. . . . .. .. ... . . ... .. .. 第1章绪论1.1手机的分类随着国通信业的迅猛发展，国手机行业的竞争也日趋白热化，国外各手机厂商纷纷推出不同样式、功能的手机。

手机按照外形可以统称分为直板机和翻盖机两种（如图1-1和1-2所示），根据手机的特殊功能又可分为拍照手机、滑盖手机、旋盖手机和具有商务功能的PDA手机（如图1-3～图1-6所示），由于手机种类过于繁多，这里就不再赘述。

图1-1 直板机图1-2 翻盖机图1-3 滑盖机图1-4 旋盖机图1-5 拍照手机图1-6 PDA手机1.2手机的主要结构件名称目前，由于手机的样式繁多，其结构件数量和样式也是越来越多。

直板机的主要结构件名称：本体上壳、本体下壳、LCD 镜片、按键、电池等；翻盖机的主要结构件名称：翻盖顶盖、翻盖底盖、本体上壳、本体下壳、按键、侧按键、LCD镜片、标牌、电池等。

在后续的章节中将详细列举结构件的中英文名称。

1.3手机结构件的几大种类根据手机结构件的功用和材料性质可分为以下五类：胶壳类：例如：翻盖机的翻盖和本体，直板机的本体上下壳等；按键类：主按键、侧按键、Metal Dome等；标牌和镜片装饰类：金属标牌、塑料标牌和镜片等；金属部件类：镁合金射铸件、铝合金冲压件、铰链、屏蔽盖、天线螺母、螺钉、螺母等；. . . .胶贴类：双面胶带、导电泡棉、热反应胶带等。

1.4手机零件命名规则由于Pro/ENGINEER文件不支持中文名，所有零件均使用英文命名；为减少文件名长度，部分单词使用简写，如：“Microphone“简写为：“Mic”,“front”简写为“fr”,“rear”简写为“rr”,“cosmetic”简写为“cos”；零件词与单词之间使用下划线“_”连接，例如：翻盖顶盖翻译为“Flip_Top”，电池盖板翻译为“Battery_cover”，电池壳翻译为“Battery_case”等。

下面以直板机K269和翻盖机K698为例，对照表1-1、表1-2和图1-6、图1-7介绍一下手机零件的中英文名称。

表1-1 K269中英文名称对照表.. .. ... . . ... .. ... . . ... .. .. 图1-7 K269爆炸图. . . ... .. .. 表1-2 K698中英文名称对照. . . ... .. ... . . ... .. .. 图1-8 K698爆炸图. . . . 1.5手机结构设计流程图1-9 手机结构设计流程图.. .. ... . . .第2章手机壳体的设计和制造工艺2.1前言目前，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。

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。

本章主要介绍手机壳体的材料性能、喷涂工艺、设计要求和3D建模思路等。

2.2手机常用材料我公司的K100、K100II手机是在国首次采用纯PC材料的机型。

像HIP 这样的模具和注塑大公司也是第一次遇到采用这种材料做手机外壳。

因此，在模具设计。

注塑、喷涂等方面都遇到很大的麻烦。

就连世界有名的几家日本涂料厂商也未能解决涂料的附着力问题。

最后不得不从国直接进口配制好的色漆。

近两年来，无论是在模具设计、注塑技术还是涂料性能方面都有很大的突破，用PC料做手机外壳的比例在不断上升，初步估计，目前在手机上采用PC料的比例已超过50％。

塑料按用途可分为普通级、耐温级、耐冲级、阻燃级、电镀级等。

2.2.1PC（学名聚碳酸酯）PC材料的性能特点：1.强度高（拉伸强度69MPa、弯曲强度96MPa）；2.耐高温（长期使用温度130℃）；3.透明性好、无毒；4.原料配色及表面涂覆不如ABS。

5.PC应选高流动性牌号。

适用于翻盖机和在恶劣环境下使用的手机。

.. .. ... . . .2.2.2ABS（丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物）ABS材料的性能特点：1.强度低（拉伸强度43MPa，弯曲强度79MPa）；2.不耐温（长期使用温度60℃）；3.流动性、着色及表面喷涂和电镀性能均好。

2.2.3PC＋ABS（PC与ABS的合成材料）取前面二者之特点，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。

如表2-1所示为目前在手机上所采用的材料代号及其生产厂家。

2.2.4选材要点2.2.4.1根据结构特点选材：1.当结构强度较大，壁较厚，结构形状复杂时应首选PC＋ABS；2.当结构较单薄，强度不足时，应选PC。

2.2.4.2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。

2.2.4.3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PC2.2.4.4直板机选料：PC和PC＋ABS均可使用时，应首选PC＋ABS2.2.4.5选PC时，应选用高流动性的牌号，按顺序优选：三星1023M，GE EXL1414、GE141R（241R）2.2.4.6选PC＋ABS时，应按顺序优选：GE C1110HF、C1110、三星HI-1001BS、HI-1001BN.. .. ... . . ... .. .. 表2-1 手机常用塑胶材料牌号及生产厂家2.3手机壳体的涂装工艺2.3.1涂料2.3.1.1底漆和面漆塑件与金属不同，必须采用低温（一般60℃～80℃）固化的涂料。

常用面漆材料有聚氨酯（PU）类和丙烯酸树脂类涂料。

当需要涂层表面具有金属光泽时，还要在透明色面漆下面喷涂一层银色底漆。

2.3.1.2UV涂料为了增加涂层表面耐磨性，通常在外表面再喷涂一层紫外固化的UV涂. . . .料。

UV 涂料的光亮度要求由高光UV和哑光UV的不同比例配制而成。

2.3.2喷涂方法塑件喷涂工艺分为有手工喷涂和自动喷涂两种：1.手工喷涂：涂层厚度和质量不易控制。

主要用于初期配料试喷和表面导电涂料的喷涂。

2.自动喷涂：有多枪（6枪、8枪等）。

将其调整不同喷射角度以达到喷涂表面厚度均匀，也有用机械手进行喷涂的方式。

注意：试喷涂前必须确定基材的代号、颜色及表面粗糙度。

2.3.3涂层厚度为使涂层颜色光泽、耐磨等方面的质量稳定，必须控制涂层厚度。

涂层厚度检测可用涂层测厚仪直接测量。

银色底漆（为表现金属光泽用）较薄，一般3～5μm；面漆涂层厚度一般为：8～10μm；UV涂层厚度一般为：8～15μm。

2.3.4颜色及光亮度可用色差仪和亮度仪检测。

这种方法能以数据定量，但准确度较差。

通常采用色板，用比较法进行检测。

2.3.5色板签样设计部门通过颜色代号及色板等方式提出涂料颜色及光亮度要求后，由涂料厂家（或与喷涂厂家配合）配制涂料并在自动喷涂线上进行试喷。

经设计部门对试喷样品进行全面检测，合格后进行签样，同时确定涂料代号。

如不能达到设计要求时，这一过程会经多次反复后确定。

2.3.6耐磨及抗剥离检测在“RCA耐磨擦检测仪”上进行纸带耐磨检测；抗剥离强度检测是用百格刀和3M胶带检查涂层脱落的百分比来确定。

.. .. ... . . ... .. ..2.3.7 涂料生产厂家目前，国外油漆生产厂家很多，他们生产的油漆涂料各有其特点，可根据需要进行选用。

常用的厂家有：欧利生、柏林、恒利、武藏、腾昌、创兴行、中华、江山。

2.4 手机壳体的模具加工2.5 塑胶件加工要求2.5.1 尺寸，精度及表面粗糙度的要求2.5.1.1 尺寸、精度要求尺寸主要是满足使用要求及安装要求，同时要考虑模具的加工制造要求，设备的性能，还要考虑塑料的流动性。

加工精度影响因素很多，有模具制造精度、塑料的成分和工艺条件等，因此有必要对公差进行规定。

1. 名义尺寸：通常在手机设计的2D 图中，名义尺寸及公差值标注至小数点后2位数字。

如20.25±0.05mm 。

2. 配作尺寸：对于某些尺寸如胶壳外形尺寸、铰链孔等，在设计上要求较为严格。

这类尺寸要按公差要求去做是难以做到的，应当采用配作的方法来加以实现。

例如：为使两件壳体相配断差不大于0.1mm ，就必须对每件分别提出±0.05mm 的公差要求，而这样高的要求往往是达不到的。

而采用配作时，既能满足设计要求，其误差值也可放宽到±0.1mm 。

3. 配合尺寸：这类尺寸均应根据配合性质要求标注公差，一般应采用基孔制标出单向公差。

例如：包容尺寸05.0025+mm 、被包容尺寸005.025-mm 等。

4. 自由尺寸：这类尺寸的公差值在国标中有严格规定。

而实际上这些尺寸因对公差值无特殊要求，在图中的尺寸上可不标注公差。

如必要时，可标注双向公差如±0.20mm 。

2.5.1.2 表面粗糙度要求表面粗糙度：由模具表面的粗糙度决定，故一般模具表面粗糙度比制品. . . .的表面粗糙度要高一级。

火花纹粗糙度——按VDI 3400 Ref标准样板规定 0～45共有14档，手机外表面一般取VDI 18～21。

手工抛光——如VDI 18仍不能满足胶壳表面光亮要求时，可选择手工抛光。

抛光等级从镜面至1000＃、800＃共分12档次。

即A1～A12。

模某些局部表面不用火花加工，而是在磨床或CNC上直接切削加工的。

其表面粗糙度一般为0.8μm～1.6μm。

2.5.2脱模斜度的要求由于塑件在模腔产生冷却收缩现象，使塑件紧抱模腔中型芯和型腔中的凸出部分，使塑件取出困难，强行取出会导致塑件表面擦伤，拉模，为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的外表面，设计足够的脱模斜度，一般1°30′～2°30′。

一般型芯斜度要比型腔的大。

2.5.3壁厚的要求根据塑件使用要求（强度，刚度）和制品结构特点及模具成型工艺的要求而定：壁厚太小，强度及刚度不足，塑料填充困难；壁厚太大，增加冷却时间，降低生产率，产生气泡，缩孔等缺陷。

因此，要求壁厚尽可能均匀一致，否则由于冷却和固化速度不一样易产生应力，引起塑件的变形及开裂。

2.5.4加强筋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。

如图2-1和图2-2所示。