手机外壳注塑模具的计算机辅助设计.docx

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手机外壳注塑模具的计算机辅助设计

手机外壳注塑模的计算机辅助设计与制造

马琳

（延安职业技术学院陕西延安716000）

摘要：

模具工业不断发展的今天，计算机辅助设计以其先进的设计方式已经逐渐成为模具设计的主流方式，其在生产制造中使用得最为广泛。

PRO/E作为计算机辅助设计的常用软件，具有强大的二维草绘和三维设计功能，在注塑模具的设计起到了很重要的作用。

本论文以Sunup手机后壳为例,对其结构进行了分析设计。

在PRO/E环境下，对手机外壳进行了三维实体建模,并介绍了设计过程中的原则，从而展现使用PRO/E对注塑模具设计的优越性。

关键词：

手机外壳；PRO/E；计算机辅助设计。

1、前言

高分子材料包括塑料、合成塑胶和合成纤维。

作为高分子材料之一的塑料，集原料丰富，制造方便，加工容易、质地优良、轻巧耐用、用途广泛和投资效益显著等众多优点于一身，在人们的日常生活中及现代工业生产领域中占有很重要的地位。

采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺，可以提高生产效率，保证零件质量，节约材料，降低生产成本，从而取得很高的生产效率。

因此，在机电、仪表、化工、汽车和航天航空等领域，塑料已成为金属的良好代用材料并得到了广泛的应用，出现了金属材料塑料化的趋势。

在工业发达国家，据最近数据统计，日本生产塑料模和生产冲压模的企业各占40%；韩国模具专业厂中，生产塑料模的43.9%，生产冲压模的占44.8%；新加坡全国有460家模具企业，60%生产塑料模，35%生产冲模和夹具。

作为最有效的塑料成型方法之一的注射成型技术具有可以一次成型各种结构复杂和尺寸精密的塑件。

成型周期短、生产率高、大批生产时成本低廉、易于实现自动化或自动化生产等优点，因此，世界塑料成型模具产量中约半数以上是注射模具。

二、关于PROE设计软件

本设计中主要为模具的计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，简写为CAD），计算机辅助设计主要是指利用计算机的计算功能和高效的图形处理能力，对产品进行辅助设计分析、修改和优化。

它是综合计算机知识和工程设计知识的成果，并随计算机软硬件的不断提高而逐渐完善。

Pro/ENGINEER的模具行业解决方案基于集成制造技术和并行工程技术，可以应用于各种模具的设计和制造。

Pro/ENGINEER的模具设计模块与Pro/ENGINEER基础模块一起，为塑料模具设计人员提供快速创建和修改完整模具零件部件的功能。

模具设计具有易用、自动化功能强大的特点，用于设计和校验。

Pro/ENGINEER提供了注塑模具设计模块（Pro/MOLDESIGN），提供了在Pro/ENGINEER中仿真注塑过程，而且还提供了注塑模具设计专家（EMX），能大大缩短模具设计人员花费在创造、制定和细化模架等部件的时间，提高工作效率。

Pro/ENGINEER包括三维实体造型，装配模拟，加工仿真NC自动编程，板金设计，电路布线，装配管路设计等专有模块，ID反求工程，CE并行工程等先进的设计方法和模式。

其主要特点是参数化的特征造型技术；能使各模块集成起来的统一数据库；设计修改的关联性，即一处修改，别的模块中的相应图形和数据也会自动更新。

它的性能优良，功能强大，是一套可以应用于工业设计，机械设计，功能仿真，制造和管理等众多领域的工程自动化软件包。

Pre/Engineer是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代产品造型系统，是一个参数化，基于特征的实体造型系统，并且具有单一的数据库功能。

三、手机外壳实物图

本论文以Sunup手机后壳为例，对其进行分析设计，建立三维实体。

其外壳的实物如图3.1、图3.2所示：

图3.1手机后壳内侧图3.2手机后壳外侧

四、三维建模

4.1手机外壳数据分析

4.1.1表面质量分析

该零件长宽尺寸较小，高度尺寸性对较大，无特殊尺寸精度和表面质量要求。

4.1.2主要尺寸分析

使用工具：

游标卡尺。

分析主要数据如图4.1所示：

图4.1

4.2创建手机外壳的三维模型

4.2.1工作目录

设置工作目录为“手机外壳”，新建文件夹“毕业设计”，如图4.2。

图4.2

4.2.2建立工作区

单击“文件”，“新建——零件——实体”设定名称为：

SHOUJIHOUKE。

单击“确定”开始绘图，如图4.3。

图4.3

4.2.3拉伸

单击【拉伸命令】

，草绘拉伸轨迹，如图4.4

图4.4

草绘拉伸矩形拉伸高度为6mm，单击

拉伸完成，如图4.5。

图4.5

4.2.4倒圆角

单击【倒圆角命令】

，对零件外侧四个边及四个角进行圆角修饰

①单击拖动两端白色方块可调整圆角大小，本零件设定为6mm（图4.6），拖动成功后分别点击另外需要修饰的边，鼠标左键点击一次即可（图4.7），选中后单击

倒圆角完成（图4.8）。

图4.6图4.7

图4.8

②依据同种方法对四个角进行倒圆角（图4.9）。

图4.9

4.2.5壳

单击【壳工具】

，对零件进行进行锉壳处理

选取零件内侧为处理表面，量取实物厚度为2mm，设定壳厚度为2mm（图4.10），点击

完成（图4.11）。

图4.10图4.11

4.2.6拉伸冲孔

①单击【拉伸命令】

，草绘拉伸轨迹（本次以内侧为基准平面）

量取上方孔上边距零件上边距离为12mm，零件总高度为125mm，取其中心点（此软件自动生成中心点）开始绘基准直线50.5mm，端点即为上方孔上边的中心点，然后分别量取上方孔的尺寸为长21mm，宽11mm，绘图完成，再对四个角进行倒角

R=1.5mm。

以同样方法完成下方孔的草绘（下方孔据下边12mm，中心点同样为50.5mm处，尺寸为长28mm，宽1.5mm），下方孔两边需圆弧效果，删除两边，点击

，再点击一边的上下两点，取中点为基准完成。

上小孔为点缀修饰，选择椭圆，位置大概即可，草绘完成（图4.12）。

图4.12

②选取拉伸，拉伸方向一定向外侧方向（图4.13），此次主要为冲孔，所以，拉伸长度只要大于厚度2mm即可，然后点击去除材料

再点击

完成（图4.14）。

内侧方向

外侧方向

图4.13

图4.14

4.2.7圆角修饰

依照4.2.4方法对上方孔和上小孔进行倒圆角（图4.15）方孔为R=3mm，小孔为R=1mm。

图4.15

4.2.8开槽

本次主要依据拉伸功能去除材料达到效果，方法同4.2.6。

①上方槽口

本次以槽口外侧交点为基准，经测量槽口外侧交点距零件右侧边距为18mm，则距中心线为62.5÷2-18=12.75mm，距零件内边为3.5mm，圆弧R=5mm。

草绘完成，如图4.16。

图4.16

拉伸去除材料完成如图4.17

图4.17

②下方槽口

此槽口边中心位于中心线上，测量横向下边长为12mm，上边长为15mm，距零件内边为3mm，草绘完成如图4.18。

图4.18

拉伸去除材料完成如图4.19

图4.19

4.2.9内部修饰

依照后壳实物修饰，修饰完成如图4.20。

图4.20

五、手机外壳三维视图展示

内侧外侧

六、结论

该论文是使用PRO/E软件进行模具设计等进行研究的基础，从制件的角度，分析了塑件的尺寸、外形要求等方面，充分考虑了制件所需的各项要求。

运用PRO/E软件对手机外壳模具进行三维绘制。

同时，该论文还研究了模具的发展历史，模具在机械制造工业中的地位及它们的发展趋势，对手机外壳注塑模具的发展，起到了一定的指导和学习的作用。

通过本次论文设计，提高了我如何针对设计任务进行查找资料和独立思考。

专业知识也有了一定的提高。

在画图的和设计的过程中，更加熟练地掌握了PRO/E软件的应用。

在设计过程中，也存在一些客观的不足，没有实践的条件，不能根据实际的情况来进行设计，只能对其结构进行想像，难免存在缺点和不足，希望老师加以指点和批评。

最后，衷心感谢赵瑜老师老师对我的悉心指导，感谢辅导员杨亚莉老师、马松杰老师以及机电工程系的各位老师的帮助。

使我在大学里最后一段时间里学习到了很多有用的东西。

七、参考文献

[1]谢龙汉，朱胜晓.Pro/EWildfire4.0模具设计实例图解[M].北京：

清华大学出版社，2008.11:

2～10.

[2]赵振宇，手机外壳模具设计制作与分析[J].机械工程师,2009.02:

108～110.

[3]何忠保，陈晓华.典型零件模具图册[M].北京:

机械工业出版社,2000.11:

36～52.

[4]张芳.《模具CAD／CAM技术的应用》[M].呼和浩持科技,2002.4:

18～31.

[5]宋满仓.注塑模具设计[M].北京：

电子工业出版社，2010.6:

43～56.