手机的模具设计和工业设计毕业论文

1、洛阳理工学院毕业设计（论文）手机的工业设计和模具设计摘 要我所设计的课题名称是手机的工业设计和模具设计。本设计主要应用Pro/E、CAD两种绘图软件完成手机的零件设计、组装、以及零件的开模、注塑，进而完成所需工程图的绘制。先应用Pro/E可以先完成手机的各个零部件的设计，然后可以快速完成最后的组装，继而完成所需的手机模型设计。应用Pro/E的各类功能不仅能完美形象地表达出设计的效果，还能随时进行上所需的进行修改。整个工程包括模型设计、模具设计、模架设计，无论效果演示还是材料应用都是在Pro/E软件中完成。不仅可以节约材料，而且更为方便快捷。最后所画的图形导入CAD之中完成零件图、装配图等图纸的

2、绘制图。通过这次 手机设计我不仅在Pro/E软件应用上取得了巨大进步，而且也更为深刻地体会到了设计的含义。关键词 手机， PRO/E，模具设计，模架设计 Mobile Industrial Design And Mold DesignABSTRACT My task is designed by subject mobile phone industry design and mold design. This design main application PRO/E, CAD drawing software completed two mobile parts design, assem

3、bly, and parts of open mode, injection, then completes the required engineering drawing. First application can finish PRO/E phone each parts design, then can quickly in the final assembly, then complete the phone model design. Application of PRO/E of function can not only perfect image expressing de

4、sign effect, still can always needed modifications on.The whole project including model design, mold design, formwork design, no matter effect demo materials applied are still PRO/E software completed. Can not only save materials, and more convenient. Finally had painted graphics import CAD drawings

5、 of such complete detail drawings, engineering drawing. This design I not only in Pro/E software applications made great progress, but also more deeply realized design of meaning.KEY WORDS: Mobile phone，Pro/ENGINEER，Mold design，Formwork design7目录前言1第1章产品的资料收集和分析21.1手机的分类21.1.1 按用户分类21.1.2按结构特征分类31.1

6、.3手机的类型比较和发展趋势4第2章产品的设计定位72.1学生手机的基本工作原理及组成72.1.1 工作原理72.1.2 手机内部构造及组成72.2 产品的设计定位72.2.1 产品定位7第3章 手机造型设计93.1 设计主题93.1.1 设计理念93.1.2 案例分析93.2 造型效果10第4章手机零件设计及装配124.1手机零件设计124.1.1 手机关键尺寸测绘124.1.2 手机各个零件设计134.2 手机的装配17第5章 手机模具设计及工程图205.1 手机模具设计205.1.1 模具设计的流程和工艺要点215.1.2 模具成本225.2 模架的选取及工程图的绘制235.2.1 模架

7、的选取235.2.2 工程图的绘制24结论25谢 辞26参考文献27前言由于现代生活与科技的同步发展，手机更广泛地进入了大众的生活，成为人们现代生活中不可或缺的一部分。手机的实用价值也经受住了历史的考验，正在人们的现代生活扮演着越来越重要的角色。随着高等教育的全面普及，学生已成为组成社会不可忽视的庞大团体。手机作为信息社会不可或缺的工具，面对这个巨大的潜在市场，学生手机的设计势在必行。据调查显示，近乎百分之九十九的大学生拥有手机，有百分之三十六的学生准备近期更换手机。无论从现在市场还是将来潜在市场，学生都绝对占据手机市场的相当大的份额。由于中国手机的设计制造起步较晚，所以在国际市场上中国手机并

8、不具有明显的优势。中国式的手机不论外形还是主要硬件的生产和软件的采用，都吸取了国外手机的经验，因此，国产的手机又被冠名以山寨机。因此即使在国内市场上，国产机市场也不大。因此，手机的工业设计和模具设计更是重中之重。PRO/E是美国PTC公司旗下的一款CAD/CAM/CAE一体化三维软件，作为参数化技术的最早拥有者，PRO/E被当今机械世界CAD/CAM/CAE领域作为标准并得到大力推广。PRO/E更是当今最流行的CAD/CAM/CAE软件。 在设计中，应用PRE/O进行手机零件绘制，在进行装配。进而完成手机的模型设计。应用PRO/E强大功能进行效果演示，并且可以进行随时各个部位的修饰，可以快速完

9、成所需的手机造型设计。对所需的组件进行模具、模架设计，完成注塑，开模，进而导出CAD图纸，完成设计。 第1章产品的资料收集和分析1.1 手机的分类这里的手机分类是为了让设计者了解产品的技术和市场的需求，在做设计时有明确的市场和技术定位。一般电子产品的结构取决于产品功能和性能需要。不过对于手机这样的消费类电子产品，它的更新换代已经远远的超出了基本的功能和性能要求。很多用户更换手机，更多的是追求其造型和结构的美观及轻便。所以在市场需求和技术发展的双轮驱动下，手机类型丰富多样，更新换代以数月计。这也就有了下面的各种分类方法。1.1.1 按用户分类1. 经济型手机 具有基本通讯功能的手机，其结构、造型

10、、色彩均比较一般，以实用为目标，其市场的占有率在一个稳定的范围，以价格优势取胜，为一般大众所使用。2. 时尚手机 普通的时尚手机在造型、结构和功能方面有特色的手机，如有MP3音乐播放、游戏、摄像功能等，以满足年轻消费群，这种手机也被称为时尚手机，价格中等。特殊的高级时尚手机在外壳上镶有金、银和钻石等。如图所示： 图 11 时尚手机3. 商务手机 具有大容量存储卡，具有上网功能、或者具备PDA功能的手机，适应商务人员的需求。这种手机往往都带有嵌入式操作系统如Symbian6.0，Windows CE，Palm，Linux等，故也称为智能手机，价格较高。 1.1.2 按其结构特征分直板手机是Nok

11、ia 创造的欧式风格；翻盖手机是日韩为代表的造型潮流；超薄手机则是欧美Apple等公司引领的新潮流。1超薄手机手机做成轻薄形是一种用户的需求，主要是便于携带和使用。超薄手机对结构设计和工艺技术是一种高难度的挑战；也给结构设计者有了发挥技术专长的机会。如下图： 图 12 一款超薄手机2滑盖手机 滑盖手机的按键上面具有有一个保护盖，以防止误触发按键。在使用时，可以用一个手指轻按滑下。这类手机经典的是铝合金机壳的Nokia8850。如下图：8850的经典在于它的外观造型和气质风格，银色泽华丽的铝镁合金外壳，闪闪发亮的镀铬金属边框，下滑式推盖设计、纯白雪亮的屏幕背景灯光，虽然它的功能存在着明显的不足和

12、落后，但在当时的市场轰动效应决不亚于现在的任何一部高档手机，在当时能拥有一部8850是有经济实力的象征。 图 13 滑盖88503.翻盖手机翻盖手机是指手机盖板为折叠式，翻开手机盖才可见到主显示屏或按键，如果手机只有一个屏幕， 则这种手机被称为单屏翻盖手机。如果手机在翻盖的内外面各有一个副显示屏，则这种手机被称为双屏翻盖手机。装于翻盖上的副屏幕通常 不大，一般仅能显示时间、信号、电池容量、来电号码等功能。如下图是一款摩托罗拉翻盖手机 图 14 翻盖手机4翻/旋转盖手机翻转盖手机是指带屏的盖板可以翻开，然后再旋转180度。这样可以搭配手写笔,实现在萤幕上的功能操作。这种手机都带摄像头，在摄像时翻

13、转屏幕也便于观察被摄对象。如图： 图 15 旋转盖手机5直板手机直板手机就是指手机屏幕和按键在敞开面，手机按键、屏幕无遮盖。直板手机的特点主要是可以直接看到屏幕上所显示的内容和直接使用按键，操作简捷。当然为了防止误触发按键，一般会设置启动键，按下几个启动键后，其他按键才可以正常使用。直板手机使用比较方便。缺点是按键暴露在表面，放在口袋里，上面的字易磨损。如图1-6直板机 图 16 直板手机1.1.3 手机种类的比较和发展趋势 实际上手机分类只是从市场角度、设计角度或其他角度的观察分析结果。一部手机用不同的分类方法可以归入到不同的种类中去，如翻盖手机即可以是低端手机，也可以是中端手机或者是高端手

14、机。1、 轻和薄从市场需求和技术进步的驱动来看，一是手机的结构会向轻薄方向发展，利于放入夏装的上衣口袋。二是手机造型的时尚化，个性化。如情侣手机。三是手机的功能会由单一往多功能发展。2、功能多样化 一些手机新功能如双卡手机、带摄像头的手机、手写屏手机、触摸屏手机、带MP3/4的大屏幕手机、带大容量存储卡的手机和内置GPS功能的手机等手机发展潮流的一个趋势，这些手机随着时间的推移，也会成为主流机型 3、直板和滑盖共存 研究表明：有盖的手机和直板手机，分别拥有各自的用户群，仍然会有各自的市场发展空间。从发展趋势上看，滑盖手机会成为手机主流结构形式的一种，会逐步取代翻盖手机。原因是其特征符合翻盖手机

15、使用者的心理特定需求，结构动作又没有翻盖手机那么张扬第2章产品的设计定位2.1 学生手机的基本工作原理及组成手机主要由主板，系统软件，机壳，电池，以及电话卡几部分组成，并通过相互联系协调，完成各类功能。2.1.1 工作原理手机之所以能相互通信，是因为它是由三部分协调工作的结果，这三部分分别为射频部分、逻辑部分和电源部分，要实现手机的通讯过程只要这三部分的协调工作就可以了。2.1.2 手机内部构造及组成 图 2-1 手机主板2.2 产品的设计定位对设计产品进行市场定位，学生手机最主要的市场对象自然是学生，此外，产品的功能，造型，材料进行定位。2.2.1 产品定位1、功能定位作为青年的学生对手机功

16、能需求比较高，因此手机功能尽可能较多。除了基本的信息交流，音乐网络之外，后台运行，平台支持各类软件也不可或缺。2、外型定位学生用手机造型要新颖、酷炫。采用翻盖手机，以银红为底，浅银色为上盖，简单而不缺时尚。这样的设计为了达到产品与装饰效果的完美结合，给人以美的享受。3、材料定位普通手机外壳主要采用的塑胶材料主要有PC、ABS和PC+ABS三大类。我设计的手机材料定格工程塑料。塑料特点：塑料按照其应用分为通用塑料和工程塑料。工程塑料指的是具有某些金属性能，能承受一定的外力作用，具有较高的机械强度，适用于工程上的结构材料的塑料。 在手机的应用主要是因为工程塑料的强度、韧性、耐磨性、抗化学性、成型性

17、好。 9第3章 手机造型设计3.1 设计主题造型设计作为一个专门的专业，有许多问题需要研究，作为一本介绍结构设计为主的设计，这里仅对造型设计做概要性的介绍，特别是描述与结构设计相关的造型设计内容。 3.1.1 设计理念对于学生这个特殊群体，美观，实用，功能都是说追求的，三者都很重要，但又不能完全摒蔽其一，努力寻找其中的结合点，是设计学生手机的指导思想。3.1.2 案例分析1、一款翻盖手机此款手机造型设计理念是表达圆滑与简洁。整体各面运用圆弧过渡，以迎合国内大众内敛、中庸的心理述求。外壳采用喷涂镜面效果使其有较强的视觉感。颜色采用酒红与珍珠白搭配显得简洁大方。如图3-1 图 31 翻盖手机3一款

18、直板手机的造型此款手机造型设计理念是表达时尚与华贵。面向国内时尚一族和欧美市场。运用材质的对比使其极其华贵。前壳和电池壳采用铝镁合金，表面加以拉丝纹理，加强了整体的金属质感。后上包角采用表面帖真皮方式以加强时尚华贵效果。如图3-2示 图 32 新颖直板手机3.2 造型效果经过参考各类资料，设计出自己想要的造型，选用翻盖手机，造型小巧，银红为上下面，再以浅银色镶边，构造简单，却不失通俗。如图334所示 图 33 造型图 图 34 造型图第4章手机零件设计及装配4.1手机零件设计运用Pro/E设计手机，其最主要就是手机各个零件的设计。本设计中的手机由上翻盖前壳、上翻盖后壳、手机屏幕、手机键盘、下翻

19、盖前壳、下翻盖后壳、电池、电池后壳，以及触屏笔几大部分组成。先完成对各个零部件的设计，生成，最后进行装配即可完成手机模型设计。4.1.1 手机关键尺寸测绘在进行手机零件设计前，必需详细知道手机各个部位的结构组成，长度、厚度的具体数据。因此手机设计前必须有较为明确的实物参照。尽心各个尺寸的测量。我手机的手机产考模型是一款美国Verizon公司出产的机型如图5-1所示 图4-1 设计参考模型机4.1.2 手机各个零件设计1、电池后改的设计电池后盖是手与手机接触最多的地方，因此设计目标是手感必须好，略微有粗糙感，防止出汗手滑。此外还不能忽视手机整体的和谐度。造型应美观。材料的选取要偏向于韧性的Pc+

20、ABS。电池后盖的设计过程如下在Pro/E中新建一个零件，实体文件，接着进入下一个界面，选取拉伸实体文件，进入草绘界面完成零件轮廓的设计具体流程如下图组所示： 图 4-2 新建菜单 图4-3 草绘图 图4-4 生成模型图完成零件实体轮廓之后接下来进行修饰。首先对实体进行抽壳，完成之后，再用一边进行电池壳上附件的创建，重新进入新的拉伸草绘界面完成附件的轮廓设计，点击完成。完成之后进行倒圆角以及修边命令， 最后点击完成，进而完成手机一个零件设计。下图为设计过程 ; 图4-5 壳特征 图4-6 草绘图 图4-7 倒圆角 完成上述步骤之后即完成手机零件设计，在进行渲染即完成如下图4-8造型效果 图48

21、 手机电池后盖手机了其他零件图的创建，如下图示： 图 4-10 手机下翻盖前盖 图4-11 手机上翻盖前盖 4.2 手机的装配在Pro/E中新建装配命令，进入装配界面。逐个完成对各个零件的约束。必须说明，命令必须是完全约束才是有效的命令。下图4-9是手机装配完成后，渲染完毕的效果图 图4-12 渲染效果图 1下图是手机装配图的爆炸图，包括本次设计中的所有零件，并渲染之后的效果。 图413 爆炸图2. 装配过程中还有以下几点采用了新的设计连接方式（1）、前后壳的连接要留有工艺缝 在实际中由于塑料的收缩比率的差异，模具制造的偏差，注塑参数等因素的影响，造成上、下外形尺寸大小不一致，即前壳大于后壳。

22、所以要在前后壳的拼合处四周要留工艺缝。本设计中的工艺缝为0.2mm，因此从外观上来看前壳尺寸略大于后壳。 （2）前后壳的装配连接 在传统手机壳的链接中一般有两种，螺钉连接和卡口连接，在本次设计当中由于是翻盖手机，因此不仅采用了传统螺钉，卡口连接还应用了销柱连接。此设计方式壳大大减缓手机线板的磨损。同时增加的弹性垫来避免装配的间隙和使用时的意外冲击力。 26第5章 手机模具设计及工程图5.1 手机模具设计 手机模具设计就是各个手机零件的模具具设计。在本设计中手机零件的模具设计选用的是含有许多曲面特征很有代表性的电池后盖。在模具设计中采用一模两腔的模具设计方法对零件进行开模、注塑，完成模架设计。下

23、图为完成之后的模仁如下图组： 图5-1 上模仁 图5-2 下模仁 图5-3 注塑件5.1.1 模具设计的流程和工艺要点 首先在Pro/E中新建 制造模具型腔 进入模具设计界面。在右侧菜单管理器中选自模具模具模型装配参照模型，将选用的零件添加进来。完成模型胚料的创建。在胚料中完成模型浇道的创建，接下来分型免得创建生成模型浇铸开模。 最后隐藏浇铸件，完成模具设计。以下组图为设计流程： 图5-4 创建模具设计界面 图5-5 添加模型 图 5-6 创建胚料 图5-7 模具开模5.1.2 模具成本模具的成本与模具的寿命息息相关，考虑到当今手机市场的日新月异，更新换代速度更是不断提升，因此模具成本尽量放低

24、。材料的选用是降低成本的只要主要指标。本设计采用45钢，但其光洁度，形位公差必须要精确，模具内膜光洁度同意都为0.8，形位公差根据种类的不同大约为0.30.6之间。5.2 模架的选取及工程图的绘制 模具完成之后，要进行加工，必须要有模架作为平台，完成固定，生产成品。其中涉及顶杆，复位杆，咀嘴，导柱等组建的设计及组装。最后导入CAD当中，完成工程图的绘制。5.2.1 模架的选取在此设计中，应用CAD中的一个挂件燕秀工具，进行墨家的选取。根据模型胚料的长、宽、高，在工具箱当中选取适当的模架标准件。在本设计当中选用的标准模架为CI2730 164 ×200 如图58示 图 58 模架图在模

25、架当中顶杆 、复位杆、咀嘴都是自行设计，如下图59为咀嘴样型。 图59 咀嘴5.2.2 工程图的绘制绘制工程图，在此次设计当中，大多数的平面图都是有Pro/E直接生成出来的。因此在绘图中主要就是标注尺寸，看似工作量小多了，其中让有相当数量容易处错误的地方。一幅图纸要让看图者明白途中表达的是什么意思，不是画的正确就能表明的，还要标注的正确。绘图当中各类尺寸的标注当中，尤其各类公差，粗糙度等不仅要标注，而且要标注的正确。例如图510 图 510 装配图结论在本次毕业设计当中，我按照毕业设计任务书的要求，通过网络、图书馆等途径收集整理资料，实物参照，草图设计等步骤，实现了时手机的工业设计与模具设计，具体设计情况如下：1、造型方面。追求时尚、实用、人性化的设计理念，整体结构设计，造型新颖独特。2、色彩方面。使用了银亮、酷炫的色彩，使得人在通讯过程中能够有轻松愉快的感受。3、工艺方面。采用新颖的连接方式，韧性良好的制材，体现科技产品所拥有的时尚典雅。4功能方面。键盘部分采用胶质的软性材料，帮助形成受力减压，增加了此处的减震效果。5、人机方面。整体采用河卵石的外形设计，使其更能符合人手的握持的尺寸。让人使用起来更加舒适。洛阳理工学院毕业设计论文谢 辞在这里首先要感谢学校的各位领导和老师的培养， 通过这次毕业设计我很好的梳理了自己大学三年所学的知识，掌握了工业设计的一般方法，对