手机面板设计与模拟加工设计

广州工程技术职业学院04届毕业设计前言随着中国加入了世界贸易组织(WTO),国产品牌手机借助贴近市场之利,通过稳步地提高质量、不惜血本地投放广告以及铺陈到位的销售网络，使其市场占有率占近中国市场三分之二江山。信息产业部资料显示，今年上半年在中国市场上共销售手机约4000万部，其中，中国品牌手机销售了近2200万部。该部经济运行司人士表示，近年来中国品牌手机本地化配套率及自行开发的比重逐步提高，形成一批知名品牌，为其与海外手机的分庭抗礼奠定了基础。深圳一基金公司行业分析师认为，中国品牌手机的发展史有助于人们重新认识民族(国产)工业的发展，尽管目前国产手机制造业仍存在诸多问题，但其良好的增长性及长远的发展空间，必会对其他如轿车等与手机业境况相似的民族工业提供借镜意义。面对如此庞大的手机市场，厂家都纷纷使出浑身解数，不但在电路上做了很大的改进，还在外观上加入了更多的艺术元素，使得现在的手机看起来不再是简单的一个通信工具，而更像一个艺术品。在这个手机消费市场中，年轻的消费人群约占全部的七成，可谓是销售市场一个考虑因数。年轻人都充满热情，喜欢色彩斑斓的生活，对身边的东西要求实用、美观和精致。手机是年轻人随身必不可少的一件物品，对手机的要求自然也不会低，彩屏、大屏幕、摄相头、蓝牙、数据接口和内存扩展口一样也不能少，而漂亮的手机面板也是很看重的。换个有个性的手机面板也是年轻人跟上潮流的行动。手机面板的一些图案与流行的某个元素一致产生更换手机面板的想法，就是时下手机面板更换热潮的原因。还有一个2实在的原因，手机拥有者每天都使用手机，外壳难免不会因为放置不好而遭到磨花，为此更换的也有很多。千余元的手机外壳磨花了，拥有者都会感到心疼。换个新的外壳之后又是一台新的手机了，这样的做法是很多人认同的。无论是不小心损坏而去更换还是有意去更换一个新的手机外壳，随身带的、个人形象体现的一个少少个物品，很多人都会很用心去做到最好。一个普通的手机外壳的价格是二十多块，这个价钱拥有手机的人都能承担得起，何况时刻都陪在自己身边又实用的物品。针对这个巨大的手机零部件销售市场，各色各样的产品都在市场出现，这个市场是公平的，我们也是参与者，也可以为它增添一份精彩。因此，趁着这次毕业设计的机会，为自己三年所学做一个最好的总结。手机面板设计与模拟加工——这次毕业设计的项目。为了更好地做出这次毕业设计，我的做法是尽量多使用计算机辅助设计，减少不必要的设计时间，让大家体现到现代机械设计的水平和市场需要的是设计周期短的产品，以利适应这个竞争激烈的社会，也是三年所学的各类型的CAD/CAM软件、设计手册软件的一次综合应用，考虑到这次毕业设计的内容，只用到了部分的计算机辅助设计软件，在这里以简单的说明来陈述使用这些软件的操作过程，以减少累赘的说明过程，使得说明书做到简洁、明了。而我初步的计划是：1，查阅《机械设计手册》（软件版）为将要设计的手机面板选择零件表面参数和为上下模选择合适的材料；2，使用AutoCAD软件草绘一个手机面板的草图并标注；3，再使用Pro/Engineer--solidpart软件建立零件实体并使用Pro/MECHANICAStructure进行结构分析、优化设计；4，再次使用Pro/Engineer--mfgmold进行建模、分模动作及使用Pro/Engineer外挂模块EMX4.1模块建立出合理的模架和使用Pro/MECHANICAStructure进行结构分析、优化设计；5，将做出来的下模调入到MasterCAM软件，查阅《机械设计手册》（软件版）选择合适的参数和使用MasterCAM软件进行加工编程和模拟加工；6，查阅《机床夹具设计手册》（软件版），为要加工的手机面板下模设计一个合理的夹具以便加工；7，将编好的程序用DNC传输到数控铣床进行加工。本次毕业设计所用到的软件有：目录第一部分：查阅资料，陈述设计要求和零件参数；第二部分：使用AutoCAD,绘制2D零件工程图；第三部分：使用Pro/E,建立3D零件和对零件分析、着色；第四部分：使用Pro/E,进行建模和拆模工序；第五部分：使用EMX4.1，构建模具的模架和动作仿真；第六部分：使用MasterCAM,对上模进行编程和加工仿真，加工；第一节数控加工工艺设计依据；第二节下模加工程序；3第三节进行实料加工。第七部分：总结整个过程,感谢。第一部分查阅资料，列出设计要求和参数手机设计者经过多年的努力，手机的功能设计基本可以满足消费者的需要。随着手机的不断普及，消费者的差异化越来越明显，多层次的需求越来越强烈，对手机外观设计的要求也越来越高。他们往往对外观设计平庸或雷同的手机不屑一顾，而对外观设计特点明显并符合自己的身份的手机情有独钟。因此，靠创新外观设计征服消费者的发展空间还是相当大的。面对市场的巨大挑战，手机的外观设计就要迎难而上。手机的外观设计在适应功能设计的前提下，把外观设计和产品工艺、色彩及文化合理有机地融合，实现手机的进一步时尚化、人性化、个性化和娱乐化，这是手机外观设计的一个新趋势。作为通信功能产品，手机诞生之初时简单耐用是其主要特征。随着手机普及程度的提高，手机成为消费者随身携带、生活中不可或缺的伴侣，其消费电子产品特征远远大于其通信特征，设计师们将外形设计重点转移到消费电子产品特征上。对于消费电子产品来说，时尚化设计是其不变的主题，手机外观设计也应遵循这一规律。因此，在造型、色彩、材质、功能搭配和装饰物等的选择上竭力突出其时尚化特征，将社会上的流行趋势和时尚特征等转化成设计元素，体现到手机的外观设计上。现如今，娱乐、多媒体、游戏和商务等特征是消费者能普遍接受的功能，为了体现这些消费特征，手机外观可以千姿百态、风格多样，但其主流格调仍是时尚化。由于手机融合了越来越多的功能，因此，对手机的设计要求已经不再强调短小，而只强调轻薄，而塑料材料具有韧性高的特点，还要充分了解符合我们要求的技术手段和科技特点，大胆和广泛地运用。这样使我们的设计建立在一个时代的基础上，以具体化的产品来证明人类文化的快速发展。当手机还徘徊在单一色彩的时候，我们充其量只能用渐变来表现手机中的万千世界，传递情感的语言也显得苍白和无力。当色彩的元素悄然走进手中那方寸天地之后，信息的传递从此变得绚丽多彩，我们的视野被色彩带入了一个全新的世界，人们的喜怒哀乐从此拥有了更丰富的手段和更具个性的表达方式。在使用功能之外，手机也被赋予了个性、时尚、装饰等多种附加功能。色彩美使人的视觉感官感知空间美，每种色彩组合都有自己的特性，在视觉上、感性上和意象上产生不同的审美效果。要设计一个合理的产品首先要了解产品的结构和关键要素，做到合理又要新颖。手机结构一般包括以下几个部分：1、LCDLENS材料：材质一般为PC或压克力；连结：一般用卡勾+背胶与前盖连结。分为两种形式：a.仅仅在LCD上方局部区域；b.与整个面板合为一体。2、上盖（前盖）材料：材质一般为ABS+PC；连结：与下盖一般采用卡勾+螺钉的连结方式（螺丝一般采用φ2，建议使用锁螺丝以便于维修、拆卸，采用锁螺丝式时必须注意Boss的材质、孔径）。Motorola的手机比较钟爱全部用螺钉连结。4下盖（后盖）材料：材质一般为ABS+PC；连结：采用卡勾+螺钉的连结方式与上盖连结；3、按键材料：Rubber，pc+rubber，纯pc；连接：Rubberkey主要依赖前盖内表面长出的定位pin和boss上的rib定位。Rubberkey没法精确定位，原因在于：rubber比较软，如keypad上的定位孔和定位pin间隙太小（0.2-0.3mm），则keypad压下去后没法回弹。4、Dome按下去后，它下面的电路导通，表示该按键被按下。材料：有两种，Mylardome和metaldome，前者是聚酯薄膜，后者是金属薄片。Mylardome便宜一些。连接：直接用粘胶粘在PCB上。5、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。连结：通过卡勾+pushbutton（多加了一个元件）和后盖连结；6、电池盖按键材料：prom种类较多，在使用方向、位置、结构等方面都有较大变化；7、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：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。8、Speaker通话时发出声音的元件。为标准件，选用即可。连结：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。Housing上有出声孔让它发音。9、Earjack(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。10、Motormotor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。11、LCD5直接买来用。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。12、Shieldingcase一般是冲压件，壁厚为0.2mm。作用：防静电和辐射。13、其它外露的元件testport直接选用。焊接在PCB上。在housing上要为它留孔。SIMcardconnector直接选用。焊接在PCB上。在housing上要为它留孔。batteryconnector直接选用。焊接在PCB上。在housing上要为它留孔。chargerconnector直接选用。焊接在PCB上。在housing上要为它留孔。这次毕业设计只是对手机上盖进行设计，现在做手机外壳有专用的材料一般为透明pc或pc+ABS原因有以下几点：1.成形稳定可以达到手机性能要求。一般它的收缩率为百分之0.5-0.7左右可以更好的控制成型。2.由于现在手机的外壳要经常拿在手中就要防止掉漆还要拿在手中有手感。这样就要求塑料的性能可以进行UV处理就是所说的装涂。此工艺可以解决以上的问题。3.现在手机颜色多种多样就需要其可以有很高的着色性。可以说ABS+pc、PC可以使上面问题迎刃面解。因此，其材质应选用ABS+PC，而其性能特点和用途见下表1-1：表1-1热塑性塑料的性能特点和用途名称（代号）主要性能特点用途举例苯已烯-丁二烯-丙烯腈共聚体（ABS）性能可通过改变三种单体的含量来调整。有高的冲击韧性和较高的强度，优良的耐油、耐水性和化学稳定性，好的电绝缘性和耐寒性，高的尺寸稳定性和一定的耐磨性。表面可以镀饰金属，易于加工成型，但长期使用易起层制作电话机、扩音机、电视机、电机、仪表的壳体，齿轮，泵叶轮，轴承，把手，管道，贮槽内衬，仪表盘，轿车车身，汽车扶手等聚碳酸酯（PC）透明度高达86%～92%，使用温度-100～+130℃，韧性好、耐冲击、硬度高、抗蠕变、耐热、耐寒、耐疲劳、吸水性好、电性能好。有应力开裂倾向飞机座仓罩，防护面盔，防弹玻璃及机械电子、仪表的零部件手机外壳所用的模具属于塑料模具的,塑料模具的制造其包括塑料产品的造型设计、模具的结构设计及分析、模具的数控加工(铣削、电加工、线切割等)、抛光和配试模以及快速成形制造等。各个环节所涉及的CAD单元技术有:造型和结构设计(CAD)、产品外形的快速反求(RE)、结构分析与优化设计(CAE)、辅助制造(CAM)、加工过程虚拟仿真(SIMULATION)、产品及模具的快速成形(RP)、辅助工艺过程(CAPP)和产品数据管理技术(PDM)等。把塑料模具制造过程所涉及的各项单元技术集成起来,统一数据库和文件传输格式,实现信息集成和数据资源共享,从而大大缩短模具的设计制造周期,