7.1 手机产品的金属工艺
随着消费者审美标准的提高，以及手机新工艺新材料的快速发展，为了满足不断变化消费者的需求，各种各样的手机材料与工艺不断出现与应用。
目前，相对主流的有电铸工艺、铝装饰工艺、不锈钢装饰工艺（诺基亚6170全不锈钢外壳手机）、粉末冶金工艺、水晶标牌工艺、钻石及人造宝石等。由于中西文化的差异性，金属在东方文化中显示为一种高贵身份的象征。金属部件在手机结构设计中发挥越来越大的作用，海尔E66金属手机富有质感的金属拉丝精工外壳，不但坚固耐磨，更彰显坚毅性格。铝合金冲压成型面板，再进行阳极氧化的制造工艺，增加了金属材料的个性化选择。由于金属的强度较高，因此，可以实现塑件无法实现的结构。
7.1.1 电镀饰件
1.电镀工艺
摩托罗拉V8真空金属电镀设计的前翻盖，使用了不锈钢内框和硬化玻璃的外观处理技术，钢琴烤漆工艺的外壳倍显高贵。
2）电镀工艺
雕刻模具（材料、铜、钢、镍），也称为原始模具，模具与零件反型，采用立体雕刻机或者精密CNC加工。具体步骤：将原始模具放置到电解槽中镀镍，厚度由电解时间和电流大小决定，得到的模具和零件一样。将电镀出的零件剥离，作为模具再镀10～12h，得到的模型与零件反型，此为一级模；一级模再电镀一次，称为二级模，进行微处理后，得到的模具和零件一样；二级模处理成为三级模，与零件反型；三级模处理成为四级模，与零件一样，样件是2～5件。在四级模的基础上复制成凸模，再复制成凹模，循环复制，直到把所有的凹模连板焊接成为模具。电铸出的产品用切割机切割成产品。一张模具的使用寿命不超过10次就需要报废。在前面几级模具中，每一套都要进行微处理，处理成光面和麻面两种效果；光面用砂纸或抛光机抛光，麻面则可采用喷砂、腐蚀、电火花等工艺。
3）表面处理及效果
镭射效果：镭射雕刻的图案一般是凹进去，其七彩效果是靠表面的细碎面进行光的反射达到的。雕刻深度不超过3.0mm，拔模在10°以上。夏新A6上的龙和夏新F56上的蝴蝶都是镭射雕刻。图案一般是凹进去的，原因是镭射的面很细微，容易磨损，一般做凹进去的效果，凸出来容易磨损掉。用镭射加工，类似防伪标记，但防伪标记达不到这种装饰效果。
颜色效果：银色（为本色）、黄色、镀金、黑珍珠色（镀黑珍珠镍）。电铸件只能镀出三种颜色：银色、金色、黑色，其他色只能通过后期喷涂达到。
4）设计要点
浮雕或隆起部分边缘处应留有拔模斜度，最小为10°，随产品高度增加，拔模斜度也相应增大。
字体的拔模斜度应在15°以上。铭牌的理想高度在3.0mm以下，浮雕或凸起部分在0.4～0.7mm之间。字体的高度或深度不超过0.3mm。若采用镭射效果，则高度或深度不超过0.2mm；最佳高度或深度为0.1mm；板材的平均厚度为0.2±0.05mm；若产品超过此高度，则应做成中空结构，并允许产品高度有0.05mm的误差。由于板材厚度是均匀结构，产品表面的凸起或凹陷部分背面也有相应变化。
产品的外型轮廓使用冲床加工，为防止冲偏伤到产品或产品冲切变形，其外缘切边宽度平均为0.07mm，尽量保证冲切部分在同一平面或尽量小的弧度上，避免用力集中而造成产品变形，冲切只能在垂直产品的方向作业。铭牌表面效果，可采用磨砂面、拉丝面、光面和镭射面相结合的方式。光面多用于图案或者产品的边缘，产品表面应该避免大面积的光面，否则易造成划伤；磨砂面和拉丝面多用于铭牌底面，粗细可进行调整；在实际的生产中，磨砂面的产品要比拉丝面的产品不良率低，但是开发周期长一些。镭射面多用于字体和图案，也可用于产品底面。若产品表面需要喷漆处理，应该提供金属漆的色样。
由于工艺的限制，应允许最终成品的颜色与色样有轻微的差异。若铭牌装配时为嵌入的结构，需提供机壳的正确尺寸及实样。若铭牌的尺寸过大或过高，应在机壳上相应的部位加上支撑结构。
5）电镀件的设计参数
①电镀件要采用合适的壁厚来防止变形，最好在1.2～4.0mm之间。要在容易变形的位置做加强处理。
②电镀时会在电镀件表面沉积一定的厚度，设计时应将电镀件的外观面向里偏移0.03mm。
③电镀件表面应无直角和锐角，圆角应在R0.3mm以上。
④如果有盲孔的设计，盲孔的深度最好不超过孔径的1/2，否则不要对孔的底部的色泽做要求。
⑤要避免采用大面的平面。塑料件在电镀之后反光率提高，平面上的凹坑、局部的轻微凹凸不平都变得很敏感，最终影响产品效果。
⑥另外，最好不要在塑件中有金属嵌件存在，由于两者的膨胀系数不同，在温度升高时，电镀液体会渗到缝隙中，对塑件结构造成一定的影响。
⑦要考虑留有时装挂的结点部位，结点部位要放在不显眼的位置。可以用挂钩、槽、缝和凸台等位置做接点。对于容易变形的零件，可以专门设计一个小圆环状的装挂部位，等电镀后再除去。
⑧标记和符号要采用流畅的字体，如圆体、琥珀和彩云等。因为多棱多角的字体不适于电镀。流畅的字体容易成型、电镀后外观好。文字凸起的高度以0.3～0.5mm为宜，斜度为65°。
⑨如果能够采用皮纹、滚花等装饰效果要尽量采用，因为降低电镀件的反光率有助于掩盖可能产生的外观缺陷。
2.电铸标牌
电铸（Electroforming）：通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制金属制品（能将铸模和金属沉积物分开）的过程。电铸具有高度的仿真性，能准确地复制出芯模表面的形貌，尺寸精度高，如细微纹路和高光表面，这是其他加工工艺难以实现的。电铸的芯模可以反复使用而又不影响精度，因此，通过电铸技术制作的铭牌（如日本手机标牌），可以将设计的细节及其精美的效果，都展现出来。
1）电铸标牌设计注意事项
①喷漆按照标准的PMS颜色或者由ID提供给供应商的样板。
②标牌主要采用压敏双面胶（3M，Tesa，Nitto，etc）进行装配，或者采用热反应胶带进行装配。
③图形及字体最细要求为0.1mm，间距最细要求为0.1mm，图形及字体高度最小要求为0.2mm；浮雕或隆起部分边缘处应留有拔模斜度，最小为10°，并随产品高度增加，拔模斜度也相应增大，字体的拔模斜度应在15°以上，字体的高度或深度不超过0.3mm；若采用镭射效果，则高度或深度不超过0.15mm。
④板材的平均厚度为0.22±0.05mm，若产品超过此高度则应做成中空结构，并允许产品高度有0.05mm的误差；由于板材厚度是均匀结构，产品表面的凸起或凹陷部分背面也有相应变化。
⑤产品的外形轮廓使用冲床加工，为防止冲偏伤到产品，其外缘切边宽度平均为0.07mm；为防止产品冲切变形，尽量保证冲切部分在同一平面或尽量小的弧度，避免用力集中而造成产品变形，冲切只能在垂直产品的方向上作业。
⑥电镀材料可以选择铬（Chrome）、金（24kGold）、铜（Copper）、镍（Nicke）。标牌表面效果，可采用磨砂面、拉丝面、光面和镭射面相结合的方式。光面多用于图案或者产品的边缘，产品表面应该避免大面积的光面，否则易造成划伤；磨砂面和拉丝面多用于标牌底面，粗细可进行调整；在实际的生产中，磨砂面的产品要比拉丝面的产品不良率低，但是开发周期长一些。镭射面多用于字体和图案，也可用于产品底面。
⑦若产品表面需要喷漆处理，客户应该提供金属漆的色样。由于工艺的限制，应允许最终成品的颜色与色样有轻微的差异。
⑧若标牌装配时为嵌入的结构，客户提供机壳的正确尺寸及实样。若标牌的尺寸过大或过高，应在机壳上相应的部位加上支撑结构。
⑨客户提供完整的资料给供应商，包括二维和三维的图档。二维使用DWG格式的文件、三维使用PRT格式的文件。产品外观以三维图档为准；但是外形轮廓尺寸以二维图档为准；图案或字体用CDR格式或者AI格式的文件。另外应提供产品的效果图。
⑩结构简单的产品，其开发周期为15～18天；若有立体弧度的产品，开发周期需要22～25天。样品通过后，量产准备时间为15天。
2）电铸标牌工艺流程
①在铜板上根据客户提供的三维图档进行雕刻。
②将原始模具放入电铸池内，经过18～20h的不断沉积，电铸出一级模具（厚度要求在2.5～3.0mm之间）。
③将一级模具进行CNC加工（大约需要1～2天时间），加工完毕后再放入电铸池里进行电铸（12～16h）。
④将电铸出来的产品进行抛光、喷砂或拉丝的处理（需要一周的时间），再放入电铸池里进行电铸（大概需要12～16h），成为二级模具。
⑤将二级模具放入电铸池里1～14h后，这样就制作出来一个产品。
⑥将制作出来的一个产品和一个模具同时放入电铸池，这样就复制出一个产品和模具（这样就有2个产品和2个模具了）。
⑦经过不断的复制可以制成一张量产板，同时，进行冲床模的制作；进行量产、加工。
7.1.2 铝装饰件
铝装饰件的特点是效果及颜色多样化。
铝装饰件的设计要点如下。
①饰件厚度在0.3～0.8mm之间，常用0.4～0.6mm。高度应控制在5.0mm之内。
②饰件表面字体可采用挤压成型、腐蚀或印刷的方式。由于在挤压成型时，字体边缘受力会产生细小的裂纹，字体表面会有轻微的变形，所以，挤压成型后的字体要对表面进行高光切削和拉丝处理。
③表面效果可采用拉丝或磨沙面。拉丝效果可采用带有拉丝效果的板材；若产品表面带有腐蚀字体，则产品表面的拉丝效果用腐蚀的方式加工，但是腐蚀的效果没有拉丝板材的效果好。磨沙面采用喷沙的效果加工。
④板材可根据需要进行着色处理，客户提供色卡号或产品的实样。
⑤产品形状可以做成任意的曲面，也可进行弯边或对边缘处进行高光切削。
⑥铭牌装配时为嵌入的结构，需提供机壳的正确尺寸及实样。若铭牌的尺寸过大或过高，应在机壳上相应的部位加上支撑结构。
⑦客户提供完整的资料，包括二维和三维的图档。二维使用DWG格式的文件，三维使用PRT格式的文件。产品外观以三维图档为准；但是外型轮廓尺寸以二维图为准；图案或字体用CDR格式或者AI格式的文件。另外应提供产品的效果图。产品的开发周期一般为10～18天，量产准备时间为5～7天。
1.铝材工艺
1）铝板拉丝
铝板拉丝（如诺基亚E52）其实是一种修复工艺，也可起美观作用。根据效果可分为直纹、乱纹、波纹、螺旋纹等，并且一般是先拉丝再电镀。
①直纹拉丝是指在铝板表面用机械摩擦的方法加工出直线纹路。
②连续直纹可用百洁布或不锈钢刷通过对铝板表面进行连续水平直线摩擦获得。改变不锈钢刷的钢丝直径可获得不同粗细的纹路。
③乱纹拉丝是在高速运转的铜丝刷下，使铝板前后左右移动摩擦所获得的一种无规则、无明显纹路的亚光丝纹。这种加工，对铝或铝合金板的表面要求较高。
④波纹一般在刷光机或摩擦机上制取。利用上组磨辊的轴向运动，在铝或铝合金板表面磨刷，得出波浪式纹路。
⑤螺旋纹又称为旋光，是采用圆柱状毛毡或研石尼龙轮装在钻床上，用煤油调和抛光油膏，对铝或铝合金板表面进行旋转抛磨所获取的一种丝纹。多用于圆形标牌和小型装饰性表盘的装饰性加工。螺纹是用一台在轴上装有圆形毛毡的小电机，将其固定在桌面上，与桌子边沿成60°作用的角度，另外做一个装有固定铝板的拖板，在拖板上贴一条边沿齐直的聚酯薄膜用来限制螺纹进度。利用毛毡的旋转与拖板的直线运动，在铝板表面旋擦出宽度一致的螺纹纹路。
2）阳极处理
阳极处理称为阳极着色处理，又称为腐蚀处理。铝的阳极处理是金属表面借由电流作用而形成的一层氧化物膜，颜色丰富、色泽优美、电绝缘性好并且坚硬耐磨，抗腐蚀性极高。其基本原理：在电极和电解液的作用下，表层的铝离子会被分解到电解液中和颜料离子混合后，再将电极反转，使铝离子和颜料离子再重新附着到铝件的表面上，这样就能镀上颜色均匀、附着力强的氧化物薄膜。在这个过程中要注意控制电极作用的时间，以保持铝件的厚度不变。
3）喷砂处理
喷砂处理是为了获得膜光装饰或细微反射面的表面，以符合光泽柔和等特殊设计需要。同时，可以使丝印时印料和承印物的结合更牢固。喷砂通常在专用喷砂机内进行。根据砂面粗细程度的要求，选择适当数目的石英砂，喷制成适当的砂面。均匀适度的喷砂处理，基本上可克服铝材表面的常见缺陷。
4）高光切削（Dia-cutting）
高光加工严格说不属于预处理，而是后加工。高光加工的零件由于光泽度高，配以粗细刀纹，利用折光原理，可以大大增强装饰效果，近两年来深受欢迎。高光切削是在CNC机床应用刀具进行快速切削使标牌及其他装饰件产生出高光亮面的工艺。切削过程中由于发热会使铝表面产生一层氧化膜，保护加工面长期保持光亮。高光加工设备较为简单，可以专门设计制造，也可用铣床、钻床改制。加工中工作台面要能快速进给，刀具转速为7000～10000r/min，刀刃角度一般为140°左右，也有特殊要求的，可使用多种不同角度的刀具。据介绍，日本的“万能高光机”配有一套12把不同角度的刀具，刀刃角度有30°、45°、60°、75°、90°、130°、140°和160°等。装饰件上切削角度的设计与铝板的厚度和转角的大小有关，一般以45°～30°为宜。
高光切削应用到铝标上有两种效果。
①字体的环形纹路：用天然的金刚石做刀具，通过刀具的快速旋转，切削出环形纹路，刀具的旋转速度在6000～9000r/min。一般用于平面凸出的字体，凸出的字高在0.3mm左右，对于字体的大小、高度和字间距没有明确的数值要求，但是字间距不能太小，太小易造成冲压联字的问题。板材一般也会选0.4mm以上的厚度，0.3mm厚度的也可以做。
②高光亮边：一般的铝标会有表面拉丝、喷沙和着色的效果，在产品的周边会有45°的高光亮边，这种效果在韩国又称为批花，由CNC机床切削而成，因刀具的选择不同，可以有30°，45°和60°之分，切削的深度最好小于板材的厚度，例如，0.5mm的板材就切削掉0.3mm，0.3mm厚的板材就切掉0.2mm，主要是为防止切到零件的底部，有可能会损伤刀具或者夹具。
弧面上也可以处理高光切削的效果，但是加工的流程上就有变化。如果弧度很小，是单边弧度，流程是拉丝（喷沙）—阳极氧化—冲裁整形—高光切削；如果弧度很大，流程是拉丝（喷沙）—阳极氧化—冲裁—高光切削。整形着色是一定放在最后一步的，高光部分印刷保护，不被着色上。
2.铝合金标牌
铝合金标牌是指采用铝合金为基础材料，通过一系列工艺处理而得到的标牌工艺方式。铝合金标牌的外形加工主要是通过冲压成型，在铝合金标牌生产中所涉及的工艺较多，如阳极氧化、拉丝、腐蚀等工艺。阳极氧化（Anodizing）是指金属制件作为阳极在一定的电解液中进行电解，使其表面形成一层具有某种功能（如防护性，装饰性或其他功能）的氧化膜的过程。
铝合金标牌设计注意事项如下。
①产品厚度在0.3～0.8mm之间，常用0.4～0.6mm。高度应控制在5.0mm之内。
②产品表面字体可采用挤压成型、腐蚀或印刷的方式。由于在挤压成型时，字体边缘受力会产生细小的裂纹，字体表面会有轻微的变形，所以，挤压成型后的字体要对表面进行高光切削和拉丝处理。
③表面效果可采用拉丝或磨砂面。拉丝效果可采用带有拉丝效果的板材；若产品表面带有腐蚀字体，则产品表面的拉丝效果用腐蚀的方式加工，但是腐蚀的效果没有拉丝板材的效果好。磨砂面是采用喷砂的效果加工。
④板材可根据需要进行着色处理，客户应提供色卡号或产品的实样给供应商。
⑤产品形状可以做成任意的曲面，也可进行弯边或对边缘处进行高光切削。
⑥标牌装配时为嵌入的结构，客户提供给供应商机壳的正确尺寸及实样。若标牌的尺寸过大或过高，应在机壳上相应的部位加上支撑结构。
⑦客户提供完整的资料，包括二维和三维的图档。二维使用DWG格式的文件，三维使用PRT格式的文件。产品外观以三维图档为准；但是外型轮廓尺寸以二维图为准；图案或字体用CDR格式或者AI格式的文件。另外应提供产品的效果图。
⑧产品的开发周期一般为16～18天，量产准备时间为5～7天。
7.1.3 不锈钢饰件
1.不锈钢在手机中的应用范围
不锈钢（硬度较高的铝及铝合金）饰件厚度为0.2～0.3mm，以前的颜色单一，但随着技术的发展现在颜色已逐渐丰富起来，在手机中的应用范围很广。
1）屏蔽罩
因吃锡性不佳，只能用于上盖，料厚可为0.15mm或0.2mm。
2）弹片弹簧类
接触弹片类也有采用不锈钢的，再镀铬或镀镍提高导电性和上锡性能，一般用SU301和SU304，料厚可为0.15mm或0.2mm。
在电池扣上下扣合的类型中会用到弹簧，也会用到不锈钢材料，一般用SU302或SU304，性能较琴钢线稍差，但成本较低，成型后再做调质处理。常用线径为φ0.23mm、φ0.25mm、φ0.3mm。
3）支撑架
支撑架的生成是在塑胶件注塑工艺中，将不锈钢件先放入模具内固定好后再注塑，让塑胶与五金件链接在一起的工艺方式，此工艺用在手机后壳中较多，用于提高后壳强度和一定屏蔽作用。
4）外观件
不锈钢前壳及电池盖所用料厚为0.5mm，材料为SUS316L，如诺基亚8800。
腐蚀网孔厚度一般不超过0.2mm，因腐蚀通孔最大深度为0.1～0.15mm，否则形成锥形孔，且孔周不够光滑。
5）补强钢片
在钢琴键和侧键中，使用料厚度为0.15mm或0.2mm的不锈钢片作为中间件，用于保证键盘的平整度，还可作接地、屏蔽、遮光用，特殊情况还可加大料厚。
在FPC链接中，黏结于金手指位补强FPC强度，以利组装，一般料厚0.2mm。
也有在主键盘FPC底加一钢板，用于定位主键盘，保证良好手感，料厚可选0.4mm左右。
6）PIFA天线
也可用SU301或SU302做PIFA天线，料厚度为0.2mm，性能较磷铜、铍铜差。
2.不锈钢工艺
1）表面本色白化处理
不锈钢在加工过程中，经过卷板、扎边、焊接或者热处理，会产生黑色氧化皮，影响外观及使用，需要去除，表面本色白化处理方法。
2）表面镜面光亮处理
根据不锈钢产品的复杂程度和用户要求情况的不同，可分别采用机械抛光、化学抛光和电化学抛光（EP）等方法来达到镜面光泽。
（1）机械抛光
整平性好，光亮劳动强度大，污染严重，光泽下降，投资及成本较高，适于简单工件、中、小产品，而对复杂件无法加工。整个产品光泽达不到一致，光泽保持时间不长。
（2）化学抛光
投资少，复杂件能抛，效率高，速度快，光亮度不足，抛光液要加湿，有气体溢出，需要适风设备。对于复杂产品和光亮度要求不高的产品选用小批量加工较合算。
（3）电化学抛光
达镜面光泽，长期保持，工艺稳定，污染少，成本低，防污染性好。一次性投资大，复杂件要装工装，辅助电极，大量生产要降温，适于要求长时间保持镜面光亮的产品。工艺稳定，易操作，可广泛推广使用。
3）表面着色处理
着色工艺就是利用表层的惰性氧化铬模形成指定的颜色，不锈钢着色不仅赋于不锈钢制品各种颜色，增加产品的花色品种，而且提高产品耐磨性和耐磨能性。
4）PVD技术
PVD技术（物理气相沉积，Physical Vapor Deposition）是目前国际上科技含量高且被广泛应用的离子镀膜技术，它具有镀膜层致密均匀、附着力强、镀性好、沉积速度快、处理温度低和可镀材料广泛等特点，它是表面处理工程领域较佳的选择。
PVD技术包括真空蒸镀、溅射膜和离子膜。PVD本身镀膜过程是高温状态下，等离子场下的辉光反应，也是一个高净化处理过程。镀层的主要原材料是以钛金属为主，钛是金属中与人体皮肤最具亲和性能的，使得PVD产品本身具备纯净的环保性能。
7.2 手机产品的制造工艺
7.2.1 材料的选择与应用
目前，手机领域最常用塑料材料主要有PC、ABS和PC+ABS三大类。日本手机主要采用PC+ABS，有时采用ABS做手机外壳；韩国手机最早采用纯PC材料。在国内，A100、A100II手机是国内首次采用纯PC材料的机型，近年来PC材料的使用越来越多，三星S5830洛克裸壳系列采用超强的优质PC材料，柔韧度极高，不易折断。
近两年来，由于在模具设计、注塑技术，以及材料的后续喷涂工艺方面都有了很大的提高与突破，使得使用PC材料来制造手机外壳的比例不断上升。根据统计目前手机外壳采用PC材料的比例已超过50%。而手机领域常用的三大材料也各有千秋，适用于不同的环节，三大材料的一般特性。
1.PC
PC又称为聚碳酸酯，它的性能特点。
2.ABS
ABS又称为丙烯脂—丁二烯—苯乙烯共聚物，它的性能特点。
3.PC+ABS
PC+ABS，即PC与ABS的合成材料，特点取两者之长，它的性能特点。
手机材料选材要点如下。
1）根据结构特点选材
当结构强度较大。壁较厚。结构形状复杂时应首选PC+ABS。
当结构较单薄。强度不足时，应选PC。
2）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PC+ABS。
对需要外观做电镀时，应选ABS。
3）直板机选料
PC和PC+ABS均可使用时，应首选PC+ABS。
选PC时，应选用高流动性的牌号，可优先选三星HF-1023M。
翻盖机和在恶劣环境（如低温、有振动和冲击等）下使用的加固型手机，应选用PC材料。
注意：高流动性的牌号相对结合线、缩水纹等缺陷较小，但普通级相对强度高（因为分子链长）。
7.2.2 模具制造工艺
塑料成型是将各种形态（粉料、粒料、溶液和分散体）的塑料制成所需形状的制品或坯件的过程，成型的方法多达三十几种。它的选择主要决定于塑料的类型（热塑性还是热固性）、起始形态，以及制品的外形和尺寸。加工热塑性塑料常用的方法有挤出、注射成型、压延、吹塑和热成型等；加工热固性塑料一般采用模压、传递模塑，也用注射成型；层压、模压和热成型是使塑料在平面上成型。
上述塑料加工的方法，均可用于塑料材料的加工，而塑料成型的基础是模具，模具设计的合理性，以及制造的准确性直接影响与决定着产品的最终效果，诺基亚E66塑料材料制造的手机外壳。材料为PC+ABS，收缩率为0.5%，产品成型后不仅对塑件尺寸要求高，而且还要求表面平整、光洁，无影响外观的缩水痕、熔接痕、缺料、飞边、裂纹和变形等工艺缺陷。在产品设计与模具设计过程中匹配的关键部分通常有以下几个方面。
（1）脱模斜度
设计脱模斜度的目的是便于塑件的脱模，避免在脱模过程中拉伤塑件表面，其大小取决于塑料的收缩率。脱模斜度的取向要根据塑件的内外型尺寸而定。塑件外形以型腔大端为准，尺寸要符合图纸要求，斜度沿形状减小方向。要求开模后塑件留在型芯上，塑件内表面的脱模斜度应小于外表面的脱模斜度。根据ABS的性能，型芯的脱模斜度取1.5°。
（2）加强筋
为了使塑件与底壳便于装配，并有一定的强度和刚度，同时又能避免因壁过厚而产生成型缺陷，在塑件内表面外侧增设了多处加强筋，小端厚度为0.6mm，并做1°斜度。
（3）塑件尺寸公差与精度
该塑件长为98mm、宽为43mm、最高为13mm，其粗糙度值为Ra0.06mm。影响塑件公差的主要因素有模具制造误差及磨损误差，尤其是成型零件的制造和装配误差，以及使用中的磨损、塑料收缩的波动、注射工艺条件的变化、塑件的形状和飞边厚度的波动、脱模斜度及成型后塑件的尺寸变化。该塑件选用尺寸精度等级为6级，公差为GB/T14486-93的尺寸小的公差数值。
4）转角设计
转角处尽可能设计成圆角，圆角可避免应力集中，以提高制件强度。圆角可有利于充模和脱模，圆角有利于模具制造，以提高模具强度。
1.模具设计
模具是指工业生产上用于注塑、吹塑、挤出、压铸、锻压成型、冶炼、冲压和拉伸等方法得到所需产品的各种模子和工具。模具是用来成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。
注塑模具的分类方法很多。按塑料品种可分为热固性注塑模具和热塑性注塑模具；按注射机类型可分为卧式、立式和角式注塑模具；按安装方式可分为移动式（在立式注射机上使用）和固定式注塑模具；按型腔数量可分为单型腔和多型腔注塑模具；按分型面可分为单分型面和多分型面注塑模具。
2.塑料模具设计流程
1）接受任务书
模具设计任务书通常由产品设计师或者工程师提出，其内容如下。
①经过审签的正规制件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度等。
②塑料产品说明书或技术要求。
③生产产量。
④塑料产品样品。
通常模具设计任务书由塑料产品工艺员根据成型塑料产品设计师的任务书提出，模具设计人员以成型塑料产品任务书、模具设计任务书为设计输入依据来设计模具。
2）收集、分析、消化原始资料
收集整理有关塑料产品设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。
①消化塑料产品设计图，了解产品的用途，分析塑料产品的工艺性，尺寸精度等技术要求。例如，塑料产品在外表形状、颜色透明度和使用性能方面的要求是什么，塑料产品的几何结构、斜度和嵌件等情况是否合理，熔接痕和缩孔等成型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接和钻孔等后加工。选择塑料产品尺寸精度最高的尺寸进行分析，根据估计成型公差评定是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料产品来。此外，还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。
②消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格和模具结构类型等要求是否恰当，能否落实。
成型材料应当满足塑料产品的强度要求，具有好的流动性、均匀性、各向同性和热稳定性。根据塑料产品的用途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。
3）确定成型方法
采用直压法、铸压法还是注射法。
4）选择成型设备
根据成型设备的种类来进行模具调试，因此，必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。对于注射机来说，在规格方面应当了解以下内容：注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度和模板行程等，要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。
5）具体结构方案
（1）确定模具类型
如压制模（敞开式、半闭合式和闭合式）、铸压模和注射模等。
（2）确定模具类型的主要结构
选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备和理想的型腔数，在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料产品的工艺技术和生产经济的要求。对塑料产品的工艺技术要求是要保证塑料产品的几何形状、表面光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料产品的成本低，生产效率高，模具能连续的工作，使用寿命长，节省劳动力。
影响模具结构及模具个别系统的因素很多、很复杂。
①型腔布置。根据塑料产品的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易和模具成本等确定型腔数量及其排列方式。对于注射模来说，塑料制件精度为3级和3a级，重量为5g，采用硬化浇注系统，型腔数取4～6个；塑料制件为一般精度（4～5级），成型材料为局部结晶材料，型腔数可取16～20个；塑料制件重量为12～16g，型腔数取8～12个；而重量为50～100g的塑料制件，型腔数取4～8个。对于无定型的塑料制件建议型腔数为24～48个或16～32个或6～10个。当再继续增加塑料制件重量时，就很少采用多腔模具。7～9级精度的塑料制件，最多型腔数较之指出的4～5级精度的塑料增多至50%。
②确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工、排气、脱模及成型操作，要保证塑料产品的表面质量等。
③确定浇注系统（主浇道、分浇道及浇口的形状、位置和大小）和排气系统（排气的方法、排气槽位置和大小）。
④选择顶出方式（顶杆、顶管、推板和组合式顶出）、决定侧凹处理方法和抽芯方式。
⑤决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。
⑥根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有连接、定位和导向件的位置。
⑦确定主要成型零件、结构件的结构形式。
⑧考虑模具各部分的强度，计算成型零件工作尺寸。
⑨绘制模具图。
在绘制模具总装图之前，应先绘制工序图，并要符合塑料产品设计图和工艺资料的要求。在工序图下面标出制件编号、名称、材料、材料收缩率和绘图比例等，通常就把工序图绘制在模具总装图上。
（1）绘制总装结构图
绘制总装图尽量采用1：1的比例，先由型腔开始绘制，主视图与其他视图同时画出。模具总装图应包括以下内容。
①模具成型部分结构。
②浇注系统、排气系统的结构形式。
③型面及分模取件方式。
④外形结构及所有连接件，定位、导向件的位置。
⑤标注型腔高度尺寸（不强求，根据需要）及模具总体尺寸。
⑥辅助工具（取件卸模工具，校正工具等）。
⑦按顺序将全部零件序号编出，并且填写明细表。
⑧标注技术要求和使用说明。
（2）模具总装图的技术要求内容
①对于模具某些系统的性能要求。例如，对顶出系统、滑块抽芯结构的装配要求。
②对模具装配工艺的要求。例如，模具装配后分型面的贴合面的贴合间隙应不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求，并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求。
③模具使用、装拆方法。
④防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封和保管等要求。
⑤有关试模及检验方面的要求。
（3）绘制全部零件图
由模具总装图拆画零件图的顺序应为先内后外、先复杂后简单和先成型零件后结构零件。
①图形要求：一定要按比例画，允许放大或缩小。视图选择合理、投影正确、布置得当。为了使加工专利号易看懂、便于装配，图形尽可能与总装图一致，图形要清晰。
②标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序：先标主要零件尺寸和出模斜度，再标注配合尺寸，然后标注全部尺寸。在非主要零件图上先标注配合尺寸，后标注全部尺寸。
③表面粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角，如标注“其余3.2”，其他粗糙度符号在零件各表面分别标出。
④其他内容，如零件名称、模具图号、材料牌号、热处理和硬度要求、表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度及技术说明等都要正确填写。
（4）校对、审图、描图和送晒
自我校对的内容如下。
①模具及其零件与塑件图纸的关系。
模具及模具零件的材质、硬度、尺寸精度和结构等是否符合塑件图纸的要求。
②塑料制件方面。
塑料的流动、缩孔、熔接痕、裂口和脱模斜度等是否影响塑料制件的使用性能、尺寸精度和表面质量等方面的要求。图案设计有无不足，加工是否简单，成型材料的收缩率选用是否正确。
③成型设备方面。
注射量、注射压力、锁模力够不够，模具的安装、塑料制件的型芯、脱模有无问题，注射机的喷嘴与哓口套是否正确的接触。
④模具结构方面。
a.分型面位置及精加工精度是否满足需要，会不会发生溢料，开模后是否能保证塑料制件留在有顶出装置的一边。
b.脱模方式是否正确，推广杆、推管的直径、位置、数量是否合适，推板会不会被型芯卡住，会不会造成擦伤。
c.模具温度调节方面。加热器的功率、数量，冷却介质的流动线路位置、粗细、数量是否合适。
d.处理塑料制件制侧凹的方法，脱侧凹的机构是否恰当，如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否相互干扰。
e.浇注、排气系统的位置、大小是否恰当。
f.设计图纸。
g.装配图上各模具零件安置部位是否恰当，是否表示清楚，有无遗漏。
h.零件图上的零件编号、名称、制作数量、零件内制还是外购的，是标准件还是非标准件，零件配合处理精度、成型塑料制件高精度尺寸处的修正加工及余量，模具零件的材料、热处理、表面处理和表面精加工程度是否标记、叙述清楚。
⑤零件。
主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸数字应正确无误，不需要生产者换算。
⑥检查图形。
全部零件图及总装图的视图位置，投影是否正确，画法是否符合制图国家标准，有无遗漏尺寸。
⑦校核加工性能
所有零件的几何结构、视图画法、尺寸标等是否有利于加工。
⑧复算辅助工具的主要工作尺寸。
专业校对原则上按设计者自我校对项目进行，但是要侧重于结构原理、工艺性能及操作安全方面。描图时要先消化图形，按国家标准要求描绘，填写全部尺寸及技术要求。描图后自校并且签字。把描好的底图交设计者校对签字，习惯做法是由工具制造单位有关技术人员审查、会签、检查制造工艺性，然后才可送晒。
⑨编写制造工艺卡片。
由工具制造单位技术人员编写制造工艺卡片，并且为加工制造做好准备。在模具零件的制造过程中要加强检验，把检验的重点放在尺寸精度上。模具组装完成后，由检验员根据模具检验表进行检验，主要是检验模具零件的性能情况是否良好，只有这样才能保证模具的制造质量。
6）试模及修模
虽然在选定成型材料、成型设备时是在预想的工艺条件下进行模具设计，但是人们的认识往往是不完善的，因此，必须在模具加工完成以后，进行试模试验，看成型的制件质量如何。发现缺陷以后，进行排除错误性的修模。
塑件出现不良现象的种类居多，原因也很复杂，有模具方面的原因，也有工艺条件方面的原因，二者往往交织在一起。在修模前，应当根据塑件出现的不良现象的实际情况，进行细致的分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后再提出补救方法。因为成型条件容易改变，所以一般的做法是先变更成型条件，当变更成型条件不能解决问题时，才考虑修理模具。
修理模具应慎重，没有十分把握不可轻举妄动。其原因是一旦变更了模具条件，就不能再做大的改造和恢复原状。
7）整理资料进行归档
模具经试验后，若暂时不使用，则应该完全擦除脱模渣滓、灰尘、油污等，涂上黄油或其他防锈油、防锈剂，送到保管场所保管。
从设计模具开始到模具加工成功，直到检验合格为止，在此期间所产生的技术资料，如任务书、制件图、技术说明书、模具总装图、模具零件图、底图、模具设计说明书、检验记录表和试模修模记录等，按规定加以系统整理、装订、编号进行归档。这样做似乎很麻烦，但是对以后修理模具，设计新的模具都是很有用处的。
