При проектировании конструкции потребительского продукта 3C выбор толщины стенок является наиболее фундаментальным, но чаще всего неправильно оцениваемым параметром для новичков. Слишком тонкие стенки могут привести к недостаточной прочности, легкой деформации и неполному литью под давлением; Слишком толстые стенки могут привести к образованию раковин, пузырей, увеличению времени цикла, увеличению затрат и даже к прямому браку продукта.
Сегодня мы подробно объясним практическую-стандартную логику определения толщины стенок продукта и часто используемые значения. Вам не нужно их жестко запоминать; после прочтения вы сможете напрямую применить эти знания в своих проектах.
В структурном проектировании толщина стены обычно обозначается буквой t. Например, высота ребер часто выражается как 2t или 3t, и все они основаны на этой основной толщине стенки в качестве ориентира. Для обычных пластиковых изделий существует очень практичное правило:
Толщина стенки ≈ Самая длинная сторона изделия ÷ от 100 до 120.
Этот диапазон получен в результате обширной отраслевой проверки. Абсолютно фиксированного значения не существует, но оно в достаточной степени обеспечивает структурную стабильность и хорошую формуемость.
Например, для изделия длиной 300 мм деление на 100 дает 3,0 мм, а деление на 120 дает примерно 2,5 мм. Оба значения разумны. Делать 1,4 мм категорически нельзя, так как прочности будет совершенно недостаточно. После расчета попробуйте использовать стандартные значения, такие как 1,2, 1,4, 1,5, 2,0, 2,2, 2,5. Избегайте нетрадиционных десятичных дробей, таких как 2,25, 2,35, чтобы облегчить обработку пресс-форм и контроль производства.
При этом помните, что существует ограничение минимальной толщины стены. Даже для очень маленьких изделий, например, длиной всего 45 мм, формула может дать 0,45 мм, но сделать этого нельзя. Минимальная толщина стенок пластиковых деталей не должна быть менее 1,0 мм. Даже для очень маленьких продуктов, таких как первые USB-накопители, толщина стенок часто составляет 1,2 мм, чтобы обеспечить базовую прочность и формуемость.
Теперь давайте посмотрим на продукты 3C, такие как смартфоны, с которыми каждый часто сталкивается. Толщина основной и боковых стенок передней части корпуса не одинакова. Основная стенка обычно имеет толщину от 0,7 до 1,4 мм, а боковые стенки — от 0,8 до 1,4 мм. Это связано с тем, что на боковых стенках имеются такие элементы, как кромки, защелки-посадки и точки сборки, требующие более прочной структурной поддержки. Задние корпуса и крышки батарейного отсека отличаются. Основная стенка заднего корпуса обычно имеет толщину от 0,7 до 1,2 мм. Основная стенка крышки аккумуляторного отсека обычно имеет толщину от 0,55 до 1,2 мм, а боковые стенки — от 0,7 до 1,2 мм. Философия дизайна часто заключается в том, чтобы сделать основную стенку тоньше для более тонкого устройства и соответствующим образом утолщить боковые стенки, чтобы обеспечить прочность сборки. Многие модели также регулируют толщину в зависимости от точек напряжения, утолщая области, подвергающиеся более высокой нагрузке. Вот почему толщина разных моделей немного различается; не существует единственного абсолютно правильного значения, если оно находится в разумных пределах и соответствует структурным требованиям.
Распространенная ошибка дизайнеров, переходящих от телефонов к бытовой технике, планшетам или банкам питания, — это прямое указание толщины стенок телефона, что очень рискованно. Товары для бытовой техники имеют большой диапазон размеров: от 80 мм до 450 мм или даже больше, поэтому подход к размеру 1,2 и 1,4 мм больше не применяется. Например, ноутбук длиной 260 мм-с толщиной стенок 2,0 мм — тонкий; более разумный диапазон составляет от 2,3 до 2,5 мм. Для изделия длиной 230 мм-длина 2,3 мм относительно безопасна. Как правило, изделия большего размера и толщины требуют соответствующего увеличения толщины стенок; в противном случае могут возникнуть такие проблемы, как недостаточная жесткость, деформация под давлением и легкое растрескивание от падений.
Наконец, также обратите внимание на максимальную толщину стенок. Обычные пластиковые детали обычно не должны превышать 5,0 мм. Чрезмерно толстые стенки очень склонны к образованию раковин, вмятин, пузырей и короблений, что значительно затрудняет литье под давлением. Только специальные изделия, такие как линзы, имеют стенки сверх-толщины, превышающие 10 мм. Не пытайтесь легкомысленно сделать это с обычными деталями конструкции.
На самом деле расчет толщины стенок не так уж и загадочен. Основные принципы таковы: рассчитывать диапазон на основе размера, использовать стандартные значения, различать основную и боковые стенки, применять разные подходы к проектированию телефонов и бытовой техники и выполнять точную-настройку с учетом фактической нагрузки, условий сборки и формования конкретного продукта. Овладение этой логикой позволит вам точно определять толщину стенок таких продуктов, как телефоны, наушники TWS, планшеты и бытовая техника всех размеров, сокращая обходные пути при массовом производстве.
