塑料结构件的美工线设计

高志华

（海湾安全技术有限公司，秦皇岛 066004）

0 前言

美工线是设计塑料产品时常用的遮蔽设计加工缺陷、满足加工工艺要求、美化装饰产品外观的工艺线条，广泛应用于手机、电视、相机等消费电子产品以及工业电子产品设计中。但很多结构设计者往往不重视美工线设计，甚至认为工业产品的美工线可有可无，致使设计的产品不仅外观存在缺陷，而且为后续加工带来诸多不便。作者结合多年的设计经验，总结了美工线的设计原则及常用设计参数，以期为年轻的结构设计者提供借鉴。

1 美工线类型和作用

美工线根据作用形式，有上下壳美工线、工艺美工线和装饰美工线三种类型。

1.1 上下壳美工线

上下壳美工线也叫遮丑线，用于预防上下壳错位产生段差。此种美工线是对外观缺陷补救的预防措施，除非模具和注塑加工精度高，否则尽量设计美工线，如图1所示。

图1 上下壳美工线

1.2 工艺美工线

工艺美工线主要用于满足模具、注塑或表面处理等加工工艺要求，降低制造难度，提高生产效率及制品质量。它主要分喷油美工线和模具工艺美工线两种。喷油美工线是塑件喷双色漆遮蔽用的分油槽，如图2（a）所示。模具工艺美工线是避免模具分型出现披风的工艺槽，如图2（b）所示。

图2 （a）喷油工艺美工线

图2 （b）模具工艺美工线

1.3 装饰美工线

装饰美工线用于装饰和点缀以增加产品的美感，愉悦消费者心灵。有时还会兼顾产品功能分区，协调不同功能区的外观效果，最大程度提升产品使用价值空间，如图3（a，b）所示。

2 美工线结构设计

2.1 上下壳美工线

上下壳美工线的位置有四种形式：位于公止口、位于母止口、公母止口各半、由公母止口间隙形成，如图4（a～d）所示。

图3 （a）装饰美工线

图3 （b）装饰美工线

四种美工线中，图4（c）公母止口各半形成的美工线最美观，但模具加工最复杂；图4（d）由公母止口间隙形成美工线最不美观，但模具加工最简单；图4（a）公止口和图4（b）母止口美工线，效果介于图4（c）和图4（d）之间，模具加工较图4（c）的简单。但在实际应用时，当壳体壁厚较薄，美工线全部设计在图4（b）母止口上，容易导致母止口注塑不充满，影响成品率，所以对于外观没有特别要求的产品，可以选用如图4（d）的美工线，以降低模具制作成本；对于外观要求严格的产品，选用图4（c）的美工线；一般设计要求的产品，选用如图4（a）的美工线。

图4 上下壳美工线位置

上下壳常用美工线设计尺寸的推荐值，如表1所示。

表1 美工线设计尺寸推荐值／mm

2.2 工艺美工线

2.2.1 喷油美工线

多色喷涂的壳体需要在颜色分界处设计分油槽，采用治具遮罩满足双色喷涂工艺要求。分油槽也称美工线，常设计成凹陷结构，尺寸根据壳体和治具的精度和喷涂要求设计。若壳体和治具精度高，美工线可以适当做小一些。一般壳体常根据喷涂要求设计。常用原则如下：

（1）美工线底部喷漆

由于美工线底部喷漆，涂装沟槽会产生明显气流反弹现象，沟槽过深或太窄都将降低涂料附着膜厚度，使其均匀度不佳，尤以遮蔽率较差的颜色更为明显。因此，根据经验，喷油美工线宽度0.5～0.7mm，深度0.4～0.6mm，如图5（a）所示。

（2）美工线底部不喷漆

底部不喷漆的美工线，其宽度为0.8～1.0 mm，深度为0.6～0.8 mm。若槽宽较窄，会降低治具崁入部位的强度，同时会加大由于治具嵌入部分成型尺寸变化而导致无法嵌入的风险，如图5（b）所示。

2.2.2 模具工艺美工线

模具活动滑块和可更换的模仁很难保证与主体模具配合得天衣无缝，在生产过程中不可避免出现错位，因此，在塑料件表面留下明显段差。当段差出现在产品外表面时会影响美观，因此，在壳体对应处设计美工线隐藏段差痕迹。美工线尺寸与壳体和段差区域有关，宽度为0.5mm，深度为0.3～0.5mm。

2.3 装饰美工线

图5 喷油美工线设计

装饰美工线常常是产品造型的美化和点缀。其大小、形状与整个产品和修饰部分的比例、外观要求相关，尤其最常用的强化和协调不同功能分区的美工线与界面布局更为密切。常用的美工线是凹陷的。总体上越精密、尺寸越小的产品美工线越小，消费电子产品装饰美工线的宽度和深度通常为1.0mm×0.5mm，0.8mm×0.5mm，0.5mm×0.5mm，0.3mm×0.3mm。装饰美工线用于功能性要求也较广泛，如手持类产品设计美工线用于防滑，电池盖类产品设计凸起的美工线用于推盖等。

3 美工线设计注意事项

3.1 上下壳段差

上下壳止口处设计美工线后也很难完全解决上下壳段差问题，因此，止口存在面刮和底刮两种情况，如图6所示。在设计中通常采用面刮，使上壳外形尺寸比下壳的大0.10～0.15mm，这样产品既美观，又不容易挂手。

图6 上下壳段差设计

3.2 满足模具强度和加工要求

设计美工线时要满足模具和治具强度和加工要求。美工线沟槽宽度越大，深度越浅，模具加工越方便，强度越好。因此，在外观要求允许的情况下，沟槽宽度尽量做宽，深度做浅。

3.3 便于清理灰尘

通常情况下美工线沟槽设计成矩形形状，在槽底容易形成积尘死角，长时间暴露容易积尘，影响产品美观性。因此，在矩形沟槽底部采用倒圆角，或沟槽形状设计成梯形，以便于清理。

3.4 注意使用场所

美工线的设计要考虑到使用场所的需要，如消费电子产品常常采用弧度优美的美工线条达到美观修饰的目的；而商业场所则往往采用突出的硬朗美工线条以达到快速识别和提醒、警示等目的，因此，需在设计时加以注意。

4 结论

看似简单的美工线设计，实则影响着产品美观性和加工便利性。细节设计决定产品的成败，是产品竞争力的体现。美工线作为塑料件的重要结构细节设计之一，在充分考虑塑料结构件功能要求的前提下，需重视和强化美工线的设计和应用。