壳体设计规范—螺丝柱

导读

塑胶壳体基本功能是：实现手机的基本使用性能（接听信息，传输信息，操作等功能）的载体，满足整机的外观特性（包括颜色，形状，大小等），保护电子元件（机芯和显示屏等）及电路；接下来的几个章节，会分别介绍一下跟壳体设计相关的局部设计规范，将这些局部设计规范合并起来，就是完整的壳体设计规范，理解了壳体设计的规范和原理，基本就算可以入门了；螺丝柱是手机壳体最常见，也几乎是每个项目都会用到的结构，但一旦设计不好，就会出现柱子缩水，螺丝柱爆柱，拉拔力不够等问题，直接影响到整机的可靠性，下面就针对螺丝柱的设计整理一下相关的设计规范：

1设计原则

Ａ．BOSS柱高度、壁厚、孔径要适当，防止塑胶外观面缩水；

Ｂ．BOSS柱应有足够的强度，防止断裂及变形。

2基本设计要点参考

一、尺寸设计要点

Ａ）对于镶嵌铜螺母的BOSS柱

如图1所示，对于镶嵌铜螺母（热熔，超声）的BOSS柱，确定BOSS柱的内孔D0，外孔D1和铜螺母与BOSS柱上下两端的间隙GO,G1很重要。

D0=D – 0.2（0.25） D：Screw_NUT(铜螺母)外径;（PC取0.2/PC+ABS取0.25，对于1.4的螺母，一般取2.1）

D1=D0+2*(0.6T) 其中数值(0.6T)是保证铜螺母热熔时BOSS柱壁不破裂的最小壁厚,一般取0.6T为0.85～0.9mm；

GO=0.05mm～0.1mm ;

G1≧0.5mm (视空间而定,主要是防止热熔螺母溢胶); L=0.6~0.8T (此值一般是视空间和防缩水但反面不可有水印而设置) ;

H=2T~5T, （视空间结构而定）；

注意：

1.为了铜螺母热熔导向方便，一般在BOSS柱上端内孔上做0.2×0.2的导角；2.BOSS内孔拔模角不宜太大，以防铜螺母紧固力不够，一般取0-0.5度拔模角；

3.BOSS外侧面拔模角取1.0度即可。

B）对于不需要镶嵌铜螺母的BOSS柱而言，其主要用来定位、热熔固定、加强等等作用，此时主要考虑的是其缩水和强度问题，如下图2

D0=d0+0.1 d0为与D0配合的BOSS柱（或者实心圆柱）外径； D1=D0+2*(0.4T~0.6T) 其中数值(0.4T~0.6T)一般取0.7mm;

H=2T~5T 一般H取3T;

Ｃ）BOSS柱与螺丝螺母的配合设计

如上图3所示，一般在螺丝柱上对PCBA进行定位，在BOSS柱外周做RIB的上表面限位PCBA之Z轴方向，X和Y轴方向可以利用BOSS柱外周做出小RIB之外周来定位。

Dp=D1+Xc 其中，Dp ：PCBA通过BOSS柱的孔径 ；

Xc ：PCBA与BOSS柱间隙，若PCB由此BOSS柱定位X和Y轴方向，则Xc取0.1mm,即Gpf=0.05 *Xc=0.05mm;若此BOSS不定位X和Y轴方向，则Xc取0.3mm,即Gpf=0.15

Db3=D1+0.2

Gbp=0.1mm

Gbf=0.1mm

Db1=MS+0.3mm MS：表示螺丝螺牙公称直径 ；

Db2=DS+0.4mm DS：表示螺丝帽公称直径 ；

Lbf＝0.6mm～1.0mm Lbf：表示螺丝BOSS配合距离；

为了使上下壳BOSS柱配合时顺利，一般应该在B/HSG上做出0.3×0.3C的倒角。

二、BOSS柱防缩水的一般结构及说明

一般在BOSS柱表面可能缩水的地方做“火山口”。如下图所示

当T1≥0.8T0 ，H≥5 T0 时，上图的“火山口”防缩水形式是很有效的，具体的尺寸及细部形状一般由模具厂商根据经验确定。

三、BOSS柱强度加强的一般结构及说明

如图6所示，对于比较高的BOSS柱，即H≥5T , 一般采用在BOSS柱加4个三角形RIB的结构来加强BOSS柱，如图7所示，RIB的宽度W=0.4T~0.6T(一般取0.7mm宽度即可)，Hc=0.5mm~1.0mm,(一般根据空间结构而定，建议RIB不要与BOSS上表面平),如下图所示

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通用技术条件（设计注意事项）

a. SCREW-NUT压到位，不高出螺丝柱表面，可以凹入0.05mm

b. screw nut抗拉力:20kgf.cm,扭力2.0kgf.cm

c 我们在选用不同规格的螺丝时要注意螺丝与螺母的pitch值要相同.
d 螺钉的测试（Screw Test）
测试环境：室温（20~25° C）；
样机数量: 3台
测试目的：螺钉拆装疲劳测试
试验方法：将手机平放在试验台上用允许的最大扭矩(由设计工程师和生产工程师提供),对同一螺钉在同一位置反复旋动螺钉10次.

检验标准：试验中和完成后,螺纹没有变形,损坏,滑丝,用肉眼观察没有裂纹; 螺母不能有明显的松动, 滑丝;

来源：新蛋产品研习社