魏春雪 郜婭

摘? 要：文章介紹了一款體積小巧、攜帶方便的手機(jī)支架的模具設(shè)計(jì)與加工過程。利用軟件CREO2.0繪制了產(chǎn)品三維模型、完成了產(chǎn)品的分模設(shè)計(jì)并利用PowerMILL軟件編制了加工程序，在數(shù)控機(jī)床上完成各個(gè)零部件的加工，在注塑機(jī)上完成了試模生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：手機(jī)支架;三維建模;數(shù)控加工;試模生產(chǎn)

中圖分類號(hào)：TQ320.66? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）26-0043-02

Abstract： A kind of mobile phone bracket was described in this paper. This bracket has small size and easy to carry. We had designed a set of mould for this bracket. By using software CREO 2.0， the three-dimensional model of the product was drawn， the parting design of the product was completed， and the processing program was compiled with PowerMILL software. The machining of various parts was completed on CNC machine tools， and the trial production was completed on injection moulding machines.

Keywords： mobile phone bracket; three-dimensional model; CNC machining; trial mold production

引言

智能手機(jī)的高速發(fā)展，帶來了手機(jī)周邊產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的繁榮。手機(jī)支架類產(chǎn)品，出現(xiàn)于數(shù)年前，然而短短的幾年，已經(jīng)成為了相當(dāng)一部分用戶出行過程中必不可少的一類產(chǎn)品，為使用者帶來了很多便利。為了出行攜帶方便，手機(jī)支架的樣式越來越多，體積也越來越小。我們?cè)O(shè)計(jì)的這款手機(jī)支架和銀行卡尺寸基本相同，可以放在錢包或者卡包里，隨處可用，如圖1所示。它作為日常用品，要具備安全無毒，化學(xué)穩(wěn)定性高，不易分解等特點(diǎn)和價(jià)格低廉的要求;同時(shí)，作為承重物件在一定的高度掉下或過載時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)裂紋甚至斷裂，這就意味著塑件所使用的材料要有一定的機(jī)械強(qiáng)度。綜合以上考慮，我們選用了無臭無毒的PP材料。

1 肥皂盒的建模

我們使用CREO2.0軟件完成肥皂盒的建模。CREO2.0是美國PTC公司推出的一套功能強(qiáng)大的三維軟件，它涵蓋了產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)高制造的全過程。具有參數(shù)化設(shè)計(jì)、三維實(shí)體模型特征驅(qū)動(dòng)和單一數(shù)據(jù)庫功能等特性[1]。在模具設(shè)計(jì)的過程中，利用CREO的實(shí)體建模技術(shù)，可以快速地將設(shè)計(jì)思維在計(jì)算機(jī)中以立體造型的形式轉(zhuǎn)化出來。

在手機(jī)支架的建模過程中使用了拉伸、倒角、鏡像、陣列等常用的建模方法，主要的過程如圖2所示。從零件圖可看出，該支架外形扁平，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，長85mm，寬54mm，總體厚1.3mm，最薄處0.2mm。

2 肥皂盒的分模

完成產(chǎn)品建模后利用CREO軟件進(jìn)行分模設(shè)計(jì)。分模時(shí)使用了CREO制造模塊下的模具型腔子模塊，流程如圖3所示所示。

考慮到該塑件形狀復(fù)雜，模具整體外形尺寸的大小關(guān)系，模具零件加工的難易程度，現(xiàn)決定選用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)形式。分型面選在模型的上表面，這樣最主要的成型區(qū)域都留在動(dòng)模板上，方便加工，如圖4所示。

3 模架設(shè)計(jì)

由于該模具是單分型面注射模，考慮到模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為了能保證注塑的時(shí)候材料能夠充滿型腔并且順利脫模，模具均采用一模一腔的形式。根據(jù)產(chǎn)品的尺寸及模具結(jié)構(gòu)，結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)我們選用了龍記的簡化細(xì)水口FCI型1515模架，如圖5所示。由上到下依次是定模固定板，流道板，凹模板，凸模板，墊塊，動(dòng)模固定板。

4 模具的加工

模具的主要加工部分有動(dòng)模和定模，主要成型部分在動(dòng)模板，為了方便加工我們把動(dòng)模做成了鑲塊式動(dòng)模，定模板上主要加工流道。

凸凹模加工程序的編制主要運(yùn)用到比較流行的PowerMill軟件，PowerMILL是英國Delcam Plc公司出品的功能強(qiáng)大的數(shù)控加工編程軟件系統(tǒng)，具有加工實(shí)體仿真，方便用戶在加工前了解整個(gè)加工過程及加工結(jié)果，避免加工工程中產(chǎn)生的碰撞，節(jié)省加工時(shí)間[2]。圖6、7是部分加工的刀具路徑圖及加工后的凸凹模。

5 模具的試模生產(chǎn)

模具各個(gè)零件全部加工完成后，進(jìn)行模具的組裝，經(jīng)過在注塑機(jī)上反復(fù)調(diào)試，在注塑機(jī)上生產(chǎn)出來的肥皂盒盒體和底座的塑料制品如圖8所示。

6 結(jié)束語

本設(shè)計(jì)主要針對(duì)越來越多的手機(jī)用戶，經(jīng)過CREO建模、分模、PowerMill編程、數(shù)控加工、裝配調(diào)試、注塑機(jī)生產(chǎn)幾個(gè)環(huán)節(jié)，我們最終完成了這套手機(jī)支架模具的設(shè)計(jì)與加工并最終生產(chǎn)出符合我們要求的產(chǎn)品，本產(chǎn)品具有適用于所有型號(hào)手機(jī)，體積適當(dāng)、結(jié)構(gòu)簡單，攜帶方便、穩(wěn)定性、強(qiáng)度足夠好，能承受手機(jī)重量等特點(diǎn)，達(dá)到了設(shè)計(jì)目的，滿足我們的使用需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘睦.中文版Creo2.0課堂實(shí)錄[M].清華大學(xué)出版社，2014：2-3.

[2]李萬全.PowerMILL2012數(shù)控加工實(shí)用教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2014：1-5.