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隨著通訊技術的飛速發展,手機普遍應用(yòng)。手機技術正朝著兩個(gè)方向(xiàng)發展:一是功能多樣化;二是(shì)外(wài)觀精美輕便。因此(cǐ),在手機開發過程中手機外殼突顯出其特(tè)別重要的(de)地位。一套(tào)手機外殼的製作涵蓋了結構(gòu)設計(jì)、模具開發、注塑生產、噴(pēn)塗印刷等過程,每一環節(jiē)都將影響最終外觀。
結構設計
手機外殼通常由四大件:麵殼(上前)、麵支(上後)、背支(下前)、背殼(下後)和一些小件,如電池蓋、按鍵、視窗、卡扣、防(fáng)劃(huá)條等組成。這些組件在結構設計中需要充分考慮到互配性,以及與電路板和電(diàn)池等部件的裝配。在結構設計中需要考慮很多(duō)相關問題,如材料選用、內部結(jié)構(gòu)、表麵處理、加工手段(duàn)、包裝裝潢(huáng)等,具體有以下幾點:
a.要評審造型設計(jì)是否合理(lǐ)可(kě)靠,包括製造方法,塑件的出(chū)模方向、出模斜度、抽芯、結構強度(dù),電路安裝(和電子工程人員(yuán)配合)等是否合理。
b.根據造型要求確定製造工(gōng)藝是否能(néng)實(shí)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.確定產品功能是否能實現(xiàn),用(yòng)戶(hù)使(shǐ)用是(shì)否最佳。
d.進行具體的結(jié)構設計、確定每個零件的製造工藝。要注意塑件的結構強度、安裝定位、緊固方式、產品變型、元器件的安裝定位、安規要求,確定最佳裝配(pèi)路線。
e.結構設計要盡量減小模具設計和製造的難度,提高注(zhù)塑生產的效(xiào)率,降低模具成本和生產成本。
f.確定整個產品的生產工藝、檢測手段(duàn),保證產品(pǐn)的可靠性。
模具設計
模具設計必(bì)須充分考慮產品的結構、裝(zhuāng)配,同時(shí)還需要考(kǎo)慮生產中產品的脫模以及(jí)水路排布、澆口分布等,以下簡單介紹產品筋條及(jí)卡鉤、螺母孔等(děng)位置的設計注意點。
筋條(Rib)的設計
使用PC或者(zhě)ABS+PC時,Rib的厚度最好(hǎo)不大於殼(ké)子本體厚度的0.6倍。
高度不(bú)要超過本(běn)體(tǐ)厚度的3-5倍。
拔模角度為0.5-1.0度。
在Rib的根部(bù)導Rib厚度的40%-60%的圓角。·兩根Rib之(zhī)間的間距最好(hǎo)在壁厚的3倍以(yǐ)上。
卡勾的設計
卡(kǎ)勾的卡入尺寸一般在0.5mm-0.8mm。·鉤(gōu)子(zǐ)從分模麵(miàn)下沉0.2mm,有(yǒu)利於模具(jù)製造。
鉤子和卡槽的咬合麵留(liú)0.05mm的間隙(xì),以便日後修模。
卡槽頂端於鉤子底部預留0.3mm的間隙(xì),作為卡(kǎ)勾變形的回彈空間。
卡槽最好做成封閉式的(de)(在(zài)壁厚保證不(bú)縮水的情況下),封閉麵的肉厚0.3-0.5mm。
其(qí)餘配合麵(miàn)留0.1-0.2mm的間隙。
鉤子的斜頂需留6-8mm的行程。
鉤子的(de)尖端導0.1mm的圓角,以便拆卸。
卡勾配合麵處可以自主導2度的拔模,作為(wéi)拆卸角。
卡槽底部導R角增加強度,所以肉厚(hòu)不一的地方導斜角做轉換區。
螺(luó)母孔(Boss)的設計
Boss的目的(de)是用來連接螺釘、導銷等緊固件或者是做熱壓時螺母的定位、熱熔柱(zhù),設計Boss的最重要原則就是避免沒有支撐物,盡量讓其與外壁或者肋相連增加強度。
此外,模具(jù)鐵料的厚度需要大於0.5mm;母模(mó)麵拔模角最好大於3度。每增加千(qiān)分之一英寸的咬花深度需增加一度的拔模角。
注塑工藝
手機外殼通常采用PC(聚碳酸(suān)酯)或者PC+ABS材料成型,由於PC的流動性比(bǐ)較差(chà),所以工藝上通常采用高(gāo)模溫(wēn)、高料溫填充;采用(yòng)的澆口通(tōng)常為點澆口,填充時需采用分級(jí)注塑,找好過澆口位置以及V-P(注射–保壓)切換位置,對於解(jiě)決澆口氣痕以及欠注(zhù)飛(fēi)邊(biān)等異常會有很大的幫助。
以下為手機產品的成型條件要點,介紹熔體溫度、模具溫(wēn)度、注塑速(sù)度、背壓等成型參數的設定(dìng)注意(yì)點(diǎn)。
熔融溫度(dù)與模溫
最佳的成型溫度設定與(yǔ)很多(duō)因素有關,如注塑機(jī)大小、螺杆組態、模具及成型品的設計和成型周期時間等。一般而言,為了讓(ràng)塑料漸漸地熔融,在料管後(hòu)段/進料區設定較低的溫度,而在料管前段設定較高的溫度。但若螺(luó)杆設計不(bú)當或L/D值過小(xiǎo),逆向式的溫度設定亦可。
模溫方麵,高溫模可提供較佳的表麵外觀,殘留應力(lì)也會(huì)較小,且對較薄(báo)或較長的(de)成型品也較易填滿。而低(dī)模溫則能縮短(duǎn)成型周期(qī)。
螺杆回轉速度
建議40至70rpm,但需視乎機台與螺杆設計而調(diào)整(zhěng)。
為了盡速填滿模具,注塑壓力愈(yù)大愈(yù)好,一般約為850至1,400kg/cm2,而最高可達2,400kg/cm2。
背壓
一般設定愈低愈好,但為求進料均勻,建議使用3至14kg/cm2。
注塑速度,射速與澆口設計有很大關係,使用直接澆口或(huò)邊緣澆口(kǒu)時,為(wéi)防(fáng)止日暉(huī)現(xiàn)象和波流痕現象,應用較慢之射速。另外,如成品厚度在5MM以上,慢速射出有助於避免氣(qì)泡或凹陷。一般而言,射速原則為薄者快,厚者慢。
從注塑切換為保壓時,保壓壓力要盡(jìn)量低,以免成型品發生殘留應力。而殘(cán)留應力可用退火方(fāng)式來(lái)去除或減輕;條件是120℃至130℃約三十分鍾至一小(xiǎo)時。
常見(jiàn)缺(quē)陷(xiàn)排(pái)除
a.氣痕:降低熔體過澆口的流動速率、提高模具溫度。
b.欠(qiàn)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(fáng)止過填充、提高(gāo)鎖模(mó)力、檢查模具配合(hé)狀況。
d.變形:控製(zhì)模具溫度(dù)防止(zhǐ)模溫差異產生收(shōu)縮不均變形、通過保(bǎo)壓調整。
e.熔接痕:提高(gāo)模溫料溫、控(kòng)製各(gè)段走膠流量防止困氣、提(tí)高流動前沿溫度、增加排氣。
二次加工
手機外殼的後加工通常有(yǒu):噴塗、套色噴塗、印刷、夾(jiá)心印刷、電鍍、真空蒸鍍、熱(rè)壓螺母、退火、超聲焊(hàn)接等。
通過噴塗、電鍍等後加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;熱壓超聲焊等(děng)後處理方法則(zé)可以增加一(yī)些嵌件便於組(zǔ)裝;退火處理可以消除製品的內應力,提高產品的性(xìng)能。
手機外殼從設計、開模(mó)、調試、生產、後處理整個流程都是環環相扣的,隻有綜合以下因素:合理的結構及外(wài)觀設計、精確的模具、合理(lǐ)的工藝(yì)調試、穩定(dìng)的生產和精湛的(de)後處理才能(néng)生產出一套精(jīng)美耐用(yòng)的手機殼。
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