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隨著通訊技術(shù)的飛速發展,手機普遍應用。手機技術正朝著兩(liǎng)個方向發展:一是功能多樣化;二是外觀精美輕便。因此,在手機開發過程中手機外殼(ké)突顯出其特別重要的地位。一套手機外殼的製作涵蓋了結構設計、模具開發、注塑生產、噴(pēn)塗印刷等過程,每一環節都(dōu)將影響最終外觀。
結構設(shè)計
手機外殼(ké)通常由四大件:麵殼(ké)(上前)、麵支(zhī)(上後)、背支(下前)、背殼(下後)和一些小件,如電池蓋(gài)、按鍵(jiàn)、視(shì)窗、卡扣、防劃條等組成。這些組件在結(jié)構(gòu)設計中需要充分考慮(lǜ)到互配性,以及與電路板和電池等部件的裝配。在結構設計中需要考慮很多相(xiàng)關問題,如材料(liào)選用、內部結構、表麵處理、加工手段、包裝(zhuāng)裝潢(huáng)等,具體有(yǒu)以下幾點:
a.要評審造型設計是否合理可靠,包括製造方法,塑件的出模(mó)方向、出模斜度、抽(chōu)芯、結(jié)構強度(dù),電路安裝(和電子工程人員配合)等是(shì)否合理。
b.根(gēn)據造型要求確定製造工藝是否能實現,包括模具製造、產品裝配、外殼的噴塗、絲印、材質選擇、須采購的零件供應等。
c.確定產品功能是(shì)否能實現,用戶使用是否最佳。
d.進行具體的結構設計、確定每個零件的製造工藝。要注意塑件(jiàn)的結(jié)構強度、安(ān)裝定位、緊固方式、產品變型、元器件的(de)安裝定位、安規要求,確定最佳裝配路線。
e.結構設計要盡量減小模具設(shè)計(jì)和製造(zào)的難度,提高注塑生產的效率,降低模具成本和生產成本(běn)。
f.確定整(zhěng)個產品(pǐn)的(de)生產工藝、檢(jiǎn)測手段,保證產品的可靠性。
模具設(shè)計
模具(jù)設計(jì)必(bì)須充分(fèn)考慮產品的結構、裝配,同時還需要考慮生產中產品的脫(tuō)模以及水路排布、澆口分布等,以下簡單介(jiè)紹產品筋條及卡鉤、螺母孔等位置的設計注意點。
筋條(Rib)的設計
使用PC或者ABS+PC時,Rib的厚度最好不大於殼子本體厚度的0.6倍。
高度不(bú)要超過本體厚度的3-5倍。
拔模角度為0.5-1.0度。
在Rib的根(gēn)部導(dǎo)Rib厚度的40%-60%的(de)圓角。·兩(liǎng)根Rib之間(jiān)的(de)間距最好在壁厚的3倍以上(shàng)。
卡勾的設計
卡勾的卡入尺寸一般在0.5mm-0.8mm。·鉤(gōu)子從分模麵下沉0.2mm,有利於模(mó)具製造。
鉤子和卡槽(cáo)的咬合麵留0.05mm的間隙,以便日後修模。
卡槽頂端於鉤子底部預留(liú)0.3mm的間隙,作為卡勾變形的回彈空間(jiān)。
卡槽最好做成封閉式的(在壁(bì)厚保證(zhèng)不縮(suō)水的情(qíng)況下),封閉麵的(de)肉厚0.3-0.5mm。
其餘配合麵留0.1-0.2mm的間隙。
鉤子的斜頂(dǐng)需留6-8mm的行程。
鉤子的尖端導0.1mm的圓角,以便拆卸。
卡勾配合麵處可以自(zì)主導2度的拔模,作為拆卸角。
卡槽底部導R角增加強(qiáng)度,所以肉厚不一的(de)地方(fāng)導斜角做轉(zhuǎn)換區。
螺母孔(Boss)的設計(jì)
Boss的目的是(shì)用來連接螺釘、導銷等緊固件或者是(shì)做熱壓時(shí)螺(luó)母的定位、熱熔柱,設計Boss的最重要原則就是(shì)避免沒有(yǒu)支撐物,盡量讓其與外壁或者肋相連增加強度。
此外(wài),模具鐵料的厚度需要大於(yú)0.5mm;母模麵(miàn)拔模角最好大於3度。每增(zēng)加千分(fèn)之一(yī)英寸的咬花深度需增加一度的拔(bá)模角(jiǎo)。
注塑工藝
手機外殼通常采用PC(聚碳酸酯)或者PC+ABS材料成型,由於PC的流動性比較差(chà),所以工藝上通常采用高模溫、高料溫(wēn)填(tián)充;采用(yòng)的澆口(kǒu)通常為點澆口,填充時需采用分級注塑,找好過澆口位置以及V-P(注射–保壓)切換位置,對(duì)於解決澆口氣痕以及欠注(zhù)飛邊等異常(cháng)會有很大的幫助。
以下為手機產品的成型(xíng)條件要點,介(jiè)紹熔體溫度、模具溫度、注(zhù)塑速度、背壓等成型參數的設定注意點。
熔融溫度與模(mó)溫
最佳的成型溫度設定與很多因素有關,如注塑機大(dà)小、螺杆組態、模具及成型品(pǐn)的設計(jì)和成型周期(qī)時間等。一(yī)般而言,為了讓塑料漸漸地熔融,在料(liào)管後(hòu)段/進料區設定較低的溫度,而在料管前段設定較高的溫(wēn)度。但若螺杆設計不(bú)當或L/D值過小,逆向式的(de)溫度設定亦可。
模溫方麵,高溫模可提供較佳的表麵(miàn)外觀,殘留應(yīng)力也會(huì)較小,且對較(jiào)薄或(huò)較長的成型品也(yě)較易填滿。而低模溫則能縮短成(chéng)型周期。
螺杆回轉速度
建議40至70rpm,但需視乎機台與螺杆設計而調整。
為了盡速填滿模具,注塑(sù)壓力愈大愈好,一(yī)般約(yuē)為850至1,400kg/cm2,而最高可達(dá)2,400kg/cm2。
背(bèi)壓
一般設定愈(yù)低愈好,但為求進料均勻,建議使用(yòng)3至14kg/cm2。
注塑速度,射速與澆口設(shè)計有很大關係,使用直接(jiē)澆口或邊緣澆口時,為防止日暉現象和波流痕現象,應(yīng)用較慢之射速。另外,如成品厚度在(zài)5MM以上,慢速射出有(yǒu)助於(yú)避(bì)免氣泡或(huò)凹陷。一般而(ér)言,射速原則為(wéi)薄者快,厚者慢(màn)。
從注塑(sù)切換為保壓時,保壓壓力(lì)要盡量低,以免成型品發生殘留應(yīng)力(lì)。而殘留應力(lì)可用退(tuì)火方式(shì)來去除或減輕;條件是120℃至(zhì)130℃約三十分鍾至一小時。
常(cháng)見缺陷(xiàn)排除
a.氣痕:降低熔體過澆口的流動速率、提高模具溫度。
b.欠注:提高注塑壓力,速(sù)度、提高料溫,模溫、提高進膠量。
c.飛邊:降(jiàng)低塑料填充壓力、控製好V-P切換點防止過填充、提高鎖模力、檢(jiǎn)查模具配合狀況。
d.變形:控製模具溫度防止模溫差異產(chǎn)生收縮不均變形、通過保壓調整。
e.熔(róng)接痕:提高模溫料溫、控製各段走膠(jiāo)流量防(fáng)止困氣、提高流動(dòng)前沿溫度、增加排氣。
二次加工
手機外殼的後加(jiā)工通常有:噴塗、套色(sè)噴塗、印刷(shuā)、夾心印刷、電鍍、真空蒸鍍、熱壓(yā)螺母、退火、超聲焊接等。
通過噴塗、電鍍等後加(jiā)工方法可以提高塑料的外觀效果,同時可以提高塑料表麵的耐摩性能;熱壓超聲(shēng)焊等後處理方法則可(kě)以增加一些嵌件便於組(zǔ)裝;退(tuì)火處理可以消除製品的內應力,提高產品的性能。
手機外殼從設計、開模、調試、生(shēng)產(chǎn)、後處理整個流程都(dōu)是環環相扣的,隻有綜合(hé)以下因素:合理的結構及外觀設計、精確的模具、合理的工藝(yì)調試、穩定的生產和精湛的後處(chù)理才能生產出一套精美耐用的手機殼。
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