【螺絲】與【塑膠柱】的設計原則

螺絲是電子產品中最常使用的鎖緊組裝方法之一,但很多的設計者(R&D)卻常常忽略了螺絲及螺絲柱的的設計需求,而造成一些組裝上的缺憾,比如說螺絲柱滑牙(stripped)、螺絲柱破裂(crack)或斷裂(breaking)、螺絲斷裂(breaking)、或是螺絲頭磨損(wear out)…等問題。

這裡提供一些螺絲及螺絲孔柱設計的基本需求,讓你的螺絲設計不再出問題。
【螺絲】與【塑膠柱】的設計原則 







下面的表格需配合上面的圖示,【Material】就是塑膠的材質,【Hole Factor】就是螺絲孔因子,【 Boss Factor】是螺絲柱因子,【Depth Factor】為深度因子。假設我們拿了一根 M2.6x10L的螺絲,其螺絲規格如下:

螺絲頭直徑:4.1~4.5mm,
螺牙外徑(d):2.47~2.55mm,取2.5mm。
螺絲長度為:10+0/-0.8mm,
螺絲牙距:0.91mm

如果要設計用在ABS/PC材質的塑膠上面,則其設計規範建議如下:

螺絲孔直徑 = d x Hole Factor = 2.5 X 0.8 = 2.0mm
螺絲柱外徑 = d x Boss Factor = 2.5 X 2.0 = 5.0mm (最少)
螺絲最小嚙合深度 = d x Depth Factor = 2.5 X 2.0 = 5.0mm (最少)
螺絲嚙合牙數 = 5/0.91 = 5(牙)

一般來說螺絲孔的直徑必須比螺絲的外圍直徑稍微小一點點(x0.72~0.85);一般人則較常忽略螺絲柱的外徑也需要配合螺絲的外圍直徑(x1.7~2.2),這裡列出的因子倍數應該是最小值,太小的螺絲外徑很容易造成龜裂;深度因子也是最小要求,需要配合螺絲的直徑,螺絲的螺牙如果鎖得不夠深,很容易就會被外力拉開。

 【螺絲】與【塑膠柱】的設計原則


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訪客留言內容(Comments)

板主,您好:
現在開塑膠模具出現問題,最近接到一個塑膠產品材質POM(黑),外形類似筆蓋或旋鈕之錐形中空造形,高度9.9mm。外圓直徑4.0mm而內圓直徑3.1mm,外圓有類似以前類比式旋鈕直條形的齒輪外表而內圓則具有M2.6內孔牙的設計;因為考慮要一次成型,所以必須在塑膠模具上先塑膠成型再把牙成型,之後用逆轉牙方式退出內孔牙,由於此塑膠產品肉厚只有0.9mm,設計模具還要考慮是否能有效形成內孔牙及安全退牙且不滑牙,請問要如何做呢?謝謝!

對不起,我個人沒有這樣的經驗,不過看你的情形似乎需要做一些嘗試。你的產品可能需要多設計一些額外的加工固定機構,等到成品後再用二次加工的方式洗掉。
另外,至於肉厚及二次加工攻牙的問題,可以考慮先有幾個不同內孔徑的樣品,先做一些實驗看看哪種內孔徑比較可行,開模具前可以請製造Protype的廠商先幫你把形狀洗出來或做出來,如此才不會白花模具費用。

請問一下,依據你的數據來使用,發現有些問題想請教你,例如:螺絲柱設計在同一部件上,有使用M2.0,M3.5,M4.5螺絲,但是部品肉厚只有2.2mm,廠商反應有縮水問題,但是如果使用M4.5螺絲柱,你的部品肉厚就要調整到2.7以上,這樣做法反而要先考慮各螺絲的尺寸再來設定部品肉厚,如果使用大的部品,厚度可能太厚,另外,縮水問題你是否另外有解?謝謝

小布;
首先要思考的是如果你的塑膠成品的一般平均肉厚不到3.0mm,那為何需要使用 M4.5的螺絲呢?如果一般的肉厚有3.0mm那2.7mm的螺絲應該不致於有嚴重的縮水現象,一般的螺絲的根部如果會縮水,通常要導圓角並偷一點肉,這個只要跟有經驗的塑膠模具師傅討論一下就可以給你建議了。也有可能是我誤會您的意思了。

版主你好:

請問三角牙螺絲是否也是用於這個公式?

方比樂;
沒有定義三角螺絲是否可以適用,但應該可以參考。

您好,這篇文章中的兩張圖似乎無法正常顯示,可否請板大檢查看看? 謝謝您!


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