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【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。
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。
- 螺絲孔需設計導孔(counterbore)以導正螺絲鎖入。
- 螺絲孔的深度必須比螺絲的長度還要深,為了容納被自攻螺絲切銷出來的塑膠屑,以避免螺絲孔爆裂。
- 螺絲的選擇也非常重要,如果螺絲孔深度夠的話,選擇螺絲牙距大一點的螺絲可以有效防止螺絲孔滑牙。
- 這個表格緊提供參考,最終還是要以實際操作為準。
- 建議可以參考另外兩篇文章:
回到》塑膠射出首頁
延伸閱讀:
常見的螺絲鎖緊問題與對策
塑膠自攻螺絲(Self-tapping Screw)的優缺點
超音波熔接 ─ 埋植螺絲塑膠柱破裂的可能原因
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訪客留言內容(Comments)
// Begin Comments & Trackbacks ?>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
目前使用M2.6自攻牙螺絲,BOSS柱:內徑2.25 外徑4.5
目前遇到組裝後放置幾天後BOSS柱爆裂發生。
以針對原料與塑殼進行MI分析,均未發現有任何異常數據。
上個月生產了5000套,並無發生爆裂問題,且己出貨!
目前認為應是BOSS柱壁厚不足造成,但客戶理論上說之前5000套沒這問題~認為這與BOSS柱壁厚無關。
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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!