产品结构设计干货！通用塑胶件设计boss柱、加强筋、止口、圆角设计

一.柱位的设计

1.1柱位的功能：通常塑胶件柱位用来支撑PCBA，固定PCBA或胶件本身，固定电子元器件，或连接产品的前后壳，它有一个最大的好处就是高度容易调整。所以，一般情况下，我们要尽量用柱子端面形成的平面作为支撑面。平面用几条筋位形成的平面作为支撑面。

1.2柱子的拔模及高度：柱子高度大于10mm时，通常都用司筒顶出，所以其拔模斜度可以取得很小或0度。可以把内孔取为0度，外表面取为0.25度。柱子高度小于10mm时，模具上可能用镶件，拔模斜度可以把内孔取0.5度，外表面取1度。如希望能调整高度，请在图上标明，要求模具加工时，考虑调整高。一般情况下，M3自攻螺钉柱的高度不要大于30mm，太高了柱子的司筒针容易被胶流冲弯变形

1.3柱子的大小尺寸：由于高度大于10mm的柱位通常是用司筒顶出，柱子的外径和内径就有限制。

常用的司筒的外径系列为：φ4.0、4.5、5、6、6.5、7、8、10、12

常用的司筒针系列为：1.5、2.0、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0

其对应的关系如下表格。

柱位的内径是由司筒针磨小而得到的，由上表可以看出，我们不要设计壁厚小1.0mm

的柱子，也最好不设计外径不是标准值的柱位。

1.4柱子根部的处理：通常容易出现两种情况：缩水或阴影(或夹水纹)，为了防止出现缩水，需要把柱子根部减胶，同时把司筒针加长，如已出现阴影(或夹水纹)需要把柱子根部加胶或把司筒针作短。所以对于壁厚为3mm，柱子直径大于等于6mm时(拧M3自攻螺钉)为防缩水，在模具加工时先在柱子根部减胶。到试模时如出现阴影，再加胶。(柱子的根部注意要求，顶针面与火山口面不等高，减少应力)

1.5 预埋螺柱的选择使用：如果需要经常拆装，或需要维修 的地方，需要使用预埋(热 压)螺柱，用普通螺钉来代替自攻螺钉， 热压或预埋螺母后胶柱不得有开裂或溢胶现象。

1.1.1 预埋螺柱与塑胶件连接的开裂问题：

由于预埋螺柱冷却时的尺寸变化与塑胶件的收缩值相差太大，会使预埋螺柱的周围产生很大的内应力，而造成塑胶件开裂，对于高刚性的工程塑料更为严重。基于内应力比较大，PC正常情况下禁用预埋，PC+ABS也不推荐，特别对于预埋螺柱数量多于4时，还有螺柱不等高的，造成螺柱种类太多，容易出错;同时，还有因为放置时间过长，会造成注塑机料筒里材料由于高温时间过长而变质。下面列出M2、M2.5、M3、M4自攻螺丝柱，

二.加强筋位的设计

加强筋的作用是增加塑胶零件的强度，和避免零件变形，如果单用增加壁厚的办法来提高塑胶零件的强度，常常是不合理的，其一是容易出现缩水，其二是提高了注塑成本，加强筋不要设计得过厚，否则容易在其根部出现缩水，也不要太薄，太薄了易出现走胶不齐。推荐的厚度为：模具加工为大水口时，零件加强筋根部厚度小于壁厚的1/2.筋的顶部厚度不要小于1mm. 模具加工为小水口时，零件加强筋根部厚度小于壁厚的2/5，筋的顶部厚度不要小于0.8mm。关于加强筋的拔模斜度：对于通常的加强筋，其两侧的拔模斜度可按以上厚度要求取。对于高度有特别要求的加强筋，可取两侧0.1-0.25度，这时的加强筋就会要做镶件。如果可能的话，在加强筋上增加柱位，可以帮助出模。(如下图)

柱位上的加强筋：胶柱在结构允许情况下必须设计加强筋。柱位上的加强筋由于是跟柱位一起顶出，可以比普通的加强筋高得多，其高度方向上比柱位端面低1-3mm就可以了。同时，柱位的加强筋尽量对称加工，以保证柱位变形尽量小。其形状如图1，指示的斜度为D=3-5度。

三.装饰缝(美工线)、止口、叉骨、扣位的设计，止口与叉骨的设计

对于工业产品来讲，尤其是固定类灯具产品，但如果是环境条件充许的话(对有些产品，特别是各种灰尘或是粉尘环境下的产品，是不能有装饰缝的)，最好能设计装饰缝，设计装饰缝是为了弥补塑胶件变形带来外观的缺陷，为了保证塑胶零件之间的外形相互配合良好，装拆方便，需要在相互配合的地方设计止口与叉骨。止口与叉骨的设计多种多样，建议止口与叉骨的形状推荐如图2、图3所示。特别注意减胶要均匀，渐变，不要突变，否则外观面易形成阴影。

3.1 止口设计经验

3.1.1 止口形式1)

从外观考虑，建议件1为前壳，件2为后壳，同时，若模具加工后，前后壳不齐平而需修模时，建议前壳多加些，前壳比后壳大(D1>D2)从外观上胜过后壳比前壳大(D2>D1)。建议设计时前壳D1标正公差，后壳D2标负公差。此种止口特点：外观漂亮，装饰缝大，适合较大型零件，外壳削薄零件外观有阴影，密封性稍差。

3.1.2 止口形式2)

密封好，装饰缝小，美观，适合小型结构，对大零件易显缝。

3.1.3 止口形式3)

手感稍差，适合较大型零件，有利于遮盖前后壳尺寸的误差。

3.1.4 止口形式4)

外观漂亮，装饰缝可大可小，密封很好(可加密封条)，要求壁厚较大，模具结构复杂。

3.1.5 前后壳间的扣位设计

在塑胶件的设计中，为了简化装配，少打螺钉，可利用塑胶的弹性设计扣位，扣位的形式很多，这里我们要特别注意的是前后壳间的连接扣位。推荐的扣位形式如下：

图3 图4

图3所示结构一般做在后壳上，图4所示结构一般做在前壳上。特别主意减胶要均匀，渐变，不要突变。否则会在减胶处出现阴影或缩水。

四.圆角的设计

塑角零件除了使用上要求采用尖角处外，其余所有转角处均应尽可能采用圆角过度，因塑胶

件的尖角处易产生应力集中，在受力或冲击震动时会发生开裂现象。甚至在脱模过程中就发生开裂。一般推荐加工圆角用如下原则：

筋位的顶部两端,R>1mm

塑胶零件的中间开的方孔，四周做圆角，圆角大于零件壁厚的1/4

与塑胶件上方孔相配合的方形零件的四角做圆角

特别受力的柱子根部做圆角，约R0.5

五.常用透明零件的设计

透明材料：常用的透明材料种类很多，我们设计中常用的有透明ABS，PC，PMMA。由于透明材料的流动性不好，所以注塑时易产生外观的问题，像透明按键帽一类的产品顶部易产生夹水纹。透镜一类的产品在水口附近易产生指甲纹，蛇形纹。针对以上问题，设计时请注意：透明按键帽一类的零件：顶部厚度要设计得比四周厚，型腔如果太深的话，要在水口附近局部减胶，让胶先流到零件的顶部，再流到四周。装饰片，透镜一类的零件：设计时请预留出较宽(大于6-8mm)，较厚的水口位(大于1-1.5mm),模具加工时尽可能用宽大的扇形水口，流道短而粗。

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