1、洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）手機的工業(yè)設(shè)計和模具設(shè)計摘 要我所設(shè)計的課題名稱是手機的工業(yè)設(shè)計和模具設(shè)計。本設(shè)計主要應(yīng)用Pro/E、CAD兩種繪圖軟件完成手機的零件設(shè)計、組裝、以及零件的開模、注塑，進而完成所需工程圖的繪制。先應(yīng)用Pro/E可以先完成手機的各個零部件的設(shè)計，然后可以快速完成最后的組裝，繼而完成所需的手機模型設(shè)計。應(yīng)用Pro/E的各類功能不僅能完美形象地表達出設(shè)計的效果，還能隨時進行上所需的進行修改。整個工程包括模型設(shè)計、模具設(shè)計、模架設(shè)計，無論效果演示還是材料應(yīng)用都是在Pro/E軟件中完成。不僅可以節(jié)約材料，而且更為方便快捷。最后所畫的圖形導(dǎo)入CAD之中完成零件圖、裝配圖等圖紙的

2、繪制圖。通過這次 手機設(shè)計我不僅在Pro/E軟件應(yīng)用上取得了巨大進步，而且也更為深刻地體會到了設(shè)計的含義。關(guān)鍵詞 手機， PRO/E，模具設(shè)計，模架設(shè)計 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，F(xiàn)ormwork design7目錄前言1第1章產(chǎn)品的資料收集和分析21.1手機的分類21.1.1 按用戶分類21.1.2按結(jié)構(gòu)特征分類31.1

6、.3手機的類型比較和發(fā)展趨勢4第2章產(chǎn)品的設(shè)計定位72.1學(xué)生手機的基本工作原理及組成72.1.1 工作原理72.1.2 手機內(nèi)部構(gòu)造及組成72.2 產(chǎn)品的設(shè)計定位72.2.1 產(chǎn)品定位7第3章 手機造型設(shè)計93.1 設(shè)計主題93.1.1 設(shè)計理念93.1.2 案例分析93.2 造型效果10第4章手機零件設(shè)計及裝配124.1手機零件設(shè)計124.1.1 手機關(guān)鍵尺寸測繪124.1.2 手機各個零件設(shè)計134.2 手機的裝配17第5章 手機模具設(shè)計及工程圖205.1 手機模具設(shè)計205.1.1 模具設(shè)計的流程和工藝要點215.1.2 模具成本225.2 模架的選取及工程圖的繪制235.2.1 模架

7、的選取235.2.2 工程圖的繪制24結(jié)論25謝 辭26參考文獻27前言由于現(xiàn)代生活與科技的同步發(fā)展，手機更廣泛地進入了大眾的生活，成為人們現(xiàn)代生活中不可或缺的一部分。手機的實用價值也經(jīng)受住了歷史的考驗，正在人們的現(xiàn)代生活扮演著越來越重要的角色。隨著高等教育的全面普及，學(xué)生已成為組成社會不可忽視的龐大團體。手機作為信息社會不可或缺的工具，面對這個巨大的潛在市場，學(xué)生手機的設(shè)計勢在必行。據(jù)調(diào)查顯示，近乎百分之九十九的大學(xué)生擁有手機，有百分之三十六的學(xué)生準備近期更換手機。無論從現(xiàn)在市場還是將來潛在市場，學(xué)生都絕對占據(jù)手機市場的相當大的份額。由于中國手機的設(shè)計制造起步較晚，所以在國際市場上中國手機并

8、不具有明顯的優(yōu)勢。中國式的手機不論外形還是主要硬件的生產(chǎn)和軟件的采用，都吸取了國外手機的經(jīng)驗，因此，國產(chǎn)的手機又被冠名以山寨機。因此即使在國內(nèi)市場上，國產(chǎn)機市場也不大。因此，手機的工業(yè)設(shè)計和模具設(shè)計更是重中之重。PRO/E是美國PTC公司旗下的一款CAD/CAM/CAE一體化三維軟件，作為參數(shù)化技術(shù)的最早擁有者，PRO/E被當今機械世界CAD/CAM/CAE領(lǐng)域作為標準并得到大力推廣。PRO/E更是當今最流行的CAD/CAM/CAE軟件。 在設(shè)計中，應(yīng)用PRE/O進行手機零件繪制，在進行裝配。進而完成手機的模型設(shè)計。應(yīng)用PRO/E強大功能進行效果演示，并且可以進行隨時各個部位的修飾，可以快速完

9、成所需的手機造型設(shè)計。對所需的組件進行模具、模架設(shè)計，完成注塑，開模，進而導(dǎo)出CAD圖紙，完成設(shè)計。 第1章產(chǎn)品的資料收集和分析1.1 手機的分類這里的手機分類是為了讓設(shè)計者了解產(chǎn)品的技術(shù)和市場的需求，在做設(shè)計時有明確的市場和技術(shù)定位。一般電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)取決于產(chǎn)品功能和性能需要。不過對于手機這樣的消費類電子產(chǎn)品，它的更新?lián)Q代已經(jīng)遠遠的超出了基本的功能和性能要求。很多用戶更換手機，更多的是追求其造型和結(jié)構(gòu)的美觀及輕便。所以在市場需求和技術(shù)發(fā)展的雙輪驅(qū)動下，手機類型豐富多樣，更新?lián)Q代以數(shù)月計。這也就有了下面的各種分類方法。1.1.1 按用戶分類1. 經(jīng)濟型手機 具有基本通訊功能的手機，其結(jié)構(gòu)、造型

10、、色彩均比較一般，以實用為目標，其市場的占有率在一個穩(wěn)定的范圍，以價格優(yōu)勢取勝，為一般大眾所使用。2. 時尚手機 普通的時尚手機在造型、結(jié)構(gòu)和功能方面有特色的手機，如有MP3音樂播放、游戲、攝像功能等，以滿足年輕消費群，這種手機也被稱為時尚手機，價格中等。特殊的高級時尚手機在外殼上鑲有金、銀和鉆石等。如圖所示： 圖 11 時尚手機3. 商務(wù)手機 具有大容量存儲卡，具有上網(wǎng)功能、或者具備PDA功能的手機，適應(yīng)商務(wù)人員的需求。這種手機往往都帶有嵌入式操作系統(tǒng)如Symbian6.0，Windows CE，Palm，Linux等，故也稱為智能手機，價格較高。 1.1.2 按其結(jié)構(gòu)特征分直板手機是Nok

11、ia 創(chuàng)造的歐式風(fēng)格；翻蓋手機是日韓為代表的造型潮流；超薄手機則是歐美Apple等公司引領(lǐng)的新潮流。1超薄手機手機做成輕薄形是一種用戶的需求，主要是便于攜帶和使用。超薄手機對結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝技術(shù)是一種高難度的挑戰(zhàn)；也給結(jié)構(gòu)設(shè)計者有了發(fā)揮技術(shù)專長的機會。如下圖： 圖 12 一款超薄手機2滑蓋手機 滑蓋手機的按鍵上面具有有一個保護蓋，以防止誤觸發(fā)按鍵。在使用時，可以用一個手指輕按滑下。這類手機經(jīng)典的是鋁合金機殼的Nokia8850。如下圖：8850的經(jīng)典在于它的外觀造型和氣質(zhì)風(fēng)格，銀色澤華麗的鋁鎂合金外殼，閃閃發(fā)亮的鍍鉻金屬邊框，下滑式推蓋設(shè)計、純白雪亮的屏幕背景燈光，雖然它的功能存在著明顯的不足和

12、落后，但在當時的市場轟動效應(yīng)決不亞于現(xiàn)在的任何一部高檔手機，在當時能擁有一部8850是有經(jīng)濟實力的象征。 圖 13 滑蓋88503.翻蓋手機翻蓋手機是指手機蓋板為折疊式，翻開手機蓋才可見到主顯示屏或按鍵，如果手機只有一個屏幕， 則這種手機被稱為單屏翻蓋手機。如果手機在翻蓋的內(nèi)外面各有一個副顯示屏，則這種手機被稱為雙屏翻蓋手機。裝于翻蓋上的副屏幕通常 不大，一般僅能顯示時間、信號、電池容量、來電號碼等功能。如下圖是一款摩托羅拉翻蓋手機 圖 14 翻蓋手機4翻/旋轉(zhuǎn)蓋手機翻轉(zhuǎn)蓋手機是指帶屏的蓋板可以翻開，然后再旋轉(zhuǎn)180度。這樣可以搭配手寫筆,實現(xiàn)在螢?zāi)簧系墓δ懿僮?。這種手機都帶攝像頭，在攝像時翻

13、轉(zhuǎn)屏幕也便于觀察被攝對象。如圖： 圖 15 旋轉(zhuǎn)蓋手機5直板手機直板手機就是指手機屏幕和按鍵在敞開面，手機按鍵、屏幕無遮蓋。直板手機的特點主要是可以直接看到屏幕上所顯示的內(nèi)容和直接使用按鍵，操作簡捷。當然為了防止誤觸發(fā)按鍵，一般會設(shè)置啟動鍵，按下幾個啟動鍵后，其他按鍵才可以正常使用。直板手機使用比較方便。缺點是按鍵暴露在表面，放在口袋里，上面的字易磨損。如圖1-6直板機 圖 16 直板手機1.1.3 手機種類的比較和發(fā)展趨勢 實際上手機分類只是從市場角度、設(shè)計角度或其他角度的觀察分析結(jié)果。一部手機用不同的分類方法可以歸入到不同的種類中去，如翻蓋手機即可以是低端手機，也可以是中端手機或者是高端手

14、機。1、 輕和薄從市場需求和技術(shù)進步的驅(qū)動來看，一是手機的結(jié)構(gòu)會向輕薄方向發(fā)展，利于放入夏裝的上衣口袋。二是手機造型的時尚化，個性化。如情侶手機。三是手機的功能會由單一往多功能發(fā)展。2、功能多樣化 一些手機新功能如雙卡手機、帶攝像頭的手機、手寫屏手機、觸摸屏手機、帶MP3/4的大屏幕手機、帶大容量存儲卡的手機和內(nèi)置GPS功能的手機等手機發(fā)展潮流的一個趨勢，這些手機隨著時間的推移，也會成為主流機型 3、直板和滑蓋共存 研究表明：有蓋的手機和直板手機，分別擁有各自的用戶群，仍然會有各自的市場發(fā)展空間。從發(fā)展趨勢上看，滑蓋手機會成為手機主流結(jié)構(gòu)形式的一種，會逐步取代翻蓋手機。原因是其特征符合翻蓋手機

15、使用者的心理特定需求，結(jié)構(gòu)動作又沒有翻蓋手機那么張揚第2章產(chǎn)品的設(shè)計定位2.1 學(xué)生手機的基本工作原理及組成手機主要由主板，系統(tǒng)軟件，機殼，電池，以及電話卡幾部分組成，并通過相互聯(lián)系協(xié)調(diào)，完成各類功能。2.1.1 工作原理手機之所以能相互通信，是因為它是由三部分協(xié)調(diào)工作的結(jié)果，這三部分分別為射頻部分、邏輯部分和電源部分，要實現(xiàn)手機的通訊過程只要這三部分的協(xié)調(diào)工作就可以了。2.1.2 手機內(nèi)部構(gòu)造及組成 圖 2-1 手機主板2.2 產(chǎn)品的設(shè)計定位對設(shè)計產(chǎn)品進行市場定位，學(xué)生手機最主要的市場對象自然是學(xué)生，此外，產(chǎn)品的功能，造型，材料進行定位。2.2.1 產(chǎn)品定位1、功能定位作為青年的學(xué)生對手機功

16、能需求比較高，因此手機功能盡可能較多。除了基本的信息交流，音樂網(wǎng)絡(luò)之外，后臺運行，平臺支持各類軟件也不可或缺。2、外型定位學(xué)生用手機造型要新穎、酷炫。采用翻蓋手機，以銀紅為底，淺銀色為上蓋，簡單而不缺時尚。這樣的設(shè)計為了達到產(chǎn)品與裝飾效果的完美結(jié)合，給人以美的享受。3、材料定位普通手機外殼主要采用的塑膠材料主要有PC、ABS和PC+ABS三大類。我設(shè)計的手機材料定格工程塑料。塑料特點：塑料按照其應(yīng)用分為通用塑料和工程塑料。工程塑料指的是具有某些金屬性能，能承受一定的外力作用，具有較高的機械強度，適用于工程上的結(jié)構(gòu)材料的塑料。 在手機的應(yīng)用主要是因為工程塑料的強度、韌性、耐磨性、抗化學(xué)性、成型性

17、好。 9第3章 手機造型設(shè)計3.1 設(shè)計主題造型設(shè)計作為一個專門的專業(yè)，有許多問題需要研究，作為一本介紹結(jié)構(gòu)設(shè)計為主的設(shè)計，這里僅對造型設(shè)計做概要性的介紹，特別是描述與結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)的造型設(shè)計內(nèi)容。 3.1.1 設(shè)計理念對于學(xué)生這個特殊群體，美觀，實用，功能都是說追求的，三者都很重要，但又不能完全摒蔽其一，努力尋找其中的結(jié)合點，是設(shè)計學(xué)生手機的指導(dǎo)思想。3.1.2 案例分析1、一款翻蓋手機此款手機造型設(shè)計理念是表達圓滑與簡潔。整體各面運用圓弧過渡，以迎合國內(nèi)大眾內(nèi)斂、中庸的心理述求。外殼采用噴涂鏡面效果使其有較強的視覺感。顏色采用酒紅與珍珠白搭配顯得簡潔大方。如圖3-1 圖 31 翻蓋手機3一款

18、直板手機的造型此款手機造型設(shè)計理念是表達時尚與華貴。面向國內(nèi)時尚一族和歐美市場。運用材質(zhì)的對比使其極其華貴。前殼和電池殼采用鋁鎂合金，表面加以拉絲紋理，加強了整體的金屬質(zhì)感。后上包角采用表面帖真皮方式以加強時尚華貴效果。如圖3-2示 圖 32 新穎直板手機3.2 造型效果經(jīng)過參考各類資料，設(shè)計出自己想要的造型，選用翻蓋手機，造型小巧，銀紅為上下面，再以淺銀色鑲邊，構(gòu)造簡單，卻不失通俗。如圖334所示 圖 33 造型圖 圖 34 造型圖第4章手機零件設(shè)計及裝配4.1手機零件設(shè)計運用Pro/E設(shè)計手機，其最主要就是手機各個零件的設(shè)計。本設(shè)計中的手機由上翻蓋前殼、上翻蓋后殼、手機屏幕、手機鍵盤、下翻

19、蓋前殼、下翻蓋后殼、電池、電池后殼，以及觸屏筆幾大部分組成。先完成對各個零部件的設(shè)計，生成，最后進行裝配即可完成手機模型設(shè)計。4.1.1 手機關(guān)鍵尺寸測繪在進行手機零件設(shè)計前，必需詳細知道手機各個部位的結(jié)構(gòu)組成，長度、厚度的具體數(shù)據(jù)。因此手機設(shè)計前必須有較為明確的實物參照。盡心各個尺寸的測量。我手機的手機產(chǎn)考模型是一款美國Verizon公司出產(chǎn)的機型如圖5-1所示 圖4-1 設(shè)計參考模型機4.1.2 手機各個零件設(shè)計1、電池后改的設(shè)計電池后蓋是手與手機接觸最多的地方，因此設(shè)計目標是手感必須好，略微有粗糙感，防止出汗手滑。此外還不能忽視手機整體的和諧度。造型應(yīng)美觀。材料的選取要偏向于韌性的Pc+

20、ABS。電池后蓋的設(shè)計過程如下在Pro/E中新建一個零件，實體文件，接著進入下一個界面，選取拉伸實體文件，進入草繪界面完成零件輪廓的設(shè)計具體流程如下圖組所示： 圖 4-2 新建菜單 圖4-3 草繪圖 圖4-4 生成模型圖完成零件實體輪廓之后接下來進行修飾。首先對實體進行抽殼，完成之后，再用一邊進行電池殼上附件的創(chuàng)建，重新進入新的拉伸草繪界面完成附件的輪廓設(shè)計，點擊完成。完成之后進行倒圓角以及修邊命令， 最后點擊完成，進而完成手機一個零件設(shè)計。下圖為設(shè)計過程 ; 圖4-5 殼特征 圖4-6 草繪圖 圖4-7 倒圓角 完成上述步驟之后即完成手機零件設(shè)計，在進行渲染即完成如下圖4-8造型效果 圖48

21、 手機電池后蓋手機了其他零件圖的創(chuàng)建，如下圖示： 圖 4-10 手機下翻蓋前蓋 圖4-11 手機上翻蓋前蓋 4.2 手機的裝配在Pro/E中新建裝配命令，進入裝配界面。逐個完成對各個零件的約束。必須說明，命令必須是完全約束才是有效的命令。下圖4-9是手機裝配完成后，渲染完畢的效果圖 圖4-12 渲染效果圖 1下圖是手機裝配圖的爆炸圖，包括本次設(shè)計中的所有零件，并渲染之后的效果。 圖413 爆炸圖2. 裝配過程中還有以下幾點采用了新的設(shè)計連接方式（1）、前后殼的連接要留有工藝縫 在實際中由于塑料的收縮比率的差異，模具制造的偏差，注塑參數(shù)等因素的影響，造成上、下外形尺寸大小不一致，即前殼大于后殼。

22、所以要在前后殼的拼合處四周要留工藝縫。本設(shè)計中的工藝縫為0.2mm，因此從外觀上來看前殼尺寸略大于后殼。 （2）前后殼的裝配連接 在傳統(tǒng)手機殼的鏈接中一般有兩種，螺釘連接和卡口連接，在本次設(shè)計當中由于是翻蓋手機，因此不僅采用了傳統(tǒng)螺釘，卡口連接還應(yīng)用了銷柱連接。此設(shè)計方式殼大大減緩手機線板的磨損。同時增加的彈性墊來避免裝配的間隙和使用時的意外沖擊力。 26第5章 手機模具設(shè)計及工程圖5.1 手機模具設(shè)計 手機模具設(shè)計就是各個手機零件的模具具設(shè)計。在本設(shè)計中手機零件的模具設(shè)計選用的是含有許多曲面特征很有代表性的電池后蓋。在模具設(shè)計中采用一模兩腔的模具設(shè)計方法對零件進行開模、注塑，完成模架設(shè)計。下

23、圖為完成之后的模仁如下圖組： 圖5-1 上模仁 圖5-2 下模仁 圖5-3 注塑件5.1.1 模具設(shè)計的流程和工藝要點 首先在Pro/E中新建 制造模具型腔 進入模具設(shè)計界面。在右側(cè)菜單管理器中選自模具模具模型裝配參照模型，將選用的零件添加進來。完成模型胚料的創(chuàng)建。在胚料中完成模型澆道的創(chuàng)建，接下來分型免得創(chuàng)建生成模型澆鑄開模。 最后隱藏澆鑄件，完成模具設(shè)計。以下組圖為設(shè)計流程： 圖5-4 創(chuàng)建模具設(shè)計界面 圖5-5 添加模型 圖 5-6 創(chuàng)建胚料 圖5-7 模具開模5.1.2 模具成本模具的成本與模具的壽命息息相關(guān)，考慮到當今手機市場的日新月異，更新?lián)Q代速度更是不斷提升，因此模具成本盡量放低

24、。材料的選用是降低成本的只要主要指標。本設(shè)計采用45鋼，但其光潔度，形位公差必須要精確，模具內(nèi)膜光潔度同意都為0.8，形位公差根據(jù)種類的不同大約為0.30.6之間。5.2 模架的選取及工程圖的繪制 模具完成之后，要進行加工，必須要有模架作為平臺，完成固定，生產(chǎn)成品。其中涉及頂桿，復(fù)位桿，咀嘴，導(dǎo)柱等組建的設(shè)計及組裝。最后導(dǎo)入CAD當中，完成工程圖的繪制。5.2.1 模架的選取在此設(shè)計中，應(yīng)用CAD中的一個掛件燕秀工具，進行墨家的選取。根據(jù)模型胚料的長、寬、高，在工具箱當中選取適當?shù)哪＜軜藴始?。在本設(shè)計當中選用的標準模架為CI2730 164 ×200 如圖58示 圖 58 模架圖在模

25、架當中頂桿 、復(fù)位桿、咀嘴都是自行設(shè)計，如下圖59為咀嘴樣型。 圖59 咀嘴5.2.2 工程圖的繪制繪制工程圖，在此次設(shè)計當中，大多數(shù)的平面圖都是有Pro/E直接生成出來的。因此在繪圖中主要就是標注尺寸，看似工作量小多了，其中讓有相當數(shù)量容易處錯誤的地方。一幅圖紙要讓看圖者明白途中表達的是什么意思，不是畫的正確就能表明的，還要標注的正確。繪圖當中各類尺寸的標注當中，尤其各類公差，粗糙度等不僅要標注，而且要標注的正確。例如圖510 圖 510 裝配圖結(jié)論在本次畢業(yè)設(shè)計當中，我按照畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的要求，通過網(wǎng)絡(luò)、圖書館等途徑收集整理資料，實物參照，草圖設(shè)計等步驟，實現(xiàn)了時手機的工業(yè)設(shè)計與模具設(shè)計，具體設(shè)計情況如下：1、造型方面。追求時尚、實用、人性化的設(shè)計理念，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，造型新穎獨特。2、色彩方面。使用了銀亮、酷炫的色彩，使得人在通訊過程中能夠有輕松愉快的感受。3、工藝方面。采用新穎的連接方式，韌性良好的制材，體現(xiàn)科技產(chǎn)品所擁有的時尚典雅。4功能方面。鍵盤部分采用膠質(zhì)的軟性材料，幫助形成受力減壓，增加了此處的減震效果。5、人機方面。整體采用河卵石的外形設(shè)計，使其更能符合人手的握持的尺寸。讓人使用起來更加舒適。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文謝 辭在這里首先要感謝學(xué)校的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師的培養(yǎng)， 通過這次畢業(yè)設(shè)計我很好的梳理了自己大學(xué)三年所學(xué)的知識，掌握了工業(yè)設(shè)計的一般方法，對