螺絲螺母，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是最常用的，為了讓產(chǎn)品配合緊密，整體強(qiáng)度更加合理，打螺絲是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

而在選擇螺絲的時(shí)候，是用自攻螺絲好，還是機(jī)械螺絲螺母好，是粗一點(diǎn)，還是細(xì)一點(diǎn)，這些都需要合理的計(jì)算選擇與分配，才能發(fā)揮出螺絲真正的用處。

那么先從機(jī)械螺絲螺母設(shè)計(jì)開始講起，以下為正文：

【一】機(jī)械螺絲柱設(shè)計(jì)

以手機(jī)上最常用的規(guī)格M1.2-2.0為列，參考一下螺母對(duì)照表，選擇對(duì)應(yīng)的螺母，那么熱熔螺絲柱如何設(shè)計(jì)？

根據(jù)上圖，我們選擇M1.4的螺絲，螺母選擇最小外徑是2.3，長(zhǎng)度最小1.8.塑膠孔徑則為2.1，深度為2.3。根據(jù)此規(guī)格來設(shè)計(jì)螺絲柱，見下圖：

1，根據(jù)螺母外徑與塑膠孔徑計(jì)算，A處單邊咬合厚度為0.1，建議做到0.15，這個(gè)咬合不夠后期都可以加膠處理，咬合量與螺母外徑大小無關(guān)，與螺母紋理深度與螺絲柱壁厚相關(guān)。

問：是不是咬合厚度越厚越好？

答：按理論預(yù)想是這樣，但是也要考慮實(shí)際產(chǎn)品螺絲柱B處的壁厚與螺母的紋理深度，如果螺母紋理深度才0.2，你咬合0.5就是多余的，而且還會(huì)造成螺絲柱爆裂。

2，根據(jù)可行性塑膠壁厚設(shè)計(jì)，B處的厚度不能超過D處的2/3，手機(jī)上通常采用0.8-1.0的壁厚，材料選擇為PC+ABS改性材料，如果是純ABS材料，建議做到1.0.

問：如果B處的厚度超過了2/3怎么辦？

答：螺絲柱底部需要設(shè)計(jì)火山口，避免外觀面縮水。

3，再來看螺絲柱的深度設(shè)計(jì)C處，C要＞E螺母的高度0.3以上，建議做到0.5以上，根據(jù)螺母外徑的咬合量而定。

問：為什么螺絲柱深度不能設(shè)計(jì)成與螺母高度一樣？

答：不能，除非采用螺母與塑膠一體成型，否則會(huì)導(dǎo)致螺母熱熔時(shí)高出螺絲柱平臺(tái)，影響裝配，而且還會(huì)導(dǎo)致熱熔后，膠位沒有空間流走而破壞螺絲柱爆裂，因?yàn)闆]有融膠空間。

再來看熱熔螺絲柱細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，見上圖

4，a處=A處螺母咬合量（臺(tái)階深度直徑與螺母外徑一致），或者＞咬合量0.1-0.2.建議設(shè)計(jì)成與螺母外徑一樣。b處深度為0.3-0.5.建議做到0.5。

問：為什么要設(shè)計(jì)一個(gè)這樣的臺(tái)階?

答：方便放置螺母，給熱熔螺母一個(gè)導(dǎo)向，更好地方便熱熔設(shè)備熱熔螺母，不會(huì)因?yàn)闆]有定位導(dǎo)向而將螺母熱熔歪斜。

問：如果我采用模內(nèi)注塑螺母一體成型，還需要設(shè)計(jì)這樣的臺(tái)階嗎？

答：不需要，只有熱熔螺母才會(huì)這樣設(shè)計(jì)。

接下來看螺絲螺母裝配組合圖設(shè)計(jì)，見下圖：

之前有朋友問一木，螺帽的大小是標(biāo)準(zhǔn)的還是非標(biāo)的？

我說：這個(gè)可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求做定制，也就是非標(biāo)，也可以用現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)件。不管用那種，螺帽的大小必須要比塑膠開孔單邊大0.4以上，也就是D處的尺寸＞0.4以上，否則螺帽容易打穿塑膠壁卡在孔內(nèi)。

其它尺寸設(shè)計(jì)如下：

1，A處的尺寸＞0.2以上，否則鎖螺絲的時(shí)候螺帽太緊，破壞塑膠。

2，B處的尺寸為0.1-0.25，小產(chǎn)品建議留0.1，大產(chǎn)品建議留0.25bvty寶威。

3，C處的尺寸為0.05-0.15，小產(chǎn)品建議留0.05，大產(chǎn)品建議留0.15。

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4，E處的尺寸為0.7-2.0，小產(chǎn)品建議留1.2，空間不夠時(shí)候采用PC+ABS材料可以留到0.7，大產(chǎn)品建議留2.0。

問：螺帽的厚度是標(biāo)準(zhǔn)的嗎？

答：有標(biāo)準(zhǔn)也有非標(biāo)，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求定制，常規(guī)厚度在0.5-1.5之間，根據(jù)螺帽的形狀而定義。

問：C處為什么要留間隙，不留間隙不行嗎？

答：不留間隙也可以做，但是建議留間隙，因?yàn)槟銦o法保證螺帽熱熔后完整平齊，而且留間隙可以讓螺絲螺母鎖符更加緊密，讓殼體配合更加緊密。

那么模內(nèi)注塑螺母一體成型，是怎樣加工的呢？

根據(jù)上右圖，可以看出，螺母要先與螺母鑲件先裝好，然后再放入模具內(nèi)部，當(dāng)成型完畢后，會(huì)順帶鑲件一起出來，然后再將鑲件取下即可。就完成了螺母模內(nèi)一體成型的加工流程。

所以說，模內(nèi)成型螺母，是非常耗人工的，一般都采用熱熔螺母的方式。

【二】自攻螺絲柱設(shè)計(jì)

自攻螺絲柱，顧名思義就是沒有牙口的螺絲柱，需要螺絲自身的牙口施加一定的外在扭力進(jìn)行鎖合。

那么自攻螺絲柱如何設(shè)計(jì)？

一樣，先根據(jù)規(guī)格表選擇一個(gè)型號(hào)螺絲為列，我們選擇M1.4的螺絲，螺絲選擇最大外徑是1.4，最小內(nèi)徑是1.05.螺絲最小長(zhǎng)度2.5（不包括螺帽）。根據(jù)此規(guī)格來設(shè)計(jì)螺絲柱，見下圖

首先來看E處的尺寸，自功螺絲咬合單邊吃牙吃多少？

a，M1.2-1.7自功螺絲E處吃牙0.15.

b, M1.7-2.5自功螺絲E處吃牙0.2.

c，M2.5-4.0自功螺絲E處吃牙0.25.

再來看其它的尺寸設(shè)計(jì)：

1，A處的尺寸＞0.2以上，與機(jī)械螺絲一樣的設(shè)計(jì)，否則鎖螺絲的時(shí)候螺帽太緊，破壞塑膠。

2，B處的尺寸為0.05-0.15，小產(chǎn)品建議留0.05，大產(chǎn)品建議留0.15，設(shè)計(jì)原理與機(jī)械螺絲一樣。

3，F(xiàn)處的尺寸為0.15-0.3，小產(chǎn)品建議留0.15，大產(chǎn)品建議留0.25。

4，C處的尺寸＞0.5以上，設(shè)計(jì)原理與機(jī)械螺絲一樣。

5，D處的尺寸為0.7-2.0，小產(chǎn)品建議留1.2，空間不夠時(shí)候采用PC+ABS材料可以留到0.7，大產(chǎn)品建議留2.0。

6，G處的尺寸為0.8-1.5，根據(jù)可行性塑膠壁厚設(shè)計(jì)，G處的厚度不能超過L處的2/3，手機(jī)上通常采用0.8-1.0的壁厚，材料選擇為PC+ABS改性材料，如果是純ABS材料，建議做到1.0，那么大件的產(chǎn)品則留1.2-1.5，建議設(shè)計(jì)為1.5.

7，H處的尺寸為預(yù)留空間，大于0.3以上即可。

問：自攻螺絲螺柱設(shè)計(jì)多深才算合格，能過拉力測(cè)試？

答：最少吃牙3圈，從截面圖，最少3顆齒，否則過不了5KG拉力測(cè)試。

問：自攻螺絲螺帽是不是也可以定制？

答：是的，可以根據(jù)要求做定制，但是建議選擇現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)件，定制的規(guī)格通常要貴。

【三】自攻螺絲扭矩設(shè)計(jì)

在產(chǎn)線上，通常對(duì)電動(dòng)螺絲刀調(diào)整好一個(gè)滿足要求的扭矩，因?yàn)榕ぞ靥。瑒t裝配不緊，如果太大又會(huì)使螺絲打滑，使得裝配失效。

所以在設(shè)計(jì)時(shí)，需要給出一個(gè)裝配時(shí)的扭矩。

螺絲的設(shè)計(jì)主要有兩個(gè)因素：一是拉拔力，二是剝離扭矩，也就是螺絲打滑時(shí)的扭矩。

一般剝離扭矩與擰緊扭矩比應(yīng)該大于2:1.當(dāng)使用電動(dòng)工具擰入時(shí)，比率最好為5:1。剝離扭矩與螺絲的直徑和螺絲材料的直徑和螺絲柱材料有關(guān)，此扭矩隨著螺絲釘?shù)臄Q入而迅速增加，但當(dāng)擰入深度約為螺絲釘中徑2.5倍時(shí)趨于恒定。

決定扭矩的大小，取決于摩擦力和螺絲釘咬合膠的深度。決定拉拔力的大小，取決于螺絲柱的材料，螺絲的尺寸，螺絲釘?shù)囊Ш狭Χ取?/span>

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螺絲釘拉拔力的計(jì)算公式為：

F={S/√3}πDL

S=設(shè)計(jì)應(yīng)力，D=螺絲釘中徑，L=螺絲咬合長(zhǎng)度。

設(shè)計(jì)應(yīng)力S等于凸臺(tái)材料的拉伸應(yīng)力除以安全系數(shù)，安全系數(shù)通常為2或者3.

螺絲釘拉拔力（F）所需的扭矩計(jì)算公式為：

T=FD/2(2f+P/πD)

f=摩擦系數(shù)，P=螺紋螺距。

常用自攻螺絲裝配及測(cè)試（10次）時(shí)所要用的扭力值，見下圖：

【結(jié)語】

1，五金件螺絲柱設(shè)計(jì)與材料相關(guān)，比如鈑金件用M1.4的螺絲，那么翻柱嘴以后，內(nèi)孔直徑為1.1與自功螺絲柱的內(nèi)孔設(shè)計(jì)一致，唯一不同的是螺絲柱的長(zhǎng)度，只需要確保功牙能咬合3顆牙即可。

2，以上所有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息非書面標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，都是由一木個(gè)人經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得出，請(qǐng)根據(jù)自己的產(chǎn)品進(jìn)行分析選擇設(shè)計(jì)，請(qǐng)勿直接套用。

最后想學(xué)習(xí)Creo產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的你絕對(duì)不要錯(cuò)過！

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