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1、手机模具标准化设计与制造手机模具标准化设计与制造 模厂技术部手机模具技术组潘小林 2006-11-10 手机模具的标准化生产手机模具对东江来说，曾经是“狼来了”的项目，拿到了不知怎么做，怎么做才能做得好。可现在经过这一年多的发展，这项目对模具厂来说，他基本已经成一个“乖乖熊”。其实手机并不神秘，每个人手上都有，只是不敢拆，拆了就没有保修了，拆了担心装不上、坏了，螺丝也不一样手机模具高高在上，总觉得产品是放在手上用的、通信类、IT商科技产品。模具要求很高，产品啤出来，不可有一点变形、不可有一点缩水，纹面不可有一点差异、更不能披锋夹线感觉好难控制。今天，我就来打破这手机的神秘面纱，用一种平常的心态
2、来对待他，逐项揭开他的每一个要点，让你领会手机模具的核心关键，同时解精密模具的“精密”之魂。序言一四年前，在2002年，东江做了第一款手机-比亚迪外发的波导手机，但是这款机因种种原因最终没有上市，东江也没有抓住机遇。（相碰）二2005年4月份成立东江战略技术委员会。获得专业手机模具的解决方案。为手机模进入做好了准备，但拿不到单。（准备）三2005年8月份，偶然的机会，接到长虹手机第一单,结果出乎意料客户很满意，证明东江可以做手机，获得了认可。（启动）四2005年10月份成立东江手机模具、产品全过程战略项目组。获得模肉的预制标准化，常用零件备存标准化，产品功能分析。（延伸）五2006年4月份成立
3、手机模具技术小姐。（成长、深化）重点对经验的总结，方案的柔合过程（横向的集成交融了精英、富士康、现代精密、誉铭、铭锋达、比亚迪等专业手机精英厂家的各家之长）全面深化完成了：产品优化、结构标准、工艺标准、软件集成、工程管理等手机模具一条龙技术体系。本人担任了这历次手机模具战略技术组的组长。序言东江手机模具发展的历史手机模具标准化生产的简介一、手机市场这块蛋糕很大目前统计就中国每一百人，就有手机32.7部，也就是全中国有近4亿台手机在使用中。然后还有大量的儿童手机、老年人手机、贵族手机、还有换代手机、3G手机。二、手机市场的竟争也很白热化富士康（成倍翻番）比亚迪（资金大鄂)伟创力（珠海、嘉兴）摩托
4、罗拉各种专业手机小厂象春笋一样在发标、迅速扩充。三、手机模具的出路标准化、专业化、自动化、流水线化、集成化、智能化（服务的多样化、个性化）四、手机模具的标准化控制手机模具的控制-手机模具标准化设计与制造手机模具的控制，从整体上而言是输入输出的过程，即输入3D的产品图到啤出合格手机塑件的过程。这过程包括：手机模具的控制过程3D产品优化模具的设计零件的加工零部件组装注塑生产手机产品输入手机塑件一、手机产品结构一、手机产品结构手机按结构来划分，可分为三大类。分别是：直板机、翻盖机和滑盖机。图示绿色区域是与LCD镜片配合的，需要平整，不能有突起，可以有凹陷，边框尺寸准确。其与镜片配合的间隙0.05MM
5、.图示红色框内的外观区域需要作真空电镀处理。其他外观区域不作处理。电镀后黑色外观区域可以作UV处理电镀表面应满足海信试验标准。二、手机产品对模具加工的要求电芯配合仓天线配合区域扬声器配合区域卡座配合区域该部件与B壳配合良好，周边断差小于0.02mm二、手机产品对模具加工的要求图示电池盖滑槽在箭头方向有0.5度的角度，请注意。图示位置与LCD屏及与按键配合，尺寸要求严格。二、手机产品对模具加工的要求名称：中文：B壳； 英文： g200-bottom;材料：pc 牌号：三星1023IM纹理：银色部分是细火花纹 ，按海信指定的纹理 样板加工，该表面是 重要外观 面。（纹板 是goodmark 102
6、0 号 纹板） 其他部分的纹理 不作指定要求。 图示部分是外观面需要喷涂滑块的结合线应在园角切线处二、手机产品对模具加工的要求图示6处骨位的高度需要加工准确。它与扣位配合。注意该处容易出现的变形，请在水口选择时多考虑一点二、手机产品对模具加工的要求三、手机产品的优化（一）手机产品的骨厚、柱厚、壁厚优化（二）手机产品的扣位结构优化（三）手机产品的脱模角、擦角的优化（四）手机产品薄胶位、薄岗位优化(一)手机产品的骨厚、柱厚、壁厚优化1首先检查骨厚，应保证：骨厚h=0.5-0.6壁厚H，容易保压处（如：靠近入水位或热嘴注塑）可以适当调大比例，反之可以调小。过厚的骨厚会引起缩水、起印，过薄则铜公难以制
7、作或骨位强度不足。2柱厚，应保证：实心小圆柱、空心司筒柱、空心镶针柱，柱厚比例可以放宽为：柱厚h=0.6-0.8壁厚H，同时对空心司筒柱、空心镶针柱的中间针头升高至0.5壁厚H。过小的柱厚会使柱子易断，或导致司筒过薄。过厚则缩水。3壁厚，应保证：壁厚的变化高度H2/5壁厚H的范围内，而且，变化的长度L2-3变化高度H。并且最好能在变化壁厚的根部加上R位。否则过急的变化会引起背面起印。厚、柱厚、壁厚的修改，一般应以减胶方法进行，并且所减胶面不得影响分型和功能部位为准。(二)手机产品的结构优化1首先分析总体结构定义出：主PL分型线，以及行位、斜顶、碰、擦、枕位的取法。2结构位进行简化简化结构过程，
8、此过程要求检讨是否可将结构进行以下简化21行位的简化行位的简化l行位的倒扣通过更改脱模角、移动位置而得到取消l前模行位后模行位l隧道行位穿边行位l行位头与周边模肉的关系通过调整局部PL或脱模角，达到仅在上模肉或下模肉，或仅为擦穿或碰穿。22斜顶的简化l斜顶的勾扣通过移动位置更改为前模擦口的形式而得到取消l斜顶头与周边模肉的关系没有擦前模、没有擦行位、没有被周边骨位抱住、没有将模肉劈出薄钢。3对结构位进行优化此过程要求检讨结构是否足够安全l行位头的强度是否足够l行位头周边模肉的强度是否足够l斜顶的强度是否足够l斜顶头周边模肉的强度是否有薄钢(三)手机产品的脱模角、擦角的优化1检查脱模角：按产品与
9、胶位的分离方向作为脱模方向，分型线、夹线所围的区域，分别检查相应脱模角。保证：l光面脱模角0.5度单边，而且单边有0.05mm落差以上。l纹面脱模角1-2度单边。如为指定纹面，则按纹板推荐要求执行。插穿角：保证行位、擦位、枕位的封胶插穿角2-3度单边，并且单边有0.3mm落差以上。四手机产品优化实例（四）手机产品优化实例（四）手机产品优化实例解决方案的标准化解决方案的标准化入水的标准化入水的标准化结构件的标准化结构件的标准化模胚、配件的标准化模胚、配件的标准化五手机模具设计的标准化标准斜顶出胶位结构-(1)此种结构披锋不会跑在装配位上,加工简单,同时也方便修模。此斜顶作为优先采取方案,设计需注
10、意:1.扣位在产品上不要出现多余的线。2.在斜顶上做小0.05mm，装配位拔模要小(一般2度),不是装配位尽量大(一般0.1mm,最小0.05mm拔模.)3.此结构多用于壳件在侧壁上。4.如宽度太小可包扣位，侧面胶位要0.1mm拔模，最小要0.05mm以上.C0.36度标准斜顶出胶位结构-(2)C0.36度此种结构斜顶不包胶位,加工很方便,但披锋易跑在装配位,修模要在扣位上加胶不方便此斜顶一般用在骨位上出扣位的结构,扣位不易顶变形.如果侧壁扣位有如图3mm厚,而用第一方案会起两个台阶的,我们就采用此种方案.此种斜顶应注意:1.此部位的6度为常用度数,行程长的度数可加大.2.在模肉处要倒C角避空
11、,(如图)，防止线割工艺干涉.标准斜顶出胶位结构-(3)特殊斜顶结构1.此种为特殊斜顶结构,(斜顶后面有骨位,出模行程位置紧张,不加挂台定位)。2.还有其它特殊结构按定案评审方案设计.总之,斜顶的设计要注意几个原则:a.斜顶的设计要尽量强壮,行程要足够。b.斜顶既要尽量方便加工的同时又要方便制作fit模取数。c.斜顶的标数的基准加工要容易取数。d.斜顶在产品上尽量不要出现多余线条.e.扣位一般为装配位，一般经常加减胶,所以在设计时应考虑方便改模。f.斜顶在生产过程中要容易出模.因此不是装配位要尽量加大拔模。g.斜顶如果易粘模，要尽量考虑加两次顶出结构.(参考M06322)装配位注:斜顶座,戒指
12、有库存标准件斜顶座12X12X65附图SJ007斜顶座12X12X60附图SJ017戒指18X6附图SJ008标准行位出胶位结构说明为了缩短设计/加工周期,让更多时间用在搞好模具质量上,手机技术小组通过实践总结,技术的检讨,制作了各种标准行位结构(行位座,行位镶件,铲基,压片,硬片),设计时尽量采用以下标准进行设计。(参考手机模具零件库存表)零件名称尺寸数量附图编号行位24X45X4520附图SJ018行位24X45X7020附图SJ019行位24X45X9020附图SJ020行位28X45X8020附图SJ021行位28X45X13020附图SJ022铲基39X42.5X6320附图SJ01
13、3铲基42.5X63X6420附图SJ024铲基42.5X63X8420附图SJ025铲基46.5X63X12420附图SJ026铲基46.5X63X6420附图SJ042行位压片15X23.5X5040附图SJ027行位压片15X27.5X5040附图SJ028硬片5X50X6720附图SJ029硬片5X50X9220附图SJ030硬片5X50X11220附图SJ031硬片5X50X15220附图SJ032斜边10X50.540附图SJ033斜边10X10020AGASK2-零件名称尺寸数量附图编号硬片5X20X3520附图SJ047硬片5X20X6020附图SJ048硬片5X20X8020
14、附图SJ049硬片5X24X12020附图SJ050硬片5X24X6020附图SJ051行位镶件8.5X12X65100附图SJ053连接杆25X26X10520附图SJ054铲基25X25X37.520附图SJ055行位22x35x3520附图SJ056行位镶件14x20x55.540附图SJ057行位镶件14x20x31.540附图SJ058铲基21x26.5x5720附图SJ059行位压片15x21.5x4340附图SJ060硬片5x43x5720附图SJ061标准行位出胶位结构-(1)单边3度单边3度说明1.所有小行位镶件出扣位的部位全部按1号方案设计,但要注意非装配位的拔模角要尽量大
15、防止产品粘行位。2.1号方案镶件加工也很方便，而且强度好,容易修模(加减胶);3.2号方案加工方便,也不易粘模,但出胶位处很单薄,而且修模(加减胶)不方便。注:不是装配位拔模一定要做大12小行位镶件出扣位结构标准注:行位/行位镶件的设计尽量采用库存标准件标准行位出胶位结构-(1)小行位镶件出扣位结构标准举例行位说明此种行位轮廓全部可以通过磨床加工,加工精度可以达到精密模具要求。标准模胚模胚厂不加工斜边槽,设计时我们将斜边做在铲基上加工较方便,而且加工精度高,铲基上做硬片方便制作fit模。行位压片做在硬片上,硬片只需加工避空孔,硬片与行位压片由同一螺丝定位。注:行位/行位镶件的设计尽量采用库存标
16、准件标准行位出胶位结构-(2)四面行位出胶位结构标准注:行位的设计尽量采用库存标准件四面行位说明四面行位一般都是对产品外观进行封胶,所以要求四个行位镶件相邻能够相互咬合,而且能够单独装在上/下模进行fit模(控制夹线),镶件出前模须做拔模。行位镶件较大,行位座在侧面开槽,镶件由侧面用螺丝定位。标准行位出胶位结构-(3)前模行位出胶位结构标准1注:尽量采用前模行位标准件32前模行位说明1.现在手机产品要求外观漂亮,外观都不予许有夹线,所以一些卡扣孔,吊绳孔都要采用前模行位出扣位。2.左边是综合出扣位一般的大小制定了一些标准件,缩短制作的时间,加快设计速度。3.右边三种为常用的设计结构:第一种是小
17、侧孔(如吊绳孔)将镶件直接出胶位部分拔模2度固定在标准行位镶件上,在大镶件上偏2mm加工3销钉定位小镶件。第二种直接用NC加工标准行位镶件封胶部位,但注意封胶部位不能太长,一般取10MM长。第三种是两个或两个以上行位镶件,将行位做成整体。参考模图(A06580,A06684)注:行位镶件直身位与模肉四周做滑动配合不做避空。手机壳件入水结构标准1(a).直板机进胶(面壳)面壳进胶(三点)说明面壳在显示屏窗口处胶厚都很薄,不适合点入水或焦形入水,如果客户没有特殊要求一般采用大口侧入水.显示屏上会开保护膜将缺口遮住不影响产品外观。按键处采用焦形入水,不用后处理1(b).翻盖机进胶(翻盖面壳)翻盖面壳
18、进胶说明1.翻盖面壳要注意进胶点不能在外观上;2.进胶可采用针点直接进胶,进胶点尽量点在底面有骨位处,加快充胶速度;3.按Moldflow分析结果在最后充胶部位后模加标准排气镶件。4.入水口大小为(0.6)可。1(c).翻盖机进胶(主机面壳)主机面壳进胶说明1.主机面壳要注意进胶点不能在外观上;2.进胶可采用焦形进胶,方便进行全自动生产;3.靠转轴孔处入水口稍大为(0.8),另一点(0.65)可,因为转轴孔处胶位较厚，而且装配精度要求高。1(d).滑盖机进胶(主机面壳)主机面壳进胶说明1.主机面壳要注意进胶点不能在外观上;2.进胶上面不属外观可采用针点入水,但进胶点不能高出产品,影响装配;按键
19、区域为外观可采用焦形进胶;3.入水口大小为(0.65)可。1(e).滑盖机进胶(滑盖面壳)滑盖面壳进胶说明1.滑盖面壳要注意进胶点不能在外观上;2.进胶可采用针点直接进胶,进胶点尽量点在底面有骨位处,加快充胶速度;3.入水口大小为(0.8)可。底壳进胶说明1.底壳般采用三点入水,上面非外观一点,装电池盖处两点。三点入水最后产生的夹线位置最好不要在产品单薄处,出不要在同一线上,一般赶至隐蔽处。2.入水点位置要掏胶0.3-0.5mm,防止装配干涉,入水点要尽量点在胶厚处(如正对底面骨位)。3.现胶口在产品处断点总是高出掏胶位,影响产品装配,是由于入水设计不当与加工不到位所产生,为此制订了标准的进胶
20、方式(焦形入水,针点入水)供设计应用。4.如装电池处有胶位,则在按Moldflow结果在最后充填处加排气镶件排气,排气镶件已做标准供设计调用,注意排气镶件下面要加工孔将气体排出到模具外面。2(a).直板机进胶(底壳)下模镶件2X12X50附图SJ0522(b).翻盖机进胶(翻盖底壳)翻盖底壳进胶说明1.翻盖底壳要注意进胶点不能在外观上;2.靠转轴处胶厚,而且精度要求高,进胶可在靠显示屏处采用扇形进胶,方便注塑调缩水。底部也可用扇形进胶,如果胶厚可用潜水或焦形入水。注:1.设计时应注意看装配转轴孔处外观位置;2.设计时转轴行位镶件用铍铜,转轴胶位不做拔模,两行位镶件对碰要做管位而且封胶要够。2(
21、c).翻盖机进胶(主机底壳)主机底壳进胶说明1.主机底壳要注意进胶点不能在外观上,进胶熔接线不能产生在胶位单薄处(图红色部位);2.进胶可采用潜进胶,也可以采用2(a)针点进胶,方便进行全自动生产;3.入水口大小为0.6可。2(d).滑盖机进胶(主机底壳)滑盖底壳进胶说明1.滑盖底壳要注意进胶点不能在外观上,可以选择在贴标签处或第二外观但不影响装配的位置,尽量在隐蔽处2.进胶可采用针点直接进胶,进胶点尽量点在底面有骨位处,加快充胶速度;3.入水口大小为(0.8)可。2(e).滑盖机进胶(滑盖底壳)滑盖底壳进胶说明1.滑盖底壳要注意进胶点不能在外观上;2.进胶采用针点入水,但进胶点不能高出产品,
22、影响装配;3.入水口大小为(0.65)可。关键工序的标准化关键工序的标准化精度控制的标准化精度控制的标准化基准链的标准化基准链的标准化公差间隙的标准化公差间隙的标准化工序及结构WC镶件孔、斜顶孔直顶孔、扁顶孔顶针孔镶件周边、斜顶周边尺寸公差+0.015+0.005+0.015+0.010+0.015+0.010+0.005+0.000-0.00-0.01工序及结构GR镶件周边、斜顶周边斜顶T槽尺寸公差+0.015+0.005-0.00-0.01+0.01+0.02工序及结构NCPL面枕位槽锁位凸（凹）碰台尺寸公差+0.015+0.005-0.005-0.010（）尺寸公差+0.03+0.01+
23、0.015+0.000+0.02+0.00+0.015+0.010 (-0.010-0.015)-0.00-0.01工序及结构EDMPL面枕位台插位碰台尺寸公差+0.015+0.005-0.010-0.015-0.005-0.010尺寸公差+0.030+0.015六手机模具的标准化制造工序及结构WC镶件孔、斜顶孔直顶孔、扁顶孔顶针孔镶件周边、斜顶周边尺寸公差+0.015+0.005+0.015+0.010+0.015+0.010+0.005+0.000-0.00-0.01工序及结构GR镶件周边、斜顶周边斜顶T槽尺寸公差+0.015+0.005-0.00-0.01+0.01+0.02工序及结构N
24、CPL面枕位槽锁位凸（凹）碰台尺寸公差+0.015+0.005-0.005-0.010（）尺寸公差+0.03+0.01+0.015+0.000+0.02+0.00+0.015+0.010 (-0.010-0.015)-0.00-0.01工序及结构EDMPL面枕位台插位碰台尺寸公差+0.015+0.005-0.010-0.015-0.005-0.010尺寸公差+0.030+0.015公差间隙的标准化公差间隙的标准化基准链的标准化基准链的标准化基准链要求基准链要求1）手机模具的装配链基准统一以分型面为基准，以保证手机模具的最终加工装配精度。各关键工序必须以此为加工、验收基准。2）模具设计的标数面、
25、加工的量数面，对能直接在基准标出的，必须以此做为标数、测量起点；对不能或不便直接在基准标出的可以取大平面为起点位标注、测量。但在加工、验收上，必须要加上此标注起点位与基准之间的实际偏差数，作为其加工、验收的实际数值。精度控制的标准化精度控制的标准化关键工序的标准化关键工序的标准化NC加工控制要求加工控制要求WC加工控制要求加工控制要求71NC加工控制要求加工控制要求711工件装夹时误差控制-工件装夹，应对水平度、垂直度、公差检查是否在0.01MM以内，如超出误差进行返磨及分析工作，要确保工件在差范围内才能碰数加工。712工件加工中的形位公差控制-工件进行开粗，中光刀后须拖表检查是否发生移位的情
26、况，如有应及时进行重新拖表、碰数等工作，从而保证工件的位置精度，用球刀进行弧面加工，或者用平底刀进行光底、光面时，加工完后应进行测数，重新对刀是否有磨损。713工件加工完后的数据检测及检查-工件走完程序后，应用校表对能进行测数检查的位置测数，看是否加工到位，同时也需看有没有弹刀、过切、漏加工情况发生，如有问题应作记录并及时通知相关人员进行分析处理，以免工件下机后再次上机影响工件的尺寸精度，尤其精度要求高的工件。714编程工艺路径的优化及应用-编程对工件出刀路时，应对工件进行全面分析，尤其是R角的大小，尺寸的公差，位置精度要求，然后合理选用最佳的刀路方式出刀路，加工切削参数的合理及优化设置，刀具
27、的合理选用及应用都是最终影响到加工精度的决定性因素，走刀方式余量大小，切削深度设置刀具刀长掌握，刀具转速进给量等，都会影响加工精度，所以编程必须熟悉掌握合理优化应用才能加工出高精度。关键工序的标准化关键工序的标准化EDM加工控制要求加工控制要求磨床加工控制要求磨床加工控制要求制作控制要求制作控制要求75制作控制要求制作控制要求7.5.1提升行位夹线的装配水平，注意以下几点：a)模肉和行位的EDM取数基准点必须是相同的点，而不是另外一个相传递的点，这样可以减少累积公差。b)建议做立体公，减少因省公变形或火花位不一致造成的形位公差。c)每个行位在模肉上必须有定位槽，防止行位虚位的摆动形成夹线。d)需要省模的必须将相关行位固定在一起省，避省圆口或变形造成夹线。7.5.2模肉在装配之前进行检测，在每道加工工序完成后下机之前对关键数据进行检测，及时纠正错误，避免多次上机造成浪费，镶件的插穿面在EDM或磨床、WC加工时必须测量准确及加工到数，不用在装配时进行二次加工，提高装配水平，也就是要提高装配水平，必须提高加工精度。
