机电一体化(巩小锋)毕业论文(手机结构设计与工艺处理)

准考证号：本科生毕业论文（设计）（题目）手机结构设计与工艺处理学院：江西科技学院专业：机电一体化班级：学生姓名：巩小锋指导老师：完成日期：指导教师评语建议成绩：优良中及格不及格指导教师签字年月日最终评定成绩：优良中及格不及格系主任签字年月日本科论文原创性申明本人郑重申明：所呈交的论文（设计）是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名（手写）：签字日期：年月日本科论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文作者签名（手写）：指导老师签名（手写）：签字日期：年月日签字日期：年月日江西科技学院本科生毕业论文（设计）1摘要随着国内通信业的迅猛发展，国内手机行业的竞争也日趋白热化，国内外各手机厂商纷纷推出不同样式、功能的手机。随着社会生产不断进步和人类科学文明的进步，信息化的发展示、，人们对通迅设备的不断提出新要求。由于微电子技术和计算软件及网络通迅迅猛发展。、使手机行业更加快速发展。手机结构设计技术包含了机械学、电子学、物理学、化学、材料学、冶金学与力学等传统学科的知识。并且逐步涉及到了新材料，新工艺，新能源，光电子等领域，手机结构设计是一门系统实用的综合技术。手机结构设计经历了十几年的发展，通过无数手机结构人员不懈努力，手机设计技术日渐成熟，形成了自身的结构设计标准。手机结构设计关系到模具制作，功能参数准确，生产，销售，消费者使用及售后服务。所以作好手机结构设计，至关重要。关键字：直板机机壳结构，按键结构设计，手机辅料设计及手机壳工艺处理江西科技学院本科生毕业论文（设计）2目录引言…………………………………………………………4一、绪论……………………………………………………5（一）手机设计流程………………………………………5（二）手机的基本结构……………………………………61．直板手机的一般结构……………………………………62．翻板手机的一般结构……………………………………63．滑盖手机的一般结构……………………………………6二、手机壳体结构设计………………………………………8（一）塑胶基本知识………………………………………8（二）塑胶件基本设计知识…………………………………10（三）手机特定结构基本设计知识……………………………11三、按键结构设计……………………………………………18（一）按键按材料分类………………………………………18（二）按键按工艺分类………………………………………18（三）按键结构设计的重要尺寸…………………………19四、辅助材料的相关知识及设计……………………………22（一）泡棉的基本知识及设计………………………………22（二）双面胶及基本知识及设计……………………………24五、手机外观加工工艺处理…………………………………25（一）电镀工艺及分类………………………………………25（二）IML工艺及分类………………………………………25（三）其它表面处理工艺……………………………………25江西科技学院本科生毕业论文（设计）3六、总结………………………………………………………26七、参考文献…………………………………………………27八、致谢………………………………………………………28江西科技学院本科生毕业论文（设计）4引言目前，手机常用塑胶材料主要有PC、ABS和PC＋ABS三大类。日本手机主要采用PC＋ABS，甚至采用ABS做手机外壳。韩国几家手机制造商最早采用纯PC材料。GE公司原来是不推荐采用PC材料做手机外壳的，而是主张采用PC＋ABS材料。但最近一、二年GE公司也推出适合做手机外壳的PC材料，例如：EXL1414、141R、SP1210R等。近年来，各大手机厂商采用PC材料做手机壳件的比例正在逐渐上升。本文论述的手机结构设计，主要由以下几部分构成：手机的设计流程，手机机壳结构，按键结构设计，手机辅料设计及手机壳工艺处理。本文分析主要真对直板手机结构设计。江西科技学院本科生毕业论文（设计）5一、绪论（一）手机的结构设计流程手机的结构设计流程图如下江西科技学院本科生毕业论文（设计）6（二）手机的基本结构：1．直板机：虽然现在出现了翻盖手机，滑盖式手机等各式各样的手机，但是直板手机的仍然占据很大的市场，因为直板手机结构相对简洁，性能稳定。因此我们首先对直板手机有一个深入的了解。对于不换外壳的直板机，通常壳体内部是用四到六颗螺丝将前后壳固定，辅助以四对左右的扣位作连接。壳体起扣位与筋位固位与限位PCBA，便于装配，壳体上起筋位或骨位固定喇叭，听筒，照机相，屏，MIC，马达（振子）等电子元件。使相关的元件达到紧固。用双面胶来固定屏镜片，摄相头镜片。按键通过前壳筋位固定在前壳上面，在仅保持厚度方向的自由度，厚度方向要保证按键与DOME，壳体之间间隙，保证按键的手感，性能，透光效果。电池是将电池芯及保护电路和接触弹片封装在壳体里，通过起筋位的配合面来固定电池，装电池固定在电池腔内，要能过相关的跌落测试。（附件1为直板机的爆炸图）2．翻盖机的基本结构：随着手机用户的增加，手机现在由刚开始的只是一个移动电话的功能，转化为更加人性化，更加有美性，所以开发人员不断的改进手机的外观及附加的能功。为了增加大显示屏，更小体积，翻盖式手机应运而生。其实，翻盖也可以认为是两个直板机构成的。一个构成翻盖部发，一个构成主机部分。翻盖手板屏与按键避免了并排布置，减小了手机的长度。两部分之间的结构连接通过旋转转轴来实现，主电路部分通过FPC连接，开合角度一般在155至165之间，手机开合状态的电路通过霍尔开关和磁铁的配合来实现。（附件2为翻盖机的爆炸图）3．滑盖机的基本结构：滑盖机是由翻盖机进化而成的，滑盖手机既能起到翻盖机的作用，又能达到直板机效果，并且增加了一些运动结构，具有一点的动感。滑盖机也可说是由两个直板手板构成的，两部分通边滑轨连接，滑轨可以有两种方式，一种是用B，C来作成滑轨与滑道，两个壳体通过滑道配合，达到滑动的目的，优点：可以提高精度，装配方便。可以节省两个壳的模具。缺点：对像单一，有真对性，精度要求高。另外一是用标准的滑轨部件来作滑盖机上下盖的连接，达到滑动的目的，这种滑轨一般是标准件，可以直接选购。对壳体的精度要求不高。但是对壳体的强度要求高。滑盖机的缺点是厚度方向会增加2MM以上的。江西科技学院本科生毕业论文（设计）7同样，滑盖机也是用FPC来实现上下盖的电路连接，手机的开合状态通过霍尔开关与磁铁来实现。（附件3为滑盖机的爆炸图）江西科技学院本科生毕业论文（设计）8二、手机壳体结构设计（一）塑胶材料的基本知识：我们主要讨论通用级的热塑性材料，常用的热塑性材料有以下以种:1．ABS（丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚体）：丙烯晴(耐化学腐蚀性，表面硬度)丁二烯(坚韧)苯乙烯(良好加工性，染色性好耐气候性差，易氧化)具良好的综合性能，高冲击韧性和良好的机械性能，优良的耐热耐油性能和化学稳定性，尺寸稳定，易机械加工，表面可电镀，电性能良好。本色(白色),收缩率0.4-0.7%,合适的壁厚1.8-3mm,溢边值0.04mm，密度1.02~1.08G/CM3.在手机结构中主要用于手机壳体。2．PC聚碳酸酯：具有突出的沖擊韌性和抗蠕變性能，有很高的耐熱性，耐寒性也很好，脆化溫度達-100度，抗彎強度與尼龍相當，并有較高的延伸率和彈性模量，但疲勞強度小于尼龍66。吸水性較低，收縮率小，尺寸穩定性好，成热固性弹性体合金塑料加织工程塑料工程塑料通用级塑料热塑性塑胶材料控制系统分类液压分类机械分类注塑机械快速成型模具热流道模具层叠模具标准模具注塑模具干燥系统吸料系统机械手冷模机热模机辅助设备塑胶工业江西科技学院本科生毕业论文（设计）9型的零件可達很精密的公差，并在很寬的變化范圍內保持尺寸的穩定性。耐磨性與尼龍相當，并有一定的抗腐蝕能力，但成型條件要求高。可在較高干溫度.高載荷下條件下長期應用，但不可在濕溫下使用。性能：收縮率0.5-0.7%适合薄厚2-3.5mm。溢邊值0.06mm。PC加入玻緘可改善其收縮率，機械強度，耐溫性，在100度左右長期，使用鋼性會增加，制品可用退火改善內應力。在手机结构中主要用于手机机壳，按键，镜片。3．PMMA（聚甲基丙烯酸酯）：亞加力，有機玻璃有極好的透光性，在光的加速老化240小時后仍可透過92%的太陽光，室外十年仍有89%，紫外線達78.5%。機械強度較高，有一定的耐寒性，耐腐蝕，絕緣性能良好，尺寸穩定，易于成型，質較脆，易熔于有機溶劑，表面硬度不夠，易擦毛。合適的塑料產品：有一定強度要求的透明結構件。性能：收縮率0.4-0.7%合適的薄厚1.5-4mm。溢邊值0.03mm。在手机结构中主要用于手机镜片。其它，现在手机结构中，ABS+PC广范应用手机机壳的设计。因为它综合了ABS与PC的优越性能。在强度，硬度，强性，表面处理等方面都高于ABS，在外观处理，喷涂，电镀性能方面都优越于PC。所以广范应用与机壳设计。具有优良的成型加工性能，流动性好，强度较高(拉伸强度56MPa，弯曲强度86MPa)。PC＋ABS材料主要用于直板机和一般外观、色彩要求高而对环境无特殊要求的翻盖机。4．根据结构特点选材：当结构强度较大，壁较厚，结构形状复杂时应首选PC＋ABS；当结构较单薄，强度不足时，应选PC。根据外观涂装色彩选材：鲜艳，多色，对涂装要求严格时，应首选PC＋ABS。翻盖机和在恶劣环境（如北方低温，有振动、冲击等）下使用的加固型手机，应选用PC直板机选料：PC和PC＋ABS均可使用时，应首选PC＋ABS江西科技学院本科生毕业论文（设计）10（二）手机结构塑胶件基本设计知识：1．手机外壳的拔模斜度设计拔模斜度：为便于拔模，塑件壁在出模方向上应具有的倾斜角度。拔模斜度确定的要点：制品精度越高，拔模角越小；制品结构复杂的，应增大拔模角度；相配合面，拔模角度要上下一致；收缩率大的材料应该加大拔模斜角。一般外观面拔模角3~5度。电池腔拔模角1.5度。手机塑胶壳壁厚的设计2．壁厚的作用，保证制品具有一定的结构，一定的强度，刚性，来满足设计使用的要求。厚度设计的基本原则：均匀壁厚；均匀壁厚才能使工件收缩均匀，形状性好，尺寸精度高，生产率高。在手机结构设计时，在满足制品和使用条件时，应采用最小的壁厚，这个壁厚数值要能承受模具成型与产品后期的使用要求。一般手机机壳的基本壁厚是1.5MM。最大壁厚部分可以作到1.8MM，最小壁厚部分不小于0.35MM.（1）手机塑胶壳加强筋的设计加强筋在塑料部件上是不可或缺的功能部分，加强筋有效地如『工』字铁般增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积，但没有如『工』字铁般出现倒扣难于成型的形状问题，对一些经常受到压力，扭力，弯曲的塑料产品尤其适用。此外，加强筋更可充当内部流道，有助模腔充填，对帮助塑料流入部件的支节部分有很大的作用。加强筋的厚度一般为主体厚度的三分之二.（2）手机塑胶壳标记与符号的设计塑胶上的文字或符号的表现形式有：制品上为凸字或凹字。便于用机械加工的方法加工模具，制模方便。但制品的凸字易碰坏。制品的凹字一般是用电火花，电铸等方法加工。字符的深度一般为0.15mm，除特殊要求外。（3）手机塑胶壳圆角的设计手机壳体上两相交平面之间尽可能的用圆角过渡，避免因锐角而造成的应力集中，因锐角而影响手感，美感。一般情况下，未注圆角0.15MM，电池腔，电池抠手位，为了避免伤手，圆角作到期0.3mm。江西科技学院本科生毕业论文（设计）11（三）手机特定结构基本设计知识：手机特定结构设计包括：Speak