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隨著通訊技術的飛速發展(zhǎn),手機(jī)普遍應(yīng)用。手機技術正朝著(zhe)兩個方向發展:一是功能多(duō)樣(yàng)化;二是(shì)外(wài)觀精美輕便。因(yīn)此,在手機開發(fā)過程中手機外殼突顯出其特別重要的(de)地位。一套手機外殼的製作(zuò)涵蓋了結構設計、模(mó)具開發(fā)、注塑生產、噴塗印刷等過程,每一環(huán)節都將影響最終外觀。
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(xià)後)和(hé)一些小件,如電池蓋、按鍵(jiàn)、視窗(chuāng)、卡扣、防劃條等組成。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,如材料選用(yòng)、內部結構、表麵處理(lǐ)、加工手(shǒu)段、包裝裝潢等,具體有以下幾點:
a.要評審造型設計(jì)是否合理可靠,包括製造方法(fǎ),塑件的出模方向、出模斜度、抽芯、結構強度(dù),電(diàn)路安裝(和電子工程人員配合)等是否合理。
b.根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(pēn)塗、絲印(yìn)、材質選(xuǎn)擇、須(xū)采購的零件供應等。
c.確定產品功能是否能實現,用(yòng)戶使用是否最佳。
d.進行具體(tǐ)的結構設(shè)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(jiàn)的(de)安裝定位、安規(guī)要求,確定最佳裝配路線(xiàn)。
e.結構設計要盡量減小模具設(shè)計和製造的難度,提高注塑生產的效率,降低模具成本和生產成本。
f.確定整個產品(pǐn)的生產工藝、檢測手段,保證產品(pǐn)的可靠性。
模具設計
模具設計必須充(chōng)分考慮產品的(de)結構、裝配,同時還需要(yào)考慮生產中產品的脫模以及(jí)水路排布、澆口分布等,以下(xià)簡單介紹產(chǎn)品筋條及卡鉤、螺母孔(kǒng)等(děng)位置的設計注意點。
筋條(Rib)的設計
使(shǐ)用PC或(huò)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(dù)不要超過本體厚度的3-5倍(bèi)。
拔模角度為0.5-1.0度。
在Rib的根部導Rib厚度的40%-60%的圓角。·兩根Rib之間的間距最好在壁(bì)厚的3倍以上。
卡勾的設計
卡勾的卡入尺寸一般(bān)在0.5mm-0.8mm。·鉤子從分(fèn)模麵下沉0.2mm,有利於模具製造。
鉤子和卡槽的咬(yǎo)合麵(miàn)留0.05mm的間隙,以便日後修模。
卡槽頂端於鉤子底部預留0.3mm的間隙,作為卡勾變形的回彈空間。
卡槽最好做(zuò)成封閉式的(在壁厚保證不(bú)縮水的情況下),封閉麵(miàn)的肉厚0.3-0.5mm。
其(qí)餘配合麵留0.1-0.2mm的間隙。
鉤子的(de)斜頂需留6-8mm的行程。
鉤子的尖(jiān)端導0.1mm的圓(yuán)角,以便拆卸。
卡勾配合麵處可以自主(zhǔ)導2度的拔(bá)模,作為拆卸角。
卡槽底部導R角增加強度,所以肉厚不一的地方導斜角做轉換區。
螺(luó)母孔(Boss)的設計
Boss的目的是用來連接螺釘、導(dǎo)銷等緊固件或(huò)者是做熱壓(yā)時(shí)螺母的定位、熱熔柱,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(huò)者肋相(xiàng)連增加(jiā)強度。
此外,模具鐵料(liào)的厚度需要大於0.5mm;母模麵拔模角最好大於3度。每增(zēng)加千分之一英寸的咬花深度需增加一度的拔模角。
注(zhù)塑工(gōng)藝(yì)
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,所以工藝上通常采用高模溫、高料(liào)溫(wēn)填充;采用的澆口通(tōng)常為點澆口,填充時需采用分級注塑(sù),找好過(guò)澆(jiāo)口位置以及V-P(注射–保壓)切(qiē)換位置,對於解決澆口氣痕以及欠注飛邊等(děng)異常會有很大的幫助。
以下為手機產品的(de)成型條件要點,介紹熔體溫度、模具溫度、注塑速度、背壓等成型參數的設定注意點。
熔融溫度與模溫
最佳的成型溫度設定與很(hěn)多因素有關,如注塑機大小(xiǎo)、螺杆組態(tài)、模具及成(chéng)型品的設計和成型周(zhōu)期時間等。一般而言,為了讓塑料漸漸地熔(róng)融,在料管後段/進料區設定(dìng)較低的溫度,而在(zài)料管前(qián)段設定較高的溫度。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(kě)提供較(jiào)佳的表麵外觀,殘留(liú)應力(lì)也會(huì)較小,且對(duì)較薄或較長的成型品(pǐn)也較易填滿。而低模溫(wēn)則能縮短成型周(zhōu)期。
螺杆回轉速度
建議40至70rpm,但需視乎機台與螺(luó)杆設計而調整。
為了盡速填滿模(mó)具,注塑(sù)壓力愈大(dà)愈好,一般(bān)約為850至1,400kg/cm2,而最高(gāo)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(dù),射速與澆口設計有很大關(guān)係(xì),使用直接澆口或邊緣澆口時,為防止日(rì)暉現象和波(bō)流痕現象(xiàng),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(miǎn)氣泡或凹陷。一般而言,射速原則為薄者快,厚(hòu)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(yīng)力。而(ér)殘留應力可用退(tuì)火方式來去除或減輕;條件(jiàn)是120℃至130℃約(yuē)三(sān)十分鍾至一小時。
常見缺陷排除
a.氣痕:降低熔(róng)體過澆口的流動速率、提高模具溫度。
b.欠注:提高注塑壓力,速度、提高(gāo)料溫,模溫、提高進膠量。
c.飛邊:降低(dī)塑料填充壓力、控製好V-P切換(huàn)點防(fáng)止過填充、提高鎖模力、檢查模具配合狀(zhuàng)況。
d.變形:控製模具溫度防止(zhǐ)模(mó)溫差異產生收縮不(bú)均變形、通過保壓調整。
e.熔接痕:提(tí)高模溫料溫、控製(zhì)各段走膠流量防止困氣、提高(gāo)流動前沿溫度、增加(jiā)排氣。
二次(cì)加工
手機外殼的後加工通常有:噴塗(tú)、套色噴塗、印刷、夾心印(yìn)刷、電鍍(dù)、真空蒸鍍、熱壓(yā)螺母、退火、超聲焊接等。
通(tōng)過(guò)噴塗、電鍍等後(hòu)加工方法可以提高塑(sù)料的外(wài)觀效果,同時可以提高塑料表麵的(de)耐摩性能;熱壓超聲焊等後處理(lǐ)方法則(zé)可以增加一些嵌件便於組裝;退火處理可以消除製品的內應力,提(tí)高產品的(de)性能。
手機外殼從設計、開模、調試、生(shēng)產、後處理整個流程(chéng)都是環環相扣的,隻有綜合以下(xià)因素:合理的結構及外觀設(shè)計、精確的模具、合理的工藝調試、穩定的生產和精湛的後處理才能生產出一套精美耐用的手機殼。
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