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1、-_第 1 章 绪论 .1 1.1 手机的分类 .1 1.2 手机的主要结构件名称 .2 1.3 手机结构件的几大种类 .2 1.4 手机零件命名规则 .2 1.5 手机结构设计流程 .8 第 2 章 手机壳体的设计和制造工艺 .9 2.1 前言 .9 2.2 手机常用材料 .9 2.2.1 PC（学名 聚碳酸酯） .9 2.2.2 ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）.10 2.2.3 PCABS（PC 与 ABS 的合成材料）.10 2.2.4 选材要点 .10 2.3 手机壳体的涂装工艺 .11 2.3.1 涂料 .11 2.3.2 喷涂方法 .12 2.3.3 涂层厚度 .12 2.3.
2、4 颜色及光亮度 .12 2.3.5 色板签样 .12 2.3.6 耐磨及抗剥离检测 .12 2.3.7 涂料生产厂家 .132.4 手机壳体的模具加工 .13 2.5 塑胶件加工要求 .13 2.5.1 尺寸，精度及表面粗糙度的要求 .13 2.5.2 脱模斜度的要求 .14 2.5.3 壁厚的要求 .14 2.5.4 加强筋 .14 2.5.5 圆角 .15 2.6 手机 3D 设计 .15 2.6.1 手机 3D 建模思路 .15 2.6.2 手机结构设计 .16 第 3 章 按键的设计及制造工艺 .23 3.1 前言 .23-_3.2 PR 按键设计与制造工艺 .23 3.3 硅胶按键
3、设计与制造工艺 .24 3.4 PC（IMD）按键设计与制造工艺.25 3.5 Metal Dome 的设计.25 3.5.1 概述 .25 3.5.2 Metal Dome 的设计.26 3.5.3 Metal Dome 触点不同表面镀层性能对比.26 3.5.4 Metal Dome 技术特性.26 3.6 手机按键设计要点 .27 第 4 章 标牌和镜片设计及其制造工艺 .30 4.1 前言 .30 4.2 金属标牌设计与制造工艺 .30 4.2.1 电铸 Ni 标牌制造工艺 .30 4.2.2 铝合金标牌制造工艺 .32 4.3 塑料标牌及镜片设计与制造工艺 .33 4.3.1 IMD
4、 工艺.33 4.3.2 IML 工艺.35 4.3.3 IMD 与 IML 工艺特点比较.36 4.3.4 注塑镜片工艺 .36 4.3.5 IMD、IML、注塑工艺之比较.39 4.4 平板镜片设计与制造工艺 .394.4.1 视窗玻璃镜片 .39 4.4.2 塑料板材镜片 .39 4.5 镀膜工艺介绍 .40 4.5.1 真空镀 .40 4.5.2 电镀 俗称水镀 .41 4.5.3 喷镀 .41 第 5 章 金属部件设计及制造工艺 .42 5.1 前言 .42 5.2 镁合金成型工艺 .42 5.2.1 镁合金压铸工艺 .42 5.3 金属屏蔽盖设计与制造工艺 .43 5.3.1 屏蔽
5、盖材料 .43-_5.3.2 设计要求 .43 5.4 弹片设计要点 .44 5.4.1 冷轧碳素钢弹片 .44 5.4.2 不锈钢弹片 .44 5.4.3 磷青铜弹片 .44 5.4.4 铍青铜弹片 .44 5.5 螺钉、螺母及弹簧设计要点 .45 5.5.1 螺钉 .45 5.5.2 热压螺母 .45 5.5.3 弹簧 .46 第 6 章 手机结构设计相关测试标准 .48 6.1 环境条件试验方法 .48 6.1.1 低温试验 .48 6.1.2 高温试验 .48 6.1.3 潮热试验 .49 6.1.4 温度冲击试验 .49 6.1.5 振动试验 .49 6.1.6 跌落试验 .50 6
6、.1.7 盐雾试验 .50 6.2 涂层耐磨和抗剥离检测 .51 6.2.1 耐磨检测 .516.2.2 涂层附着力检测抗剥离检测 .52 6.2.3 设计和检测注意事项 .52 6.3 拟订的 J 耐磨检测方案.52 6.3.1 涂层耐磨检测（第一方案） .52 6.3.2 涂层耐磨检测（第二方案） .53 6.3.3 涂层附着力检测 .53-_第第 1 章章 绪论绪论1.1 手机的分类手机的分类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。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
7、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
8、英文 名称。1.3 手机结构件的几大种类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”,“fron
9、t”简写为“fr”,“rear”简写为“rr”,“cosmetic”简写为“cos” ；零 件名单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 中英文名称对照表序号中文名英文名 1LCD 镜片LCD_Lens 2面壳装饰板Front_Case_Cos 3听筒装饰物Receiver_Cos 4听筒装饰物双面胶Doub
10、le-Tape_for_Receiver_Cos-_5耳机皮塞Earphone_Cap 6侧按键Side_Key 7LED 灯镜LED_Lens 8听筒防尘垫Receiver_Mask 9听筒Receiver 10LCD 衬垫LCD_Cushion 11LCD 屏蔽盖LCD_Shielding 12LCD 模块LCD_Module 13扬声器衬垫Speaker_Cushion 14扬声器Speaker 15天线衬垫Antenna_Cushion 16扬声器防尘垫Speaker_Mask 17内置天线Internal_Antenna 18本体下壳Rear_Case 19射频皮塞Rf_Cap 20
11、电池卡扣弹簧Spring_for_Battery_Buckle 21电池卡扣Battery_Buckle 22电池Battery 23螺钉Screw 24键盘拱形薄膜Metal_Dome 25主 PCB 组件Main_PCB_Assy 26麦克风衬垫Mic_Cushion 27麦克风Microphone 28按键Keypad 29本体上壳Front_Case 30按键装饰板Keypad_Cos 31LCD 镜片双面胶Double-Tape_for_LCD_Lens-_图 1-7 K269 爆炸图-_表 1-2 K698 中英文名称对照 序号中文名称英文名称 1标牌Dec_Plate 2标牌双面
12、胶Double-Tape_for_Dec-Plate 3翻盖顶盖Flip_Top 4小 LCD 衬垫Sub_LCD_Cushion 5热压螺母Nut 6遮光片 7听筒衬垫Receiver_Cushion 8LCD 模块组件LCD_Module_Assy 9LCD 衬垫LCD_Cushion 10听筒双面胶Double-Tape_for_Receiver 11翻盖底盖Flip_Bottom 12听筒装饰片双面胶Double-Tape_for_Receiver_Cos 13听筒装饰物Receiver_Cos14翻盖底盖上封盖双面胶Double- Tape_Screw_Cap_for_Flip_Bo
13、ttom 15翻盖底盖上封盖Screw_Cap_for_Flip_Bottom 16LCD 镜片双面胶Double-Tape_for_LCD_Lens 17LCD 镜片LCD_Lens 18翻盖底盖下封盖Screw_Cover_for_Flip_Bottom19翻盖底盖下封盖双面胶Double- Tape_Screw_Cover_for_Flip_Bottom 20铰链Hinge 21磁钢双面胶Alnico_Tape 22磁钢Alnico 23摄像头下衬垫Camera_Bottom_Cushion 24摄像头连接器衬垫 25闪光灯胶片Flash_Tape 26FPCB 组件FPCB_Assy
14、27FPCB 连接器衬垫 28摄像头上衬垫Camera_Top_Cushion 29翻盖顶盖双面胶 30摄像头镜片Camera_Lens 31本体上壳Base _Top 32麦克风垫片Mic_Cushion 33按键Keypad-_34主 PCB 板组件Main_PCB_Assy 35侧按键 1（音量键）Side_Key1 36侧按键 2（拍照键）Side_Key2 37麦克风防尘垫Mic_Mask 38本体下壳Base_Bottom 39电池卡扣弹簧Spring_for_Battery_Buckle 40电池卡扣Battery_Buckle 41入网标贴 42主标贴 43标准电池Batter
15、y 44射频皮塞Rf_Cap 45本体下壳皮塞Screw_Cap_for_Base_Bottom 46螺钉Screw 47天线Antenna 48天线螺母Antenna_Nut 49振子Vibrator 50扬声器防尘垫Speaker_Mask 51扬声器Speaker 52右侧封盖Hinge_Cover 53右侧封盖双面胶Double-Tape_for_Hinge_Cover 54金属转轴Metal_Shaf 55左侧封盖双面胶Double-Tape_for_ Metal_Shaft_Cover 56左侧封盖Metal_Shaft_Cover-_图 1-8 K698 爆炸图-_1.5 手机结
16、构设计流程手机结构设计流程图 1-9 手机结构设计流程图-_第第 2 章章 手机壳体的设计和制造工艺手机壳体的设计和制造工艺2.1 前言前言目前，手机常用塑胶材料主要有 PC、ABS 和 PCABS 三大类。日本手 机主要采用 PCABS，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 PCABS 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
17、壳体的材料性能、喷涂 工艺、设计要求和 3D 建模思路等。2.2 手机常用材料手机常用材料我公司的 K100、K100II 手机是在国内首次采用纯 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。最后不得不从韩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、
18、阻燃级、电镀级等。2.2.1 PC（学名（学名 聚碳酸酯）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。-_2.2.2 ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）（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。2.2.3 PCABS（PC
19、 与与 ABS 的合成材料）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)。PCABS 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 选材要点选材要点2.2.4.1 根据结构特点选材：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 PCABS； 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：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 PCABS
20、。 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，应选用手机，应选用 PC 2.2.4.4 直板机选料：直板机选料： PC 和 PCABS 均可使用时，应首选 PCABS 2.2.4.5 选选 PC 时，应选用高流动性的牌号，按顺序优选：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 选选 PCABS 时，应按顺序优选：时，应按顺序优选：GE C1110HF、C1110、三星、三星 HI- 1001BS、HI-1001BN
21、-_表 2-1 手机常用塑胶材料牌号及生产厂家材料GE 公司LG 公司三星公司 (SAMSUNG) 141R（241R）普通级，我公司 K698、K320、K100、K100II 手机 均采用。GN1002FPC-1023 普通 级141R-111，K6800 乳白色灯盖 SP1210R 超高流动性， K100、K100II 首选料。EXL1414 高流动性，GE 公司推荐 用于手机使用。SC1004APC-1023IM 抗 冲高流动性， K522 采用PC 多用于翻 盖机和恶 劣环境下 使用的手 机EXD121WH5A072A，K100II 乳白色 灯盖。LUPOYGP1000C1110 高
22、流动性，TCL 采用。CN5001RFHHI-1001BS 高 流动性 C1110HF 高流动性，TCL 采用。 C1200HF 耐高温，K699、K818 采 用。PCABS 多用于直 板机及对 涂料色彩 要求严格 的手机C1000HF 高流动性，K6800 采用HI-1001BN 抗 冲击MP-0160ABS 多用于装 饰件EPBM（电镀级）HI1001BG 电镀 级2.3 手机壳体的涂装工艺手机壳体的涂装工艺2.3.1 涂料涂料2.3.1.1 底漆和面漆底漆和面漆 塑件与金属不同，必须采用低温（一般 6080）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。 2.3.1.2 UV 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内表面导 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