平时用的笔记本C壳,是这样设计的—注塑
图1 笔记本电脑外壳分类
2.制品分析
笔记本C壳产品图如图1所示,塑件最大外形尺寸为276.50 mm X 228.30 mm X 9.30 mm,塑件平均胶位厚度1.50mm,按键区域的厚度1.20 mm,塑件质量78.5克,材料为PC+ABS,缩水率为0.37%.
塑件的外观要求是不得存在各种注塑缺陷,塑件不得翘曲变形。PC+ABS融合了PC和ABS各自的优点,与PC相比,PC+ABS合金主要改善了熔融流动性、成型性、可电镀性及外观性。与ABS相比,则主要提高了耐热性、抗冲性及薄壁制品的刚性。
PC+ABS在成型加工前必须进行干燥,使材料含水量降至0.05%以下,最好在0.02%以下,以提高材料加工稳定性能和机械性能。在成型PC+ABS时使用模温机来控制模具温度,建议的模温是50-80℃。较高的模具温度,往往会产生良好的流动、较高的熔接线强度、较小的产品内应力,但成型周期会延长。若模具温度比建议的低,就会导致高内应力并损坏制件的最佳性能。就制件表面和循环周期而言,模具温度为建议温度范围的中间值时,可望得到较好的结果。
塑件两处需要设计滑块抽芯,中间鼠标触摸屏部位窗口边缘两处扣位需要设计斜顶成型,见图2.
平时用的笔记本C壳,是这样设计的—注塑
图2笔记本C壳产品图
3.模具设计要点
3.1型腔数量
塑件尺寸较大,需要的注塑机吨位较大,因此只能设计1出1的型腔排位。模具设计图见图3,模胚为FCI4550A80B110C120.四边配有零度边锁,以便精密定位。所选择的注塑机为250吨注塑机,经核算,塑化能力和合模力符合要求。
3.2进浇方式设计
塑件尺寸较大,属于扁平薄壁壳体。塑件的流长比较大。因此,确定浇口的位置和数量都比较关键。模具设计中选择了8点进胶,见模具设计图。其中键盘位置6点点浇口进胶,浇口参数见图7。另外两点为大水口搭接式进胶,见图8。
3.3侧向抽芯系统设计
2个滑块尺寸较小,选择斜导柱驱动的后模滑块抽芯。两处斜顶均为T槽滑动的斜顶。
3.4 镶件设计
前后模仁尺寸较大,直接镶入模板精框内的难度较大,因此前后模仁分别设计了挤紧块,以基准角为基准,远离基准角的两个边,模框加大1mm,压入挤紧块。后模仁小镶件,有两种镶法,一种为挂台,一种为锥度,各有特点。小镶件挂台设计有很多优点:一是少了模架和镶件的钻孔和攻丝加工;二是简化模具组装工作量;第三是能够避免漏装螺丝失误发生的可能性。
挂台设计要点如下:
(1)镶件的挂台应选在镶件的长边上,同时要避开曲线部位。
(2)必须保证挂台及所在部位可以磨削或者线切割加工。
(3)短的挂台要避开扁顶杆,以免干涉。
(4)总之,挂台的设计一定要考虑加工工艺,不可随意设计。
(5)镶件的底部有运水胶圈时,不要用挂台,应该用螺丝固定,防止漏水。
以下这些材料。市售主流笔记本外壳大部分为ABS工程塑料一、ABS工程塑料ABS工程塑料即PC+ABS(工程塑料合金),在化工业的中文名字叫塑料合金,之所以命名为PC+ABS,是因为这种材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能,又具有ABS树脂优良的加工流动性。同时其具备极好的冲击强度,电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性以及成型加工和机械加工较好。这是一种最普通的笔记本外壳材料,目前市场上大部分机型都或多或少的采用了这种材料。例如:ThinkPad E40系列、宏碁4741G系列等等,都是采用的这种材料,举不胜举。优点:成本较低、易于加工、尺寸稳定性好。缺点:质量较重、散热性不佳。二、铝镁合金铝镁合金一般主要元素是铝,再掺入少量的镁或是其它的金属材料来加强其硬度。因本身就是金属,其导热性能和强度尤为突出。一般来说,其硬度是ABS工程塑料机壳的数倍,但重量仅为后者的三分之一,通常被用于中高档超薄型或尺寸较小的笔记本的外壳。银白色的铝镁合金外壳可使产品更豪华、美观,而且易于上色,可以通过表面处理工艺变成个性化的粉蓝色和粉红色,为笔记本电脑增色不少,这是工程塑料以及碳纤维所无法比拟的。因而铝镁合金成了便携型笔记本电脑的首选外壳材料,目前大部分厂商的笔记本电脑产品均采用了铝镁合金外壳技术。铝镁合金并不是很坚固耐磨,成本较高,比较昂贵,而且成型比ABS困难(需要用冲压或者压铸工艺),所以笔记本电脑一般只把铝镁合金使用在顶盖上,很少有机型用铝镁合金来制造整个机壳。优点:强度高、质量轻、散热好。缺点:成本较高、喷漆容易磨损。三、碳纤维碳纤维材质是很有趣的一种材质,它既拥有铝镁合金高雅坚固的特性,又有ABS工程塑料的高可塑性。它的外观类似塑料,但是强度和导热能力优于普通的ABS塑料,而且碳纤维是一种导电材质,可以起到类似金属的屏蔽作用(ABS外壳需要另外镀一层金属膜来屏蔽)。碳纤维的强韧性是铝镁合金的两倍,而且散热效果最好。碳纤维的缺点是成本较高,成型没有ABS外壳容易,因此碳纤维机壳的形状一般都比较简单缺乏变化,着色也比较难。此外,碳纤维机壳还有一个缺点,就是如果接地不好,会有轻微的漏电感,需要在其碳纤维机壳上覆盖了一层绝缘涂层。优点:散热好、强韧性好。缺点:成本高、成型难、导电。四、钛合金钛合金材质的可以说是铝镁合金的加强版,它的主要成分也是金属铝。钛合金与铝镁合金除了掺入金属本身的不同外,最大的分别之处,就是还渗入碳纤维材料,无论散热,强度还是表面质感都优于铝镁合金材质,而且加工性能更好,外形比铝镁合金更加的复杂多变。钛合金关键性的突破是强韧性更强、而且变得更薄。就强韧性看,钛合金是铝镁合金的三至四倍。强韧性越高,能承受的压力就越大。至于薄度,钛合金厚度只有0.5mm,是镁合金的一半,厚度减半可以让笔记本电脑体积更娇小轻薄。钛合金唯一的缺点就是必须通过焊接等复杂的加工程序,才能做出结构复杂的笔记本电脑外壳,这些生产过程衍生出可观成本,因此十分昂贵。目前,钛合金及其它钛复合材料。优点:集以上所有材质优点于一身。缺点:复杂的加工程序使价格高昂。 五、聚碳酸酯PC(PC-GF-##)聚碳酸酯PC也是笔记本电脑外壳所采用的材料之一,它的原料是石油,经聚酯切片工厂加工后就成了聚酯切片颗粒物,再经塑料厂加工就成了成品。从实用的角度,其散热性能也比ABS塑料较好,热量分散比较均匀。其最大缺点是比较脆,容易断裂,我们常见的光盘就是用这种材料制成的。运用这种材料比较显著的就是富士通了,在很多型号中都是用这种材料,而且是全外壳都采用这种材料。不管从表面还是从触摸的感觉上,PC-GF-##材料感觉都像是金属。如果笔记本电脑内没有标识的话,单从外表面看不仔细去观察,可能会以为是合金物。优点:散热性能好。缺点:比较脆。六、皮革:早期人们比较重视笔记本的硬件性能,外壳也是提升笔记本性能的一个重要途径。不过,随着今年来技术水平的大大提高,人们逐渐开始考虑笔记本的外观设计,所以加入皮革材质的笔记本电脑应运而生,皮革不仅在外观上给人以高贵的时尚感,同时还会给用户提供更佳的操作使用体验。率先将皮革材质引入笔记本外壳设计的是华硕,2006年推出的S6皮革版是全球首款采用皮革外壳的笔记本产品。皮革本身的特点是柔软附有弹性,所以可以根据笔记本不同的外观附着不同的皮革,并且手感非常出色,而且染色工艺也比较成熟,不过大家都知道,皮革本身是非常软的,所以它不能单独用作笔记本的外壳,必须是附着在某种坚硬的材质表面才可以,否则是不足以对内部的原件起到保护作用的。另外,大家都知道,皮革比较保暖,所以散热性能比较差,因此,采用皮革外壳的笔记本数量很少,针对的是时尚人群。优点:时尚、柔软、手感好。缺点:散热性能差,价格高。七、竹子竹子,在生活中经常见到,竹制筷子、竹制椅子等等。但将竹子作为笔记本电脑的外壳材料却非常少见,07年华硕推出了一款EcoBook采用的就是竹制外壳。竹制笔记本以华硕为代表竹子本身比较坚固耐用,具有一定的柔韧性,而且质地较轻,非常适合用作笔记本外壳。在对竹材的处理过程中使用了烟熏、蒸煮等工艺,将竹子中的醣份去除,同时在竹材的表面涂上透明的漆料,这样做可以有效提升竹材的防虫蛀、防潮、抗磨损以及防褪色的能力。竹子是一种有机材质,是可再生资源,用竹子作为笔记本电脑的外壳材料,最大的意义还是在于环保。不过,将竹子作为笔记本外壳的材料,在制作加工方面有着非常大的难度。因为笔记本考虑到体积、重量以及散热的因素,因此竹子要加工的足够薄,还必须具有一定的坚固性,同时烟熏、蒸煮、雕刻等工艺也非常麻烦,这导致其价格很昂贵,并且难以进行量产。 优点:时尚个性、轻薄、环保。 缺点:加工难度大。