電子產品中最常使用的組裝方法之一，但是很多的設計者 (R&D)卻常常忽略了螺絲及螺絲柱的的設計需求，而造成一些組裝 上的缺憾，比如說螺絲柱滑牙(stripe)、螺絲柱破裂（crack)或斷裂 (breaking)、或是螺絲斷裂(braking)、或是螺絲頭磨損(wear out)...
塑胶件设计规范之壁厚、加强筋、螺丝柱
一、塑胶件设计一般步骤
1.3、手办样制作和定型
• 塑件3d设计完成后,需制作手办样,进行试组装和测试验证. 并通过计算机对产品进行CAE分析,跌落抗冲击强度、结构 刚性、强度、流体散热、风等分析；包括注塑成型工艺过 程模拟,塑料溶体流动、保压、冷却、收缩和翘曲变形分析. 根据结果对塑件设计进行修改与优化,直至定型后下模生产.
二、 塑件设计的通用规范
2.3、增加刚性减小变形的结构设计
合理掏胶偷 胶 —降本
• 1.塑件加强筋的设计
• 加强筋设计中的要求：
4设置加强筋的方向应与料流方向尽量保持一致,以防止冲模时 料流受到扰乱降低制件的韧性或影响制件的外观质量. 5加强筋若没有与产品的外壳接上的话,末端部分不应该突然终 止,应该渐次地将高度降低,直至完结.从而减少出现困气、填充 不满及烧焦痕迹的问题,俗称火箭脚. 6对于加强筋引起的塑件缩瘪,可采用一些凹槽等形式来修饰和 隐藏见右图. 7加强筋典型实例.
1.03~1.06 1.14~1.15 1.41~1.43
0.20~0.25
1.5
0.22~0.29
21~63
57~83
62~68
1.8~2.9
—
2.8
23~60
40~270
40~75
18~70
90~120
113
62~971.8~3 .0GPa①
60~110
91~922.6G Pa①
聚碳酸酯
PC 1.18~1.20 0.2~0.3 60~88 2.5~3.0 80~95 —
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塑胶壳体设计相关的局部设计规范，将这些局部设计规范合并起来，就是完成的壳体设计规范，理解了壳体设计
的规范和原理，基本就算可以入门了； 螺丝柱是手机壳体最常见，也几乎是每个项目都会用到的结构，但一旦
涉及不好，就会出现柱子缩水，螺丝柱爆柱，拉拔力不够等问题，直接影响到整机的可靠性，下面就针对螺丝柱
的设计整理一下相关的设计规范：
1.设计原则
Ａ．螺丝柱高度、壁厚、孔径要适当，防止塑胶外观
面缩水；
Ｂ．螺丝柱应有足够的强度，防止断裂及变形。
2.基本设计要点参考：
１）尺寸设计要点：
Ａ）对于镶嵌铜螺母的螺丝柱
图1
如图1所示，对于镶嵌铜螺母（热熔，超声）的螺丝柱，确定螺丝柱的内孔D0，外孔D1和铜螺母与螺丝柱上下
两端的间隙GO,G1很重要。
D0=D - 0.2（0.25） D：Screw_NUT(铜螺母)外径;（PC取0.2/PC+ABS取0.25，对于1.4的螺母，一般取 2.1） D1=D0+2*(0.6T) 其中数值(0.6T)是保证铜螺母热熔时螺丝柱壁不破裂的最小壁厚,一般取0.6T为0.85～0.9mm； GO=0.05mm～0.1mm ;
G1≧0.5mm (视空间而定,主要是防止热熔螺母溢胶) ;
L=0.6~0.8T (此值一般是视空间和防缩水但反面不可有水印而设置) ;
H=2T~5T, （视空间结构而定）；
注意：1.为了铜螺母热熔导向方便，一般在螺丝柱上端内孔上做0.2x0.2的导角；
2.螺丝内孔拔模角不宜太大，以防铜螺母紧固力不够，一般取0-0.5度拔模角；
3.螺丝外侧面拔模角取 1.0度即可。
B）对于不需要镶嵌铜螺母的螺丝柱
而言，其主要用来定位、热熔固定、
加强等等作用，此时主要考虑的是其
缩水和强度问题，如右图 2
图2
D0=d0+0.1 d0为与D0配合的螺丝柱（或者实心圆柱）外径；
D1=D0+2*(0.4T~0.6T) 其中数值(0.4T~0.6T)一般取0.7mm;
H=2T~5T 一般H取3T;
Ｃ）螺丝柱与螺丝螺母的配合设计
如右图3所示，一般在螺丝柱上对PCBA进行定位，在螺丝柱外周做RIB的上表面限位PCBA之Z轴方向，Ｘ和Y轴方向可以利用螺丝柱外周做出小RIB 之外周来定位。
Dp=D1+Xc 其中，Dp ：PCBA通过螺丝柱的孔径 ；Xc ：PCBA与螺丝柱间隙，若PCB由此螺丝柱定位
X和Y轴方向，则Xc取0.1mm,即Gpf=0.05 *Xc=0.05mm;若此螺丝不定位X和Y轴方向，则Xc 取0.3mm,即Gpf=0.15
Db3=D1+0.2
Gbp=0.1mm
Gbf=0.1mm
Db1=MS+0.3mm MS：表示螺丝螺牙公称直径 ； Db2=DS+0.4mm DS：表示螺丝帽公称直径 ；
Lbf＝0.6mm～1.0mm Lbf：表示螺丝螺丝配合距离；为了使上下壳螺丝柱配合时顺利，一般应该在
B/HSG上做出0.3x0.3C的倒角。
２）螺丝柱防缩水的一般结构及说明
一般在螺丝柱表面可能缩水的地方做
“火山口”。
如右图4所示
当T1≥0.8T0 , H≥5 T0 时，上图的“火
山口”防缩水形式是很有效的，具体的
尺寸及细部形状一般由模具厂商根据
经验确定。
３）螺丝柱强度加强的一般结构及说明
如图 图6所示，对于比较高的螺丝柱，即
H≥5T , 一般采用在螺丝柱加4个三角形RIB
的结构来加强螺丝柱，如图7所示，RIB的宽
度W=0.4T~0.6T(一般取0.7mm宽度即可)，
Hc=0.5mm~1.0mm,(一般根据空间结构而定，
建议RIB不要与螺丝上表面平),如右图所示
图3 图4
H≥5T ;
Hc=0.5～1.0 ；
B=1.5T～4T , (一般取B=2T) ;
W=0.4T～0.6T , (一般取W=0.7mm) ;
Draft=0.5°～1.5°
3.通用技术条件设计注意事项):
a. SCREW-NUT压到位，不高出螺丝柱表面，可以凹入0.05mm
b. screw nut抗拉力:20kgf.cm,扭力2.0kgf.cm
c 我们在选用不同规格的螺丝时要注意螺丝与螺母的pitch值要相同.
d 螺钉的测试（Screw Test）
测试环境：室温（20~25° C）；
样机数量: 3台
测试目的：螺钉拆装疲劳测试
试验方法：将手机平放在试验台上用允许的最大扭矩(由设计工程师和生产工程师提供),对同一螺钉在同一位置反复旋动螺钉10次.
螺母不能有明显的松动, 滑丝;
检验标准：试验中和完成后,螺纹没有变形,损坏,滑丝,用肉眼观察没有裂纹;。