手機支架模具設計及加工

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摘要：文章介紹了一款體積小巧、攜帶方便的手機支架的模具設計與加工過程。利用軟件CREO2.0繪制了產品三維模型、完成了產品的分模設計并利用PowerMILL軟件編制了加工程序，在數控機床上完成各個零部件的加工，在注塑機上完成了試模生產。

關鍵詞：手機支架；三維建模；數控加工；試模生產

智能手機的高速發展，帶來了手機周邊產品設計開發的繁榮。手機支架類產品，出現于數年前，然而短短的幾年，已經成為了相當一部分用戶出行過程中必不可少的一類產品，為使用者帶來了很多便利。為了出行攜帶方便，手機支架的樣式越來越多，體積也越來越小。我們設計的這款手機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，化學穩定性高，不易分解等特點和價格低廉的要求；同時，作為承重物件在一定的高度掉下或過載時，不會出現裂紋甚至斷裂，這就意味著塑件所使用的材料要有一定的機械強度。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大的三維軟件，它涵蓋了產品概念設計高制造的全過程。具有參數化設計、三維實體模型特征驅動和單一數據庫功能等特性[1]。在模具設計的過程中，利用CREO的實體建模技術，可以快速地將設計思維在計算機中以立體造型的形式轉化出來。在手機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，其結構較為復雜，長85mm，寬54mm，總體厚1.3mm，最薄處0.2mm。

2肥皂盒的分模

完成產品建模后利用CREO軟件進行分模設計。分模時使用了CREO制造模塊下的模具型腔子模塊，流程如考慮到該塑件形狀復雜，模具整體外形尺寸的大小關系，模具零件加工的難易程度，現決定選用一模一腔的模具結構形式。分型面選在模型的上表面，這樣最主要的成型區域都留在動模板上，方便加工，如圖4所示。

3模架設計

由于該模具是單分型面注射模，考慮到模具結構較為復雜，為了能保證注塑的時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。根據產品的尺寸及模具結構，結合設計經驗我們選用了龍記的簡化細水口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，動模固定板。

4模具的加工

模具的主要加工部分有動模和定模，主要成型部分在動模板，為了方便加工我們把動模做成了鑲塊式動模，定模板上主要加工流道。凸凹模加工程序的編制主要運用到比較流行的PowerMill軟件，PowerMILL是英國DelcamPlc公司出品的功能強大的數控加工編程軟件系統，具有加工實體仿真，方便用戶在加工前了解整個加工過程及加工結果，避免加工工程中產生的碰撞，節省加工時間[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

模具各個零件全部加工完成后，進行模具的組裝，經過在注塑機上反復調試，在注塑機上生產出來的肥皂盒盒體和底座的塑料制品如圖8所示。

6結束語

本設計主要針對越來越多的手機用戶，經過CREO建模、分模、PowerMill編程、數控加工、裝配調試、注塑機生產幾個環節，我們最終完成了這套手機支架模具的設計與加工并最終生產出符合我們要求的產品，本產品具有適用于所有型號手機，體積適當、結構簡單，攜帶方便、穩定性、強度足夠好，能承受手機重量等特點，達到了設計目的，滿足我們的使用需求。

參考文獻：

[1]鐘睦.中文版Creo2.0課堂實錄[M].清華大學出版社，2014：2-3.

[2]李萬全.PowerMILL2012數控加工實用教程[M].機械工業出版社，2014：1-5.

作者:魏春雪 郜 婭 單位:河南輕工職業學院