手机支架模具设计及加工

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摘要：文章介绍了一款体积小巧、携带方便的手机支架的模具设计与加工过程。利用软件CREO2.0绘制了产品三维模型、完成了产品的分模设计并利用PowerMILL软件编制了加工程序，在数控机床上完成各个零部件的加工，在注塑机上完成了试模生产。

关键词：手机支架；三维建模；数控加工；试模生产

智能手机的高速发展，带来了手机周边产品设计开发的繁荣。手机支架类产品，出现于数年前，然而短短的几年，已经成为了相当一部分用户出行过程中必不可少的一类产品，为使用者带来了很多便利。为了出行携带方便，手机支架的样式越来越多，体积也越来越小。我们设计的这款手机支架和银行卡尺寸基本相同，可以放在钱包或者卡包里，随处可用，如图1所示。它作为日常用品，要具备安全无毒，化学稳定性高，不易分解等特点和价格低廉的要求；同时，作为承重物件在一定的高度掉下或过载时，不会出现裂纹甚至断裂，这就意味着塑件所使用的材料要有一定的机械强度。综合以上考虑，我们选用了无臭无毒的PP材料。

1肥皂盒的建模

我们使用CREO2.0软件完成肥皂盒的建模。CREO2.0是美国PTC公司推出的一套功能强大的三维软件，它涵盖了产品概念设计高制造的全过程。具有参数化设计、三维实体模型特征驱动和单一数据库功能等特性[1]。在模具设计的过程中，利用CREO的实体建模技术，可以快速地将设计思维在计算机中以立体造型的形式转化出来。在手机支架的建模过程中使用了拉伸、倒角、镜像、阵列等常用的建模方法，主要的过程如图2所示。从零件图可看出，该支架外形扁平，其结构较为复杂，长85mm，宽54mm，总体厚1.3mm，最薄处0.2mm。

2肥皂盒的分模

完成产品建模后利用CREO软件进行分模设计。分模时使用了CREO制造模块下的模具型腔子模块，流程如考虑到该塑件形状复杂，模具整体外形尺寸的大小关系，模具零件加工的难易程度，现决定选用一模一腔的模具结构形式。分型面选在模型的上表面，这样最主要的成型区域都留在动模板上，方便加工，如图4所示。

3模架设计

由于该模具是单分型面注射模，考虑到模具结构较为复杂，为了能保证注塑的时候材料能够充满型腔并且顺利脱模，模具均采用一模一腔的形式。根据产品的尺寸及模具结构，结合设计经验我们选用了龙记的简化细水口FCI型1515模架，如图5所示。由上到下依次是定模固定板，流道板，凹模板，凸模板，垫块，动模固定板。

4模具的加工

模具的主要加工部分有动模和定模，主要成型部分在动模板，为了方便加工我们把动模做成了镶块式动模，定模板上主要加工流道。凸凹模加工程序的编制主要运用到比较流行的PowerMill软件，PowerMILL是英国DelcamPlc公司出品的功能强大的数控加工编程软件系统，具有加工实体仿真，方便用户在加工前了解整个加工过程及加工结果，避免加工工程中产生的碰撞，节省加工时间[2]。图6、7是部分加工的刀具路径图及加工后的凸凹模。

5模具的试模生产

模具各个零件全部加工完成后，进行模具的组装，经过在注塑机上反复调试，在注塑机上生产出来的肥皂盒盒体和底座的塑料制品如图8所示。

6结束语

本设计主要针对越来越多的手机用户，经过CREO建模、分模、PowerMill编程、数控加工、装配调试、注塑机生产几个环节，我们最终完成了这套手机支架模具的设计与加工并最终生产出符合我们要求的产品，本产品具有适用于所有型号手机，体积适当、结构简单，携带方便、稳定性、强度足够好，能承受手机重量等特点，达到了设计目的，满足我们的使用需求。

参考文献：

[1]钟睦.中文版Creo2.0课堂实录[M].清华大学出版社，2014：2-3.

[2]李万全.PowerMILL2012数控加工实用教程[M].机械工业出版社，2014：1-5.

作者:魏春雪 郜 娅 单位:河南轻工职业学院