12.04 殼體設計規範---螺絲柱

導讀

塑膠殼體基本功能是:實現手機的基本使用性能(接聽信息,傳輸信息,操作等功能)的載體,滿足整機的外觀特性(包括顏色,形狀,大小等),保護電子元件(機芯和顯示屏等)及電路;接下來的幾個章節,會分別介紹一下跟殼體設計相關的局部設計規範,將這些局部設計規範合併起來,就是完整的殼體設計規範,理解了殼體設計的規範和原理,基本就算可以入門了;螺絲柱是手機殼體最常見,也幾乎是每個項目都會用到的結構,但一旦設計不好,就會出現柱子縮水,螺絲柱爆柱,拉拔力不夠等問題,直接影響到整機的可靠性,下面就針對螺絲柱的設計整理一下相關的設計規範:


1設計原則


A.BOSS柱高度、壁厚、孔徑要適當,防止塑膠外觀面縮水;

B.BOSS柱應有足夠的強度,防止斷裂及變形。


2基本設計要點參考


一、尺寸設計要點


A)對於鑲嵌銅螺母的BOSS柱

殼體設計規範---螺絲柱

如圖1所示,對於鑲嵌銅螺母(熱熔,超聲)的BOSS柱,確定BOSS柱的內孔D0,外孔D1和銅螺母與BOSS柱上下兩端的間隙GO,G1很重要。

D0=D - 0.2(0.25) D:Screw_NUT(銅螺母)外徑;(PC取0.2/PC+ABS取0.25,對於1.4的螺母,一般取2.1)

D1=D0+2*(0.6T) 其中數值(0.6T)是保證銅螺母熱熔時BOSS柱壁不破裂的最小壁厚,一般取0.6T為0.85~0.9mm;

GO=0.05mm~0.1mm ;

G1≧0.5mm (視空間而定,主要是防止熱熔螺母溢膠); L=0.6~0.8T (此值一般是視空間和防縮水但反面不可有水印而設置) ;

H=2T~5T, (視空間結構而定);

注意:

1.為了銅螺母熱熔導向方便,一般在BOSS柱上端內孔上做0.2x0.2的導角;2.BOSS內孔拔模角不宜太大,以防銅螺母緊固力不夠,一般取0-0.5度拔模角;

3.BOSS外側面拔模角取1.0度即可。


B)對於不需要鑲嵌銅螺母的BOSS柱而言,其主要用來定位、熱熔固定、加強等等作用,此時主要考慮的是其縮水和強度問題,如下圖2

殼體設計規範---螺絲柱

D0=d0+0.1 d0為與D0配合的BOSS柱(或者實心圓柱)外徑; D1=D0+2*(0.4T~0.6T) 其中數值(0.4T~0.6T)一般取0.7mm;

H=2T~5T 一般H取3T;


C)BOSS柱與螺絲螺母的配合設計

殼體設計規範---螺絲柱

如上圖3所示,一般在螺絲柱上對PCBA進行定位,在BOSS柱外周做RIB的上表面限位PCBA之Z軸方向,X和Y軸方向可以利用BOSS柱外周做出小RIB之外周來定位。

Dp=D1+Xc 其中,Dp :PCBA通過BOSS柱的孔徑 ;

Xc :PCBA與BOSS柱間隙,若PCB由此BOSS柱定位X和Y軸方向,則Xc取0.1mm,即Gpf=0.05 *Xc=0.05mm;若此BOSS不定位X和Y軸方向,則Xc取0.3mm,即Gpf=0.15

Db3=D1+0.2

Gbp=0.1mm

Gbf=0.1mm

Db1=MS+0.3mm MS:表示螺絲螺牙公稱直徑 ;

Db2=DS+0.4mm DS:表示螺絲帽公稱直徑 ;

Lbf=0.6mm~1.0mm Lbf:表示螺絲BOSS配合距離;

為了使上下殼BOSS柱配合時順利,一般應該在B/HSG上做出0.3x0.3C的倒角。


二、BOSS柱防縮水的一般結構及說明


一般在BOSS柱表面可能縮水的地方做“火山口”。如下圖所示

殼體設計規範---螺絲柱

當T1≥0.8T0 ,H≥5 T0 時,上圖的“火山口”防縮水形式是很有效的,具體的尺寸及細部形狀一般由模具廠商根據經驗確定。


三、BOSS柱強度加強的一般結構及說明

如圖6所示,對於比較高的BOSS柱,即H≥5T , 一般採用在BOSS柱加4個三角形RIB的結構來加強BOSS柱,如圖7所示,RIB的寬度W=0.4T~0.6T(一般取0.7mm寬度即可),Hc=0.5mm~1.0mm,(一般根據空間結構而定,建議RIB不要與BOSS上表面平),如下圖所示

殼體設計規範---螺絲柱


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通用技術條件(設計注意事項)


a. SCREW-NUT壓到位,不高出螺絲柱表面,可以凹入0.05mm

b. screw nut抗拉力:20kgf.cm,扭力2.0kgf.cm

c 我們在選用不同規格的螺絲時要注意螺絲與螺母的pitch值要相同.
d 螺釘的測試(Screw Test)
測試環境:室溫(20~25° C);
樣機數量: 3臺
測試目的:螺釘拆裝疲勞測試
試驗方法:將手機平放在試驗檯上用允許的最大扭矩(由設計工程師和生產工程師提供),對同一螺釘在同一位置反覆旋動螺釘10次.

檢驗標準:試驗中和完成後,螺紋沒有變形,損壞,滑絲,用肉眼觀察沒有裂紋; 螺母不能有明顯的鬆動, 滑絲;


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