手机模具手机结构与工艺

 手机模具手机结构与工艺（一）

手机从整体结构可以分为两种形式，从而大部分手机模具厂对手机模具开模针对此两种类型划分为几乎的模具价格，当然也有PDA或智能手机模具可能有稍小区别。
    1．一体平面式 
    2．折叠式 
    A．平面式的前后盖分别称为---Front Housing and Rear Housing 
    B．折叠式首先分为两部分---Base and Folder 
    Folder部分----装有LENS的盖子称为Folder Front Housing 
    贴有标牌的盖子称为Folder Rear Housing 
    Base部分----装有字键的盖子称为Base Front Housing 
    装电池的这面盖子称为Base Rear Housing 
    在手机模具制造中，Housing的材料一般都是----ABS+PC 这两种材料有不同的优缺点。PC流动性差，但机械性能好。ABS流动性、电镀、喷涂效果好，但机械性能不如PC。如果有电镀要求，则材料中PC的含量不能大于30%，因为加PC后对电镀的附着力有影响。

    电池盖 
    材料一般也是pc + abs。 
    有两种形式：整体式，即电池盖与电池合为一体；分体式，即电池盖与电池为单独的两个部件。 
    在手机模具结构中，连结方式：通过卡勾 + push button（多加了一个元件）和后盖连结或采用超声波焊接 二、除了前后盖，手机还有以下几部分组成: 
    1．LCD LENS(镜片) —用来保护LCD ，是一种光学镜片，也就是一片磨光的或注塑成型的玻璃或其他透明的物质，有两个相反的表面，其中的一个或两个都成曲面。 
    材料：材质一般为PC或压克力； 也可采用玻璃；现在手机模具中的外屏镜片很多都采用IMD技术。
    连结方式：一般用卡勾+背胶与前盖连结或者只用背胶与前盖连接。 
    2．按键按照材料的不同可以分为三种 
    1）完全是RUBBER，优点是成本比较低，可直接开硅胶模具或软胶注塑模具。
    2）完全是PC， 
    3）RUBBER+PC， 
    3．Dome分布在按键的下面，按下去后，它下面的电路导通，表示该按键被按下。 
    根据材料的不同分为两种：Mylar dome和metal dome，前者是聚酯薄膜，后者是金属薄片。Mylar dome 便宜一些。 
    连接方式：直接用粘胶粘在PCB上。 
    4．PCB板---我们用的PCB板一般都是双面板，也就是说中间夹层的两面都分布着铜线，这样PCB板的两面都可以布零件，这些零件包括电容、电阻、IC、CONNECTOR、LCD、Shilding Case、Metal Dome。 
    5．天线 
    分为外露式和隐藏式两种，一般来说，前者的通讯效果较好；标准件，选用即可。 
    连结方式：在PCB上的固定有金属弹片，天线可直接卡在两弹片之间。或者是一金属弹片一端固定在天线上，一端的触点压在PCB上。 
    6．Speaker、Microphone、Buzzer是三种于声音有关的装置，在Housing上要留出发生孔，所以在设计之前我们就要注意他们的位置。 
    Speaker（Receiver Speaker） 
    通话时接受发出声音的元件。为标准件，选用即可。 
    连结方式：一般是用sponge 包裹后，固定在前盖上（前盖上有出声孔）；通过弹片上的触点与PCB连结。 
    Microphone 
    通话时接收声音的元件。为标准件，选用即可。 
    连结：一般固定在前盖上，通过触点与PCB连结。 
    Buzzer 
    铃声发生装置。为标准件，选用即可。 
    通过焊接固定在PCB上。 
    7．Ear jack(耳机插孔)。 
    为标准件，选用即可。 
    通过焊接直接固定在PCB上。Housing 上要为它留孔。 
    8．Motor 
    motor 带有一偏心轮，提供振动功能。为标准件，选用即可。 
    连结：有固定在后盖上，也有固定在PCB上的。DBTEL一般是在后盖上长rib来固定motor。 
    9．LCD—我们将设计要求直接发给厂商 
    有两种固定样式：a.固定在金属框架里，金属框架通过四个伸出的脚卡在PCB上；b.没有金属框架，直接和PCB的连结：一种是直接通过导电橡胶接触；一种是排线的形式，将排线插入到PCB上的插座里。 
    10．Shielding case 
    一般是冲压件，壁厚为0.2mm。作用：防静电和辐射。 
    11． 其它外露的元件 
    test port 
    直接选用。焊接在PCB上。在housing 上要为它留孔。 
    SIM card connector 
    直接选用。焊接在PCB上。在housing 上要为它留孔。 
    battery connector 
    直接选用。焊接在PCB上。在housing 上要为它留孔。 
    charger connector 
    直接选用。焊接在PCB上。在housing 上要为它留孔。 
    12．LED发光二极管，为手机提供背光，可分为两组，一组在LCD上，提供显示屏幕的照明，一般有2-6颗。一组在键盘上提供按键部分的照明，一般有4-6颗。
    现手机模具厂一般都把手机模具开模划分为三个等级的模具：高、中和低。高端手机模具一般都在30万以上，且要求模具质量和精度都非常高，所以对手机模具厂的设备要求苛刻，完全具备自主生产一条龙能力的模具厂还不是很多。

     塑胶模具设计步骤 
    一、接受任务书 
成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出，其内容如下： 
1. 经过审签的正规制制件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度等。 
2. 塑料制件说明书或技术要求。 
3. 生产产量。 
4. 塑料制件样品。 
通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出，模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。

     二、收集、分析、消化原始资料

收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。 
1. 消化塑料制件图，了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件来。此外，还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。 
2. 消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能否落实。
成型材料应当满足塑料制件的强度要求，具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。 
3. 确定成型方法 
    采用直压法、铸压法还是注塑法。 
4、选择成型设备 
    根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说，在规格方面应当了解以下内容：注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具体见相关参数。 
要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。 
5. 具体结构方案 
（一）确定模具类型 
如压制模（敞开式、半闭合式、闭合式）、铸压模、注射模等。 
（二）确定模具类型的主要结构 
    选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备，理想的型腔数，在绝对可*的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状，表面光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料制件的成本低，生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命长，节省劳动力。 




手机模具手机结构与工艺(二)

三、影响模具结构及模具个别系统的因素很多，很复杂： 
    1. 型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。 
    对于注射模来说，塑料制件精度为3级和3a级，重量为5克，采用硬化浇注系统，型腔数取4-6个；塑料制件为一般精度（4-5级），成型材料为局部结晶材料，型腔数可取16-20个；塑料制件重量为12-16克，型腔数取8-12个；而重量为50-100克的塑料制件，型腔数取4-8个。对于无定型的塑料制件建议型腔数为24-48个，16-32个和6-10个。当再继续增加塑料制件重量时，就很少采用多腔模具。7-9级精度的塑料制件，最多型腔数较之指出的4-5级精度的塑料增多至50%。 
    2. 确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工，排气、脱模及成型操作，塑料制件的表面质量等。 
3. 确定浇注系统（主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小）和排气系统（排气的方法、排气槽位置、大小）。 
4. 选择顶出方式（顶杆、顶管、推板、组合式顶出），决定侧凹处理方法、抽芯方式。 
5. 决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。 
6. 根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有连接、定位、导向件位置。 
7. 确定主要成型零件，结构件的结构形式。 
8. 考虑模具各部分的强度，计算成型零件工作尺寸。 
以上这些问题如果解决了，模具的结构形式自然就解决了。这时，就应该着手绘制模具结构草图，为正式绘图作好准备。

 四、绘制模具图 
要求按照国家制图标准绘制，但是也要求结合本厂标准和国家未规定的工厂习惯画法。 
在画模具总装图之前，应绘制工序图，并要符合制件图和工艺资料的要求。由下道工序保证的尺寸，应在图上标写注明"工艺尺寸"字样。如果成型后除了修理毛刺之外，再不进行其他机械加工，那么工序图就与制件图完全相同。 
在工序图下面最好标出制件编号、名称、材料、材料收缩率、绘图比例等。通常就把工序图画在模具总装图上。 
1. 绘制总装结构图 
绘制总装图尽量采用1：1的比例，先由型腔开始绘制，主视图与其它视图同时画出。

五、模具总装图应包括以下内容： 
1. 模具成型部分结构 
2. 浇注系统、排气系统的结构形式。 
3. 分型面及分模取件方式。 
4. 外形结构及所有连接件，定位、导向件的位置。 
5. 标注型腔高度尺寸（不强求，根据需要）及模具总体尺寸。 
6. 辅助工具（取件卸模工具，校正工具等）。 
7. 按顺序将全部零件序号编出，并且填写明细表。 
8. 标注技术要求和使用说明。

 六、模具总装图的技术要求内容： 
1. 对于模具某些系统的性能要求。例如对顶出系统、滑块抽芯结构的装配要求。 
2. 对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分型面的贴合面的贴合间隙应不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求，并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求。 
3. 模具使用，装拆方法。 
4. 防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。 
5. 有关试模及检验方面的要求。 七、绘制全部零件图 
由模具总装图拆画零件图的顺序应为：先内后外，先复杂后简单，先成型零件，后结构零件。 
1. 图形要求：一定要按比例画，允许放大或缩小。视图选择合理，投影正确，布置得当。为了使加工专利号易看懂、便于装配，图形尽可能与总装图一致，图形要清晰。 
2. 标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序为：先标主要零件尺寸和出模斜度，再标注配合尺寸，然后标注全部尺寸。在非主要零件图上先标注配合尺寸，后标注全部尺寸。 
3. 表面粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角，如标注"其余3.2。"其它粗糙度符号在零件各表面分别标出。

4. 其它内容，例如零件名称、模具图号、材料牌号、热处理和硬度要求，表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。 八、.校对、审图、描图、送晒 
A.自我校对的内容是： 
1. 模具及其零件与塑件图纸的关系 
模具及模具零件的材质、硬度、尺寸精度，结构等是否符合塑件图纸的要求。 
2. 塑料制件方面 
塑料料流的流动、缩孔、熔接痕、裂口，脱模斜度等是否影响塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面质量等方面的要求。图案设计有无不足，加工是否简单，成型材料的收缩率选用是否正确。 
3. 成型设备方面 
注射量、注射压力、锁模力够不够，模具的安装、塑料制件的南芯、脱模有无问题，注射机的喷嘴与哓口套是否正确地接触。 
4. 模具结构方面 
1）. 分型面位置及精加工精度是否满足需要，会不会发生溢料，开模后是否能保证塑料制件留在有顶出装置的模具一边。 
2）. 脱模方式是否正确，推广杆、推管的大小、位置、数量是否合适，推板会不会被型芯卡住，会不会造成擦伤成型零件。 
3）. 模具温度调节方面。加热器的功率、数量；冷却介质的流动线路位置、大小、数量是否合适。 
4）. 处理塑料制件制侧凹的方法，脱侧凹的机构是否恰当，例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否相互干扰。 
5）. 浇注、排气系统的位置，大小是否恰当。 
    5. 设计图纸 
1). 装配图上各模具零件安置部位是否恰当，表示得是否清楚，有无遗漏 
2). 零件图上的零件编号、名称，制作数量、零件内制还是外购的，是标准件还是非标准件，零件配合处理精度、成型塑料制件高精度尺寸处的修正加工及余量，模具零件的材料、热处理、表面处理、表面精加工程度是否标记、叙述清楚。 
3). 零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸数字应正确无误，不要使生产者换算。 
4). 检查全部零件图及总装图的视图位置，投影是否正确，画法是否符合制图国标，有无遗漏尺寸。 
    6. 校核加工性能 
      （所有零件的几何结构、视图画法、尺寸标'等是否有利于加工） 
7. 复算辅助工具的主要工作尺寸     B.专业校对原则上按设计者自我校对项目进行；但是要侧重于结构原理、工艺性能及操作安全方面。 
描图时要先消化图形，按国标要求描绘，填写全部尺寸及技术要求。描后自校并且签字。 
    C.把描好的底图交设计者校对签字，习惯做法是由工具制造单位有关技术人员审查，会签、检查制造工艺性，然后才可送晒。 
    D.编写制造工艺卡片 
由工具制造单位技术人员编写制造工艺卡片，并且为加工制造做好准备。在模具零件的制造过程中要加强检验，把检验的重点放在尺寸精度上。模具组装完成后，由检验员根据模具检验表进行检验，主要的是检验模具零件的性能情况是否良好，只有这样才能俚语模具的制造质量。 





手机模具手机结构与工艺(三) 九、试模及修模 
虽然是在选定成型材料、成型设备时，在预想的工艺条件下进行模具设计，但是人们的认识往往是不完善的，因此必须在模具加工完成以后，进行试模试验，看成型的制件质量如何。发现总是以后，进行排除错误性的修模。 
塑件出现不良现象的种类居多，原因也很复杂，有模具方面的原因，也有工艺条件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前，应当根据塑件出现的不良现象的实际情况，进行细致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出补救方法。因为成型条件容易改变，所以一般的做法是先变更成型条件，当变更成型条件不能解决问题时，才考虑修理模具。 
修理模具更应慎重，没有十分把握不可轻举妄动。其原因是一旦变更了模具条件，就不能再作大的改造和恢复原状。 十、整理资料进行归档 
模具经试验后，若暂不使用，则应该完全擦除脱模渣滓、灰尘、油污等，涂上黄油或其他防锈油或防锈剂，关到保管场所保管。
把设计模具开始到模具加工成功，检验合格为止，在此期间所产生的技术资料，例如任务书、制件图、技术说明书、模具总装图、模具零件图、底图、模具设计说明书、检验记录表、试模修模记录等，按规定加以系统整理、装订、编号进行归档。这样做似乎很麻烦，但是对以后修理模具，设计新的模具都是很有用处的。 
一、模具制作标准
    1、模具使用材料
    按“部件名称 材料”分： 
    前壳型腔 2311 后壳型腔 738
    型芯大镶件 638 滑块 738
    型腔网孔镶件 738 型芯网孔镶件 638
    动模板 S55C 其它模板 S45C
    显管四角镶件 Be-Cu(HR750) CRT螺钉柱芯轴 Be-Cu(Hit75)
    顶杆、顶管 SKD61 浇口套（下） Be-Cu(Hit75)
    浇口套（上） STD61(HRC52-55) 串水隔板 Cu
    大导套 Cu+C(自润滑导套) 回位弹簧兰色（我司水色）
    模具铭牌 AL 串水标牌 AL
    2. 模具结构
    2.1前壳：采用单边滑块结构。20寸以下电视采用实心流道；20及20寸以上电视采用气辅成型，必须保证气针进气和浇口进气都可以使用。
    2.2后壳：采用单边滑块结构。
    2.3模具整体结构要求：在模具正常成型状态下，应可以清楚看到模具的顶出回位动作。
    2.4前壳冷却水到成型面的尺寸为25mm。冷却水之间的距离为50±5mm。
    2.5 后壳冷却水孔到成型面的距离不大于30mm。
    2.6大导套要用导套挡圈定位。对应自润滑导套的大导柱无须加工油槽。
    2.7 冷流道的浇口套长度尺寸在65-70mm。
    2.8 顶出块顶杆螺钉与顶出块之间安装弹簧垫片，防止螺钉松动。最外端用铜堵堵平。
    2.9 需要加止转的顶管芯轴必须采用“D”型切边止转方式。
    3. 浇口形式和浇口套

    3.1前壳：浇口布局和形式详见附图1、附图2，主浇道的长度一般要求小于75mm。浇口套分两段，上段与注塑机配合部分要求硬化，材料为STD61(韩国牌号，对应日本SKD61)，HRC52-55，同时制作一个备件；下段要求用铍铜(日立Hit75)制作，且加串水单独冷却。相应密封圈采用耐高温密封圈。
3.2后壳：25寸以下采用直浇口，25寸及以上模具采用针阀式热流道系统。
    4. 顶出方式
    强制回位和弹簧回位同时使用     模具结构细节
    前壳
    与后壳止口配合的前壳侧壁和顶部加强筋加工排气槽。
    前壳四角铍铜镶件深度方向尺寸从筋的底面算起不小于60mm。
    顶管及芯轴需要氮化处理(v1000±100)，ф2以下的芯轴采用SSB型，ф2以上的芯轴采用SSA型。
    进气方式：浇口进气和气针进气都要适用。气道的尺寸和位置依实际情况而定。
    显象管的封料面取25mm，非封料面避空2mm，并在每个非封料面加工排气孔引到模板外面。
    动静模网孔镶件之间在研配时要有一页复印纸的间隙，并将研配时用的复印纸保留，以便模具验收时查证。每套模具需保留四份。
    网孔镶件必须拆装简单，方便维修。静模网孔镶件在不拆静模座板的情况下可以自由拆装，动模网孔镶件在不拆动模板的情况下可以自由拆装。型腔网孔镶件比型腔面高出0.1mm，要求断差均匀。
    网孔镶件的加工要求：
    ①电极材料：EDM3
    ②电加工设备：MAKINO
    ③加工电极用CNC：电极专用加工机床
    ④电加工的放电顺序和放电间隙：粗加工（0.3）-半精加工（0.15）-精加工（0.07）
    ⑤电加工时间：粗加工（2天）-半精加工（3天）-精加工（3天）
⑥后处理：4次PIKEN电加工或高喷砂抛光
关键部位的型腔面最终用整体石墨电极精加工整形。
冷却水孔之间的距离不大于50mm，CRT四角镶件采用Be-Cu(HR750)，浇口套单独冷却。
控制键螺钉柱采用顶管成型。
显象管固定用螺钉柱和控制键螺钉柱的顶管芯轴采用 Be-Cu(Hit75)。 
为增加顶管的强度，在成型带有倒角的螺钉柱时，将倒角加工在顶管上 
顶杆顶管的配合长度为2.5-3倍的顶杆和顶管直径。
所有顶管芯轴的长度按照3D制作。
浇口的大小先按ф2进行设计。
斜导柱的直径不小于35mm。
上部的浇口设计时加上调流块，以方面在试模时进行料流的调节。调流块尺寸见附图8。
使用的气针直径必须是8mm，采用韩国标准。气针装配尺寸见附图9。
后壳
型芯侧四个长筋需要取镶件，并且要单独冷却和镜面抛光。采用Be-Cu材料。
各种字符的设计要依照图纸，在相同的位置，采用相同大小的尺寸。
电源线的出口处在型腔上要采用镶件。
皮纹加工的号码为：STV20 






手机模具手机结构与工艺(四) 一、模具排位
    <1>.制品在内模的排位应以最佳效果形式排放位置,要考虑入水位置和分型面因素. 要与产品的外形大小、深度成比例. 
    <2>.制品到精框边的距离: 
    A).小件的制品:距离为25mm~30mm之间,成品之间为15mm~20mm,如有镶件则为25mm左右,成品间有流道的最少要15mm.
    B).大件的制品:距边为35~50mm,有镶件最小为35mm,如1件钢件出多件小产品,则其之间的距离应12~15mm左右.成品长度在200mm以上,宽度在150mm以上其产品距边应不少于35mm. 
    <3>.制品排位时选择基准的原则：
    A).优先选取具明显特征（如柱位、碰穿孔、骨位中）的部分分中.
    B).若选取PRO/E 3D基准时,要注明 CSO 或 CSI或DTM的名字.
    C).形状特别,难以确定基准的制品,要与CAM讨论再确定其基准. 
    D).制品基准与模胚中心一定要为整数,并在标注尺寸时于数字上加方框以示区别.
    <4>.排位时确定内模精框X,Y坐标方向的原则：若内模精框长宽尺寸差明显,必须取较长一方之方向为X轴方向放置模胚排位,以配合工场机床加工方向,减少出错几率. 二、订模胚
    <1>.尽量采用标准模胚(LKM标准或鸿丰标准).
    A).由工字模改直身模时,不要移动方铁,要直接在方铁上锣码模坑.
    B).不标准模胚要经过主管同意并要在排位图上注明.
    <2>.用CH型和CT型模胚要做码模坑,高度和宽度为25~35mm左右,长度按模胚的高度确定.
    <3>.顶棍孔应按模胚的大细长宽加工1个或2个或4个孔（加工1个以上顶棍孔时,要做长顶棍,模胚中心的顶棍孔不做）.孔径为 35mm ~ 40mm.模胚高度在400mm以下(包括400mm在内)做1个顶棍孔;模胚高度在400mm以上做2个或4个顶棍孔,孔距按资料加工.
    <4>.弹弓孔直径应大于弹弓直径1~2mm之间,藏入B板深度最少为20至30mm.
    <5>.出模胚加工图,要由模胚供货商加工唧嘴孔（法兰）、弹簧孔、方型辅助器安装凹位或爹把边钉孔等; 大的模胚（ 800X800）需加工撑头孔（包括底部的螺丝孔）、斜方避空孔、斜方青铜镶件、斜方色仔、行位、行位压板、运水、运水桶等; 细水口模胚还须加工水口拉杆、弹弓胶孔、拉胶孔、塞打螺丝孔等; 出模胚加工图前请征询工场要求, 根据工场实际工作量决定需要加工对象. 
    <6>.大水口模胚为2730以上的模胚,A板的厚度应为精框的深度加25mm~35mm之间,B板的厚度为精框深度加50mm~70mm之间;模胚在2525以下,A板的厚度为框深加25mm~30mm左右,B板为40mm~50mm之间. 
    <7>.细水口模胚A板的厚度为框深加30~40mm之间,B板厚度为框.