基于CAE的手机壳体注塑分析和优化设计.pdf

文章编号 1001-4934(2006)04-0040-04
基于 CAE 的手机壳体注塑分析和优化设计
张涛郭志英
上海交通大学材料科学与工程学院上海
摘要通过 CAE 模流分析在产品设计过程中预测可能出现的缺陷对手机塑料壳体进
行注塑分析和壁厚实验设计优化了手机壳体的结构强度提高手机设计的质量和效率
关键词手机 CAE 优化设计
中图分类号 文献标识码 B


was applied for injection molding analysis and DOE technique was adopted for wall thickness
experiment to optimize the structure strength of mobile phone housing
CAE
0 引言有效地解决可能出现的质量问题降低研发成
本手机壳体注塑分析包括浇口位置分析优
在市场经济条件下产品的质量与成本已成化充填分析和翘曲分析
为企业生存发展的生命线实践证明注塑 CAE
浇口位置分析优化
技术对加快新产品开发提高产品质量降低成
本起着关键作用[1] 手机壳体的结构强度和外观选用GE Lexan EXL 1414 作为分析材
质量是手机的重要部件本文主要从两方面来对料 Pro/E作为建模软件作为模拟分
手机壳体进行分析和设计优化 1 注塑分析析软件分析目标为手机前壳壳体平均设计壁
包括浇口位置优化分析填充分析和翘曲分厚为 1mm 优化结果如图 1 所示
析 2 手机壳体厚度的实验设计优化 DOE
Design of Experiments
1 手机壳体注塑分析
手机壳体结构设计合理性模具设计合理性
以及成型工艺等因素常常会导致产品研发周期延
长成本增加借助计算机辅助工程模拟流动分
析软件在综合分析的基础上对塑料件
几何尺寸和成型工艺进行优化可以在设计阶段图 1 最佳浇口位置范围
收稿日期
作者简介张涛男工程师
模具技术
利用的最佳浇口优化设计可看
出最佳浇口位置在 LCD 窗口左右但是考虑
壳体结构较复杂而且是薄壁件根据优化结果
模具设计采用 2 个浇口进胶进胶位置如图 2 所
示两浇口设计带来流体温度注射压力熔接
痕等方面的改善提高了塑件质量
图 4 熔接痕分布
从充填分析结果可以看出采用 2 个浇口
后流动是平衡的没有出现短射等成型问题
同时注射压力锁模力也较低降低了制件生
产对注塑机的参数要求但是熔接痕分布不
图 2 浇口位置太理想一些关键部位出现的熔接痕会削弱产
品强度
充填分析
翘曲分析
采用默认浇注系统和注塑工艺设
置对模型进行充填分析分析结果如下采用默认浇注系统和注塑工艺设
图3表示流动前沿的温度分布情况从图中置对模型进行翘曲分析结果如下
可以看出流动前沿的温度分布比较均匀但是在图 5 表示了 x 方向的翘曲情况显示比例为
图中的圆圈标示处温度较低浇口位置和大小 x 向最大翘曲值为图 6 表示了 y
还需要进行微调方向的翘曲情况显示比例为 y向最大翘曲
值为 图 7