工业产品结构设计入门干货【一】

    对于刚入门的产品结构设计师来说，每个人都想成为一名出色的产品结构设计师，那么你需要学习的东西实就非常的多了，选择了设计这样一个行业，注定是需要不断学习的，结构设计一定要对材料了解，最后产品结构设计是需要时刻学习才能够提升自己。下面小遍为大家分享工业产品结构设计入门干货大全。

材料的选取
a.  ABS：高流动性，便宜，适用于对强度要求不太高的部件（不直接受冲击，不承受可靠性测试中结构耐久性的部件），如内部支撑架（键板支架、LCD支架）等。还有就是普遍用在电镀的部件上（如按钮、侧键、导航键、电镀装饰件等）。目前常用奇美PA-757、PA-777D等 。

b.  PC+ABS：流动性好，强度不错，价格适中。适用于作高刚性、高冲击韧性的制件，如框架、壳体等。常用材料代号：拜尔T85、T65。

c.  PC：高强度，价格贵，流动性不好。适用于对强度要求较高的外壳、按键、传动机架、镜片等。常用材料代号如：帝人L1250Y、PC2405、PC2605。

d.  POM具有高的刚度和硬度、极佳的耐疲劳性和耐磨性、较小的蠕变性和吸水性、较好的尺寸稳定性和化学稳定性、良好的绝缘性等。常用于滑轮、传动齿轮、蜗轮、蜗杆、传动机构件等，常用材料代号如：M90-44。

e.  PA坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。常用于齿轮、滑轮等。受冲击力较大的关键齿轮，需添加填充物。材料代号如：CM3003G-30。

f.   PMMA有极好的透光性，在光的加速老化240小时后仍可透过92%的太阳光，室外十年仍有89%，紫外线达78.5% 。机械强度较高，有一定的耐寒性、耐腐蚀，绝缘性能良好，尺寸稳定，易于成型，质较脆，常用于有一定强度要求的透明结构件，如镜片、遥控窗、导光件等。常用材料代号如：三菱VH001。

壳体的厚度

a.  壁厚要均匀，厚薄差别尽量控制在基本壁厚的25%以内，整个部件的最小壁厚不得小于0.4mm，且该处背面不是A级外观面，并要求面积不得大于100mm²。

b.  在厚度方向上的壳体的厚度尽量在1.2~1.4mm，侧面厚度在1.5~1.7mm；外镜片支承面厚度0.8mm，内镜片支承面厚度最小0.6mm。

c.  电池盖壁厚取0.8~1.0mm。

d.  塑胶制品的最小壁厚及常见壁厚推荐值见下表。

✎ 厚度设计实例

塑料的成型工艺及使用要求对塑件的壁厚都有重要的限制。塑件的壁厚过大，不仅会因用料过多而增加成本，且也给工艺带来一定的困难，如延长成型时间（硬化时间或冷却时间）。对提高生产效率不利，容易产生汽泡，缩孔，凹陷；塑件壁厚过小，则熔融塑料在模具型腔中的流动阻力就大，尤其是形状复杂或大型塑件，成型困难，同时因为壁厚过薄，塑件强度也差。塑件在保证壁厚的情况下，还要使壁厚均匀，否则在成型冷却过程中会造成收缩不均，不仅造成出现气泡，凹陷和翘曲现象，同时在塑件内部存在较大的内应力。设计塑件时要求壁厚与薄壁交界处避免有锐角，过渡要缓和，厚度应沿着塑料流动的方向逐渐减小。

脱模斜度

脱模斜度的要点

脱模角的大小是没有一定的准则，多数是凭经验和依照产品的深度来决定。此外，成型的方式，壁厚和塑料的选择也在考虑之列。一般来讲，对模塑产品的任何一个侧壁，都需有一定量的脱模斜度，以便产品从模具中取出。脱模斜度的大小可在0.2°至数度间变化，视周围条件而定，一般以0.5°至1°间比较理想。具体选择脱模斜度时应注意以下几点:

a.  取斜度的方向，一般内孔以小端为准，符合图样，斜度由扩大方向取得，外形以大端为准，符合图样，斜度由缩小方向取得。如

b.  凡塑件精度要求高的，应选用较小的脱模斜度。
c.  凡较高、较大的尺寸，应选用较小的脱模斜度。
d.  塑件的收缩率大的，应选用较大的斜度值。
e.  塑件壁厚较厚时，会使成型收缩增大，脱模斜度应采用较大的数值。
f.  一般情况下，脱模斜度不包括在塑件公差范围内。
g.  透明件脱模斜度应加大，以免引起划伤。一般情况下，PS料脱模斜度应大于3°，ABS及PC料脱模斜度应大于2°。
h.  带革纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应加3°~5°的脱模斜度，视具体的咬花深度而定，一般的晒纹版上已清楚例出可供作参考之用的要求出模角。咬花深度越深，脱模斜度应越大.推荐值为1°+H/0.0254°(H为咬花深度）.如121的纹路脱模斜度一般取3°，122的纹路脱模斜度一般取5°。
i.  插穿面斜度一般为1°~3°。
j. 外壳面脱模斜度大于等于3°。
k. 除外壳面外，壳体其余特征的脱模斜度以1°为标准脱模斜度。特别的也可以按照下面的原则来取:低于3mm高的加强筋的脱模斜度取0.5°，3~5mm取1°，其余取1.5°；低于3mm高的腔体的脱模斜度取0.5°，3~5mm取1°，其余取1.5°

 加强筋
为确保塑件制品的强度和刚度，又不致使塑件的壁增厚，而在塑件的适当部位设置加强筋，不仅可以避免塑件的变形，在某些情况下，加强筋还可以改善塑件成型中的塑料流动情况。

为了增加塑件的强度和刚性，宁可增加加强筋的数量，而不增加其壁厚。加强筋厚度与塑件壁厚的关系

实例

加强筋设计实例

柱和孔的问题柱子的问题、

a.  设计柱子时，应考虑胶位是否会缩水。
b.  为了增加柱子的强度，可在柱子四周追加加强筋。加强筋的宽度壁厚与加强筋厚度关系图。
柱子的缩水的改善方式见如下图所示：改善前柱子的胶太厚，易缩水；改善后不会缩水。

孔的问题
a.  孔与孔之间的距离，一般应取孔径的2倍以上。
b.  孔与塑件边缘之间的距离，一般应取孔径的3倍以上，如因塑件设计的限制或作为固定用孔，则可在孔的边缘用凸台来加强。
c.  侧孔的设计应避免有薄壁的断面，否则会产生尖角，有伤手和易缺料的现象。

螺丝柱的设计

螺丝柱的设计
a.  通常采取螺丝加卡扣的方式来固定两个壳体，螺丝柱通常还起着对PCB板的定位作用。
b.  用于自攻螺丝的螺丝柱的设计原则是为：其外径应该是Screw外径的2.0~2.4倍。M1.6×0.35的自螺丝与螺柱的尺寸关系。设计中可以取：螺丝柱外径=2×螺丝外径；螺柱内径（ABS，ABS+PC）=螺丝外径-0.40mm；螺柱内径（PC）=螺丝外径-0.30mm或-0.35mm（可以先按0.30mm来设计，待测试通不过再修模加胶）；两壳体螺柱面之间距离取0.05mm。
c.  不同材料、不同螺丝的螺丝柱孔设计。
d.    常用自攻螺丝装配及测试（10次）时所要用的扭力值。
 

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