原本很早之前就該總結的，由于近期太懶了，一直拖啊拖啊拖，拖到現在了，沒辦法，拖延癥越來越嚴重了，都快病入膏方了。

早期就做過一篇關于螺絲螺母的認識，有關注過本小號的應該都有閱讀過，里面有非常詳細的螺絲螺母的介紹。

螺絲螺母傳送門：產品結構設計師對于螺絲螺母的認識

螺絲螺母，在產品結構設計中是最常用的，為了讓產品配合緊密，整體強度更加合理，打螺絲是一個不錯的選擇。

而在選擇螺絲的時候，是用自功螺絲好，還是機械螺絲螺母好，是粗一點，還是細一點，這些都需要合理的計算選擇與分配，才能發揮出螺絲真正的用處。

那么先從機械螺絲螺母設計開始講起，以下為正文：

【一】機械螺絲柱設計

1，根據螺母外徑與塑膠孔徑計算，A處單邊咬合厚度為0.1，建議做到0.15，這個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，與螺母紋理深度與螺絲柱壁厚相關。

問：是不是咬合厚度越厚越好？

答：按理論預想是這樣，但是也要考慮實際產品螺絲柱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，而且還會造成螺絲柱爆裂。

2，根據可行性塑膠壁厚設計，B處的厚度不能超過D處的2/3，手機上通常采用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：螺絲柱底部需要設計火山口，避免外觀面縮水。

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

問：為什么螺絲柱深度不能設計成與螺母高度一樣？

答：不能，除非采用螺母與塑膠一體成型，否則會導致螺母熱熔時高出螺絲柱平臺，影響裝配，而且還會導致熱熔后，膠位沒有空間流走而破壞螺絲柱爆裂，因為沒有融膠空間。

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

問：為什么要設計一個這樣的臺階?

答：方便放置螺母，給熱熔螺母一個導向，更好的方便熱熔設備熱熔螺母，不會因為沒有定位導向而將螺母熱熔歪斜。

問：如果我采用模內注塑螺母一體成型，還需要設計這樣的臺階嗎？

答：不需要，只有熱熔螺母才會這樣設計。

之前有朋友問一木，螺帽的大小是標準的還是非標的？

我說：這個可以根據設計要求做定制，也就是非標，也可以用現成的標準件。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。

其它尺寸設計如下：

1，A處的尺寸＞0.2以上，否則鎖螺絲的時候螺帽太緊，破壞塑膠。

2，B處的尺寸為0.1-0.25，小產品建議留0.1，大產品建議留0.25。

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

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

問：螺帽的厚度是標準的嗎？

答：有標準也有非標，可以根據設計要求定制，常規厚度在0.5-1.5之間，根據螺帽的形狀而定義。

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，因為你無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。

那么模內注塑螺母一體成型，是怎樣加工的呢？

所以說，模內成型螺母，是非常耗人工的，一般都采用熱熔螺母的方式。

【二】自功螺絲柱設計

自功螺絲柱，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行鎖合。

那么自功螺絲柱如何設計？

一樣，先根據規格表選擇一個型號螺絲為列，我們選擇M1.4的螺絲，螺絲選擇最大外徑是1.4，最小內徑是1.05.螺絲最小長度2.5（不包括螺帽）。根據此規格來設計螺絲柱，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計：

1，A處的尺寸＞0.2以上，與機械螺絲一樣的設計，否則鎖螺絲的時候螺帽太緊，破壞塑膠。

2，B處的尺寸為0.05-0.15，小產品建議留0.05，大產品建議留0.15，設計原理與機械螺絲一樣。

3，F處的尺寸為0.15-0.3，小產品建議留0.15，大產品建議留0.25。

4，C處的尺寸＞0.5以上，設計原理與機械螺絲一樣。

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

6，G處的尺寸為0.8-1.5，根據可行性塑膠壁厚設計，G處的厚度不能超過L處的2/3，手機上通常采用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，那么大件的產品則留1.2-1.5，建議設計為1.5.

7，H處的尺寸為預留空間，大于0.3以上即可。

問：自功螺絲螺柱設計多深才算合格，能過拉力測試？

答：最少吃牙3圈，從截面圖，最少3顆齒，否則過不了5KG拉力測試。

問：自功螺絲螺帽是不是也可以定制？

答：是的，可以根據要求做定制，但是建議選擇現有的標準件，定制的規格通常要貴。

【三】自功螺絲扭矩設計

在產線上，通常對電動螺絲刀調整好一個滿足要求的扭矩，因為扭矩太小，則裝配不緊，如果太大又會使螺絲打滑，使得裝配失效。

所以在設計時，需要給出一個裝配時的扭矩。

螺絲的設計主要有兩個因素：一是拉拔力，二是剝離扭矩，也就是螺絲打滑時的扭矩。

一般剝離扭矩與擰扭矩比應該大于2:1.當使用電動工具擰入時，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，此扭矩隨著螺絲釘的擰入而迅速增加，但當擰入深度約為螺絲釘中徑2.5倍時趨于恒定。

決定扭矩的大小，取決于摩擦力合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，螺絲釘的咬合力度。

螺絲釘拉拔力的計算公式為：

F={S/√3}πDL

S=設計應力，D=螺絲釘中徑，L=螺絲咬合長度。

設計應力S等于凸臺材料的拉伸應力除以安全系數，安全系數通常為2或者3.

螺絲釘拉拔力（F）所需的扭矩計算公式為：

T=FD/2(2f+P/πD)

 f=摩擦系數，P=螺紋螺距。

常用自功螺絲裝配及測試（10次）時所要用的扭力值，見下圖：

【結語】

1，五金件螺絲柱設計與材料相關，比如鈑金件用M1.4的螺絲，那么翻柱嘴以后，內孔直徑為1.1與自功螺絲柱的內孔設計一致，唯一不同的是螺絲柱的長度，只需要確保功牙能咬合3顆牙即可。

2，以上所有結構設計數據信息非書面標準數據，都是由一木個人經驗總結得出，請根據自己的產品進行分析選擇設計，請勿直接套用。

3，如有不清楚可在下方留言，或者后臺咨詢。