8.文件类型(4)1.品质体系类文件2.环境和职业安全体系类文件3.社会责任体系类文件4.其他管理类文件文件编号版本编号1生效日期2010-11-04(盖受控印章处)产品二部塑胶产品结构设计规范制订申请部门会签批准产品中心运管计划处品质管理部销售中心工程部制造中心资材中心产品二部文件履历变更序号变更详情变更页次生效日期版本修订人1新建ALL2010-11-041黎麟锋1.目的本规范用于指导结构工程师根据产品的功能、环境条件和载荷条件及用户的特殊要求进行结构设计,以保证设计出的产品具有合理的工艺性、良好稳定的品质以及相对低成本。2.适用范围本规范适用于所有产品二部塑胶产品的结构设计。3.定义热塑性塑料-指具有加热软化、冷却硬化特性的塑料。热固性塑料-热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料。ABS-丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的接枝共聚合物,英文名CrylonitrileButadieneStyrene的简称。PC-聚碳酸脂,英文名Polycarbonate的简称。PMMA-聚甲基丙烯酸甲酯缩写代号,俗称有机玻璃。PA-聚酰胺,英文名polyamide的简称,俗称尼龙。PPO-聚苯醚,英文名Phenyleneoxide的简称。PS-聚苯乙烯,英文名Polystyrene的简称。AS-苯乙烯-丙烯腈共聚物,英文名Acrylonitrile-styrenecopolymer的简称。POM-聚甲醛,英文名Polyoxymethylene的简称。4.职责结构工程师负责按照塑胶产品结构设计规范要求进行设计。5.流程图N/A6.详细说明6.1塑胶产品结构设计的技术要求6.1.1材料的选择1、胶料的选择以产品功率、耐温等级和防火等级来区分,以下为常用胶料的选择:产品功率P耐温等级防火等级胶料选择P10W80°94V-0ABS或PPO等10W≤P24W95°94V-0PC+ABSP≥24W125°94V-0PC2、所选择的胶料应通过阻燃测试、球压测试和灼热丝燃烧测试和跌落测试:表6.1.1-1阻燃等级评定V-0V-1V-2每个独立的样品余焰时间,t1或t2≦10S≦30S≦30S对任意处理组五个样品的总余焰时间,t1+t2≦50S≦250S≦250S在第二次火焰施加后,每个独立样品燃烧持续时间和灼热燃烧时间,t2+t3≦30S≦60S≦60S是否允许样品燃尽否否否是否允许燃烧颗粒或滴落物引燃脱脂棉否否是表6.1.1-2球压温度评定塑胶材料PC+ABS、PPOPC包胶PIN脚的包胶部分恒温箱测试温度95°125°125°表6.1.1-3灼热丝燃烧评定要求3PCS,样条750±10℃(外壳厚度0.2mm,650±10℃)判定标准30S内无可见火焰,实验样品落下的燃烧或灼热颗粒,应做到绢纸不得起火,松木板不得烧焦表6.1.1-4胶壳跌落评定要求3PCS,2面/次,1M,水泥地面判定标准跌落后,外壳无破裂,高压测试能通过,电性正常6.1.2壁厚选择塑件的壁厚要根据产品的具体要求、所选材料的性能、塑件外形的复杂程度及大小等因素确定,应尽量做到各部分壁厚均匀。另外,需注意最小壁厚设计必须满足安规要求,具体可参考材料UL黄卡。壁厚的选择应遵循以下原则:1、平面准则在大部份热融过程操作,包括挤压和固化成型,均一的壁厚是非常的重要的。厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢,并且在相接的地方表面在浇口凝固后出现收缩痕。更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜色不同或不同透明度。若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话,应尽量设计成渐次的改变,并且在不超过壁厚3:1的比例下。下图可供叁考:2、转角准则壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要,以免冷却时间不一致。冷却时间长的地方就会有收缩现象,因而发生部件变形和挠曲。此外,尖锐的圆角位通常会导致部件有缺陷及应力集中,集中应力的地方会在受负载或撞击的时候破裂。较大的圆角提供了这种缺点的解决方法,不但减低应力集中的因素,且令流动的塑料流得更畅顺和成品脱模时更容易。下图可供参考之用:根据产品要求,塑件材料主体壁厚不少于1.6mm。下表为常用材料壁厚选择供参考:表6.1.2-1常用塑胶材料的壁厚选择塑胶种类最小壁厚小型件壁厚中型件壁厚大型件壁厚ABS0.751.251.63.2~5.4防火ABS0.751.251.63.2~5.4PA66+玻纤0.450.751.62.4~3.2PMMA0.81.52.24~6.5透明PC0.951.82.33~4.5表6.1.2-2胶壳上下盖标准化参数功率桌面式插墙式P10W上2.0,下1.8;上盖侧壁2.1上1.8,下2.0;下盖侧壁2.110W≤P36W上2.0,下1.9;上盖侧壁2.3上2.0,下1.9;下盖侧壁2.336W≤P60W上2.25,下2.0;上盖侧壁2.5上2.0,下2.25;下盖侧壁2.560W≤P100W上2.5,下1.25;上盖侧壁2.5100W≤P150W上2.75,下2.5;上盖侧壁2.75备注U型止口在上盖U型止口在下盖注:“上”指上盖上壁,“下”指下盖下壁。UNIT:mm6.1.3拔模斜度的确定为方便塑件出模,保证塑胶件的表面质量,设计时必须考虑适当的拔模斜度。下表给出拔模斜度大小应考虑的因素。表6.1.3-1拔模斜度的选择原则材料收缩率材料刚性塑件壁厚尺寸精度因素大小大小大小高低拔模斜度大小大小大小大小表6.1.3-2常用塑胶材料的拔模斜度材料拔模斜度聚丙烯(PP)30′~1°ABS、尼龙(PA)40′~1°30′聚碳酸酯(PC)40′~1°30′表6.1.3-3常用塑胶材料表面火花纹的拔模斜度表6.1.3-4常用塑胶材料表面蚀纹的拔模斜度蚀纹号深度拔模斜度(Min)蚀纹号深度拔模斜度(Min)蚀纹号深度拔模斜度(Min)MT-110000.0004″1°MT-112300.0025″4°MT-113600.0035″5.5°MT-110100.001″1.5°MT-112350.004″6°MT-113650.0045″7°MT-110200.0015″2.5°MT-112400.0015″2.5°MT-113700.004″6°MT-110300.002″3°MT-112450.002″3°MT-113750.004″6°MT-110400.003″4.5°MT-112500.0025″4°MT-113800.004″6°MT-110500.0045″6.5°MT-112550.002″3°MT-114000.002″3°MT-110600.003″4.5°MT-112600.004″6°MT-114050.0025″4°MT-110700.003″4.5°MT-112650.005″7°MT-114100.0035″5.5°MT-110800.002″3°MT-112700.004″6°MT-114150.002″3°MT-110900.0035″5.5°MT-112750.0035″5°MT-114200.0025″4°MT-111000.006″9°MT-112800.0055″8°MT-114250.0035″5.5°MT-111100.0025″4°MT-113000.0025″3.5°MT-114300.007″10°MT-111200.002″3°MT-113050.005″7.5°MT-114350.010″15°MT-111300.0025″4°MT-113100.005″7.5°MT-114400.0005″1.5°MT-111400.0025″4°MT-113150.001″1.5°MT-114450.0015″2.5°MT-111500.00275″4°MT-113200.0025″4°MT-114500.0025″4°MT-111600.004″6°MT-113250.003″4.5°MT-114550.003″4.5°MT-112000.003″4.5°MT-113300.002″3°MT-114600.0035″5.5°MT-112050.0025″4°MT-113350.002″3°MT-114650.005″7.5°MT-112100.0035″5.5°MT-113400.003″4.5°MT-114700.002″3°MT-112150.0045″6.5°MT-113450.003″4.5°MT-114750.002″3°MT-112200.005″7.5°MT-113500.0035″5.5°MT-114800.003″4.5°MT-112250.0045″6.5°MT-113550.0025″4°MT-114700.002″3°6.1.4装配方式的选择塑件的装配方式和实现手段,是必须在设计初期就要做出规划的环节,否则会影响到整个项目结构的实现性,甚至影响到PCBLayout和ID造型。目前二部的塑胶外壳常用装配方式有三种:一、超声溶接:通过高频振动把能量传递到焊区,实现胶壳的融合。适用于体型小、成型结构简单、料厚比较均匀、不需要拆卸的塑件件,但不适用于容易受超声影响的同材质塑件本体上装配有其他小件的结构,譬如开关结构、活动插脚结构等,容易在超声时造成小件和本体的熔接,活动功能无法实现。超声结构的设计应遵循以下几点:1、止口和止骨的设计①、止口位到外侧距离A至少0.8mm,贴近外观面需加R角过渡,避免或改善脱花、超声后压裂等外观问题;②、止口内侧挡墙厚度B至少0.5mm,避免注塑时缺胶,挡墙高度H3至少低于外表面0.5mm,避免超声干涉;③、止口两侧面配合间隙C需留0.05-0.1mm,优化超声效果;④、为保证爬电距离(料厚+H1+H2+H3)至少5.0mm,止口位的高度H最低为2mm。2、超声线设计超声线直接影响到超声效果,合理的尺寸设计应参考以下方面:①、超声线常设计为等腰三角形,高度H常取0.3-0.8mm,角度a为60°-70°;②、超声线应做成间断式利于走胶,常用比例为:3(留胶段B):1(空胶段A)。二、锁螺钉紧固:自攻螺钉通过预制孔自钻出螺纹实现胶壳的结合。适用于需要经常拆卸的塑胶件连接。锁螺钉结构的设计应注意以下要素:1、结构工程师在设计初期根据胶壳的尺寸结构大致确认自攻螺钉和预制孔的尺寸,下图为常用自攻螺钉及预制孔的选择参照供参考:2、为保证螺柱的强度和刚性,必要时应采用“工”字型或者“十”字形加强筋设计。3、螺钉柱内侧应加倒角,利于螺钉的安装。倒角大小一般为1-1.5X45°mm。4、为防止缩水,螺柱底部应设计火山口减胶。三、扣位结构:通过扣位设计直接压合实现胶壳连接。适用于结构较复杂,超声结构不能实现等塑胶件连接。6.1.5美观线两个塑胶产品的配合面处通常做美观线,美观线的高度常取0.3-1.0mm,视产品的整体大小而定。根据类别,美观线的高度为:插墙式0.3mm,桌面式0.5mm。6.1.6AC座配合尺寸设计1、影响胶壳装配的尺寸要素注:有部分AC座的F尺寸和G尺寸没有,则胶壳结构应根据具体AC座而设计。2、常用AC座尺寸及配合尺寸参照6.1.7SR配合尺寸设计1、影响胶壳装配的尺寸要素2、标准SR尺寸及配合尺寸参照6.1.8PCB的装配设计一、支撑PCB的骨位设计(适配器类)1、为防止缩水缺陷及保证强度,骨位的宽度一般取壁厚的1/2~2/3;2、为了PCB铜箔面元件免剪脚,骨位高度至少为2.5mm,当产品有绝缘片和散热片屏蔽时,骨位高度至少为:2.5mm+绝缘片厚+散热片厚;3、较弱筋位需考虑做成L形骨位等其他方式,辅助加强。二、常规PCB装配设计(适配器类)三、常规PCB装配设计(充电器类)6.1.9ACPin的标准化选用及与壳的配合设计1、ACPin脚的设计应参照《各国ACplug尺寸标准》;6.1.10加强筋的设计为了确保塑件的强度和刚性,而又不致使塑件的壁厚过厚,可以在塑件的适当部位设置加强筋。加强筋还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过程中塑料流动的情况。加强筋的选择应遵循以方面:1、为