螺丝柱结构设计
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 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;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。
一点关于螺丝柱设计经验,
2.RIB一般用于补强,T为1/3T,脱模角尽量大些,高度不易超过分模面
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BOSS柱外径与内径之差不小于2.4mm,壁厚最薄不小于1.0mm I e f l ? O y
螺牙吃进BOSS塑胶最少三牙 iCAx开思论坛 H H"m s6^ P N
螺丝尾端距离孔底最少预留0.3~0.5mm
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自攻螺钉应为:"ST"
一点关于螺丝柱设计经验,参考参考! #Y e"k L h O
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1. BOSS柱内孔径依据所选择的螺钉查表可得（查螺纹成型规格表） CAD/CAM/CAE综合资讯网站论坛 _6D#J X6O H B
如： M2.0之螺丝，BOSS柱孔为1.6~1.7mm 8q;Jn d R3i"]
M2.3之螺丝，BOSS柱孔为1.9~2.0mm
M2.6之螺丝，BOSS柱孔为2.1~2.2mm
M3.0之螺丝，BOSS柱孔为2.5~2.6mm CAD,CAE,CAM,ICAX,idesign,模具,设计,招聘,培训
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3.塑胶螺丝柱设计时在周边需加RIB,进口处应设有C角,其孔径依screw来设计,但要也要考虑到材料,不然打了就破了.iCAx开思论坛 F ] \ [ \ H
4.美观线设计一般取决于产品配合后的间隙,如果能结合美工学与人体工程学的话那肯定是美中之美.7S,^ s E ^8O ].E | P!s
5.选料,一般要依产品的使用环境,寿命,功能及成本来考虑,也许这个问题没有一个完美的答案.
螺柱通用设计规范
1. 目的2. 实用范围3. 术语\定义\名词解释4 螺丝、螺母的基本介绍螺丝的分类螺丝的主要参数螺母的分类与基本介绍5. 常见的螺丝柱类型自攻牙螺丝柱嵌入螺母型螺丝柱钣金翻边螺丝柱钣金铆接螺丝柱压铸件螺丝柱6. 螺丝柱的基本设计原则6.1塑胶类螺丝柱的设计（1）自攻牙型螺丝柱（2）嵌入螺母型螺丝柱6.2钣金件螺丝柱的设计（1）钣金件翻边攻牙（2）钣金件的铆接螺丝柱6.3压铸件螺丝柱的设计(1)压铸件的自攻牙螺丝柱设计（2）压铸件的机牙螺丝柱设计7. 螺丝柱的配合设计原则螺丝的种类：自攻螺丝的螺纹分为粗牙和细牙，一般称为typeA和typeAB，绝大多数都用AB牙。
自攻螺丝不需要与内螺纹配合，只需有预制孔，攻入时自动产生配合螺纹，多用在木材、塑胶等质地较软的材料上面。
自攻螺丝属于非标。
机螺丝与自攻螺丝的区别一是他们的螺纹。
机螺纹一般多用粗牙，需与相应标准的内螺纹配合缩紧，一般多为螺母或着有螺纹的金属件。
机螺纹主要有公制标准、美制标准、英制标准，公制标准和美制标准螺纹角为60度，英制为55度。
公制标准以螺距表示、美制和英制标准则以一英寸多少牙来表示。
螺丝的主要参数螺纹１、大径d(D) 螺纹的最大直径，即外螺纹的牙顶（或内螺纹的牙底），相重合的假想的圆柱面的直径，也叫螺纹的公称直径。
２、小径d1（D1）螺纹的最小直径，即与外螺纹牙底（或内螺纹牙顶）相重合的假想圆柱面的直径３、中径d2（D2）一个假想圆柱面的直径，其母线通过牙型上牙厚和牙间宽相等圆柱面的直径４、螺距P 相邻两牙在中径上的对应两点间轴向距离。
５、导程S 同一条螺旋线上的相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。
６、螺纹升角φ在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间夹角。
７、牙型角α轴向剖面内螺纹牙型两侧面的夹角。
８、牙型斜角β轴向剖面内螺纹牙型一侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。
螺丝头的形状螺丝头的槽型常见螺丝材质a. 低碳钢b. SS-304c. SS-302d. 铝合金 5052d. 黄铜e. 青铜f. 锑铜其中低碳钢用的最为广泛，价格便宜，强度较好，能适应于一般电子产品的要求。
壳体设计规范---螺丝柱
壳体设计规范---螺丝柱导读塑胶壳体基本功能是：实现手机的基本使用性能（接听信息，传输信息，操作等功能）的载体，满足整机的外观特性（包括颜色，形状，大小等），保护电子元件（机芯和显示屏等）及电路；接下来的几个章节，会分别介绍一下跟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，就是完整的壳体设计规范，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，但一旦设计不好，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．BOSS柱高度、壁厚、孔径要适当，防止塑胶外观面缩水；Ｂ．BOSS柱应有足够的强度，防止断裂及变形。
2基本设计要点参考一、尺寸设计要点Ａ）对于镶嵌铜螺母的BOSS柱如图1所示，对于镶嵌铜螺母（热熔，超声）的BOSS柱，确定BOSS柱的内孔D0，外孔D1和铜螺母与BOSS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BOSS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BOSS柱上端内孔上做0.2x0.2的导角；2.BOSS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.BOSS外侧面拔模角取1.0度即可。
B）对于不需要镶嵌铜螺母的BOSS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，如下图2D0=d0+0.1 d0为与D0配合的BOSS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）BOSS柱与螺丝螺母的配合设计如上图3所示，一般在螺丝柱上对PCBA进行定位，在BOSS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BOSS柱外周做出小RIB之外周来定位。
(整理)螺丝柱设计
压铆方式：一般通过冲床或液压压铆机来讲压铆螺柱铆接到钣金件上面压铆螺柱，是应用于钣金、薄板、机箱、机柜的一种紧固件，压铆螺母柱其外形一端呈六角形，另一端为圆柱状，六角边与圆柱状中间有一道退刀槽，其内形为内螺纹，通过压力机将六角头压入薄板的预置孔内（预置孔的孔径一般略大于压铆螺柱的圆柱外径）使孔的周边产生塑性变形，变形部分被挤入压铆螺母柱的退刀槽内，使压铆螺母柱铆紧于薄板上，从而在薄板上形成一下有效固定的内螺纹。
压铆螺柱的材料主要是以铝合金、铜和碳钢为主。
应用优点板材背面保持完全嵌平；小而精巧，广泛应用于精密电子电器产品或精密设备；高抗扭矩阻力；装备方便，只需要压铆；规格系列化，能满足多种设计要求。
2.5压铸件螺丝柱3.螺丝柱的基本设计原则3.1塑胶类螺丝柱的设计螺丝柱的作用：螺丝柱是用以装配产品、及支撑承托其它零件之用。
螺丝柱主要分为自攻螺丝柱和镶螺母型螺丝柱。
这些应用均要有足够强度支持压力而不致于破裂。
螺丝柱的设计在结构设计中是最常见的，但往往也是容易忽略的地方。
设计的不当，容易引起打螺钉发白、爆裂、引发的缩水、滑牙、根部断裂等等不良现象。
3.1.1自攻型螺丝柱1）螺柱的尺寸问题外径和内径的分配多少合适？螺柱与螺钉的配合尺寸怎么给？还有插入件柱孔应如何设计？塑胶螺丝柱参考尺寸.D = 公称直径 X 外径系数,d = 公称直径 X 孔系数S = 公称直径 X 螺纹深度系数.D表示螺丝柱外径，d表示螺丝柱内径（预孔），h表示螺丝柱的高度，t表示产品料厚, s表示螺丝旋入螺丝柱的深度2）螺丝柱的内孔设计螺丝柱的形状以圆形为主﹐其它形状则加工不易螺丝柱高度一般是不会超过支柱直径的两倍半。
因过高的支柱会导致塑胶部件成型时困气(长度太长时会引起气孔﹐烧焦﹐充填不足等)。
螺丝柱的位置不能太接近转角或外侧壁，应与产品外壁保持一段距离：螺丝柱离产品外壁太近会产生缩水痕、空穴、或增加内应力等不良影响。
因此，支柱与产品外壁保持一段距离。
螺丝柱设计
压铆方式：一般通过冲床或液压压铆机来讲压铆螺柱铆接到钣金件上面压铆螺柱，是应用于钣金、薄板、机箱、机柜的一种紧固件，压铆螺母柱其外形一端呈六角形，另一端为圆柱状，六角边与圆柱状中间有一道退刀槽，其内形为内螺纹，通过压力机将六角头压入薄板的预置孔内（预置孔的孔径一般略大于压铆螺柱的圆柱外径）使孔的周边产生塑性变形，变形部分被挤入压铆螺母柱的退刀槽内，使压铆螺母柱铆紧于薄板上，从而在薄板上形成一下有效固定的内螺纹。
压铆螺柱的材料主要是以铝合金、铜和碳钢为主。
应用优点板材背面保持完全嵌平；小而精巧，广泛应用于精密电子电器产品或精密设备；高抗扭矩阻力；装备方便，只需要压铆；规格系列化，能满足多种设计要求。
2.5压铸件螺丝柱3.螺丝柱的基本设计原则3.1塑胶类螺丝柱的设计螺丝柱的作用：螺丝柱是用以装配产品、及支撑承托其它零件之用。
螺丝柱主要分为自攻螺丝柱和镶螺母型螺丝柱。
这些应用均要有足够强度支持压力而不致于破裂。
螺丝柱的设计在结构设计中是最常见的，但往往也是容易忽略的地方。
设计的不当，容易引起打螺钉发白、爆裂、引发的缩水、滑牙、根部断裂等等不良现象。
1）螺柱的尺寸问题外径和内径的分配多少合适？螺柱与螺钉的配合尺寸怎么给？还有插入件柱孔应如何设计？塑胶螺丝柱参考尺寸.D = 公称直径 X 外径系数,d = 公称直径 X 孔系数S = 公称直径 X 螺纹深度系数.D表示螺丝柱外径，d表示螺丝柱内径（预孔），h表示螺丝柱的高度，t表示产品料厚, s表示螺丝旋入螺丝柱的深度2）螺丝柱的内孔设计螺丝柱的形状以圆形为主﹐其它形状则加工不易螺丝柱高度一般是不会超过支柱直径的两倍半。
因过高的支柱会导致塑胶部件成型时困气(长度太长时会引起气孔﹐烧焦﹐充填不足等)。
螺丝柱的位置不能太接近转角或外侧壁，应与产品外壁保持一段距离：螺丝柱离产品外壁太近会产生缩水痕、空穴、或增加内应力等不良影响。
因此，支柱与产品外壁保持一段距离。
螺柱通用设计规范
螺柱通用设计规范————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：ﻩ1. 目的2. 实用范围3.术语\定义＼名词解释４螺丝、螺母的基本介绍螺丝的分类螺丝的主要参数螺母的分类与基本介绍５.常见的螺丝柱类型自攻牙螺丝柱嵌入螺母型螺丝柱钣金翻边螺丝柱钣金铆接螺丝柱压铸件螺丝柱6. 螺丝柱的基本设计原则6.1塑胶类螺丝柱的设计(1）自攻牙型螺丝柱（2)嵌入螺母型螺丝柱6.2钣金件螺丝柱的设计(1)钣金件翻边攻牙(2)钣金件的铆接螺丝柱6．３压铸件螺丝柱的设计(1)压铸件的自攻牙螺丝柱设计(２）压铸件的机牙螺丝柱设计ﻫ７. 螺丝柱的配合设计原则螺丝的种类:自攻螺丝的螺纹分为粗牙和细牙，一般称为typｅA和tyｐeAB，绝大多数都用AB牙。
自攻螺丝不需要与内螺纹配合,只需有预制孔,攻入时自动产生配合螺纹,多用在木材、塑胶等质地较软的材料上面。
自攻螺丝属于非标。
机螺丝与自攻螺丝的区别一是他们的螺纹。
机螺纹一般多用粗牙,需与相应标准的内螺纹配合缩紧，一般多为螺母或着有螺纹的金属件。
机螺纹主要有公制标准、美制标准、英制标准,公制标准和美制标准螺纹角为6０度，英制为５5度。
公制标准以螺距表示、美制和英制标准则以一英寸多少牙来表示。
螺丝的主要参数螺纹１、大径d(Ｄ)螺纹的最大直径，即外螺纹的牙顶(或内螺纹的牙底）,相重合的假想的圆柱面的直径，也叫螺纹的公称直径。
２、小径d１（Ｄ1)螺纹的最小直径，即与外螺纹牙底（或内螺纹牙顶)相重合的假想圆柱面的直径３、中径d2（D2）一个假想圆柱面的直径，其母线通过牙型上牙厚和牙间宽相等圆柱面的直径４、螺距P 相邻两牙在中径上的对应两点间轴向距离。
５、导程Ｓ同一条螺旋线上的相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。
６、螺纹升角φ在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间夹角。
７、牙型角α轴向剖面内螺纹牙型两侧面的夹角。
产品的支柱
产品的支柱基本的设计准则1.支柱一般用于装配产品、隔开物件及支撑承托其他零件之用。
空心的支柱一般用来嵌入件、收紧螺丝等。
2.支柱尽量不要单独使用，应尽量连接到外壁或与加强筋一同使用。
此外支柱高度不能超过支柱直径的两倍半。
3.支柱的位置应与产品外壁保持一段距离，可与加强筋连接外壁，可以起到增加支柱的强度作用。
4.支柱的设计如图：1).支柱的位置：2).支柱的设计：5.支柱也可以作为螺丝柱使用，主要起到零件间的紧固作用。
1. 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2.螺丝柱相关的设计1).螺丝柱的拔模斜度一般在0.5°-2°如图所示：2).当螺丝柱高度远远大于螺丝长度时，螺丝的预孔也可以设计一定的拔模斜度。
3).当螺丝柱的长度过长（长度/直径>2)时,为了防止螺丝柱的断裂可以跟加强筋一起使用。
A.加强筋的典型尺寸如图所示：B.螺丝柱加强筋的几种形式：1.螺柱的四周无特殊限制时，加强筋最好如下图所示设计（模具的制造简单）。
2.结构限制时，可以如上右图所示设计。
3.当螺柱跟边壁较近时，设计可以如下图所示。
4.当几个螺柱相距很近，可以把几个螺柱用筋连接起来。
5.螺丝的预孔深度一般为壁厚的T/3-T/2，如下图所示。
6.其他说明：A.螺丝柱的经验：螺柱内径（ABS,ABS+PC)=螺丝外径-0.4mm；螺柱(PC)螺丝外径-0.3mm或0.35mm）。
B.螺柱外径=2x螺丝的外径（M2.5以下适用）。
C.螺柱的壁厚一般为塑料件壁厚的2/3。
D.在螺丝柱的顶面开孔处倒0.3X45°的倒角，起导向作用。
E.螺丝对应螺丝柱及其螺丝孔尺寸参考：不同材料的设计要点ABS:支柱的厚度一般是壁厚的50%-70%，但强度不够需要跟斜骨一起使用来增强支柱的强度。
斜骨的高度一般为支柱高度的90%。
若支柱跟边壁很近，则用加强筋跟边壁相连来达到加强支柱的强度。
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螺丝柱结构设计
螺丝柱在一般的结构中用得是最多的，因为两个胶件的配合用螺丝比扣位要好得多，只是成本高了，
但一般稳固的结构都会用螺丝的，如下图就是自功螺丝的配合。
在画图时就有一点技巧了。
虽然画这个很简单，但看完后你就知道为什么了。
我们先拉伸一个柱实体，如下图，技巧来了，怎么选取草绘面，因为后面还要CUT出螺丝孔和螺丝沉孔。
我们要把以后的特征都参考到这个实体柱，在设变时就非常方便了。
如下图，因为这个例子比较特殊，底面是平面，我们直接草绘平面直接放在平面上就可以了。
CUT螺丝沉孔时我们不要以外表面平面作草绘平面，如下图，我们以实体柱的底面OFFSET一个距离作草绘平面。
为什么要这样做，如下图，我们在改红色线的高度时就能保证绿色箭头那段距离不变了，
实践中，红色这个高度一般不会一次就能定下来的，在后面的设计中会作一些调整的。
如下图，是外观面不是平面的情况，我们就是以一个面为基准，最好是DATUM PLANE
OFFSET 一个距离后再拉伸实体柱UP TO NEXT ，不要用UP TO SURF 。
那么实体柱的高度可以随便调整了。
螺丝柱的位置一般在一边用尺寸控制，另一边则要参考到这一边，这样在移位时就可以很方便的同步移动了。
如下图，就是用尺寸控制的一边。
如下图，这边的螺丝柱定位就是参考到上图那个了。
如下图，螺丝柱的结构一般用以下两种，下面第一种如红圈的位置，是有0.8到1MM的配合的。
这样结构对模具要复杂一点点。
但这种结构除了螺丝压紧还有一个定位的作用。
对于比较简单的产品，无止口或
止口强度不够时这种结构较好。
如果空间够，这种结构比较结实。
下图的螺丝柱配合就没有定位作用了。
这种结构就需要止口配合了。
设计时一定要确保孔深于螺纹深度。
如下图，红色箭头处一般留0.1~0.2MM 的间隙，这样螺丝打紧时配合得更好。
上图的螺丝柱结构适合用尖尾的自功螺丝。
下面是一般的结构参考。
如下图，如果是平尾的自功螺丝，一般在结构上开一个导入小槽，减小凸台开口端应力并防止开裂。
凹槽的直径比螺丝的公称直径大一点，以便在推进之前螺丝置入凹槽中。
多大的螺丝，在胶件上要开多大的孔,不同的材料有不同的参数。
请看下表。
如果对于更严格的设计，可能还要考虑到螺丝的扭矩（后面将讲到扭矩的设计）。
下图是手机上机牙螺丝的尺寸参数，铜螺母是后期热熔进去的.有的是注塑到胶件上，模具的费用要高一点。
螺丝柱结构设计
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自功螺丝扭矩的设计
在生产线上，通常对电动螺丝刀调好一个满足要求的扭矩，因为扭矩太小，则装配不紧。
如果太大又便螺 丝打滑，使得装配失效。
所以在设计时，需要给出一个装配时的扭矩。
螺丝的设计主要有两个因素：一个是拔出力，另一个是剥离扭矩，也就是使得螺丝打滑时的扭矩。
一般剥离扭矩与拧扭矩比应该大于 2：1。
当使用电动工具拧入时比率最好为 5：1 剥离扭矩与螺丝的直径和螺丝柱材料有关，此扭矩随着螺丝钉的拧入而迅速增加，但当拧入深度约为螺丝 钉中径 2.5 倍时趋于恒定。
拧入的扭矩：取决于磨擦力和螺丝钉吃胶的深度。
拔出力：取决于螺丝柱的材料、螺丝的尺寸、螺丝钉的咬合长度。
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螺丝柱结构设计
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一般安全系数取得更大。
产生拔出力（F）所需的扭矩（即剥离扭矩）可由下式算出：
从理论上就是如上面所讲的方法进行计算了。
但在实际设计过程中，会根据产品的精确度来选择计算的精确度。
对于一般要求不高的产品可以直接跟据经验设计就可以了。
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