硅膠RB手機(jī)按鍵模具分析與制作論文刪圖版有設(shè)計(jì)圖紙

1、目錄1 概述22 硅膠模具結(jié)構(gòu)分析22.1 產(chǎn)品圖分析32.2 確定工藝流程32.3 硅膠模具結(jié)構(gòu)分析42.4 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在模板上的分布42.5 批量生產(chǎn)中模具結(jié)構(gòu)面上的布局52.6 產(chǎn)品收縮率對模具結(jié)構(gòu)的影響62.7 特殊工藝對模具的要求73 硅膠彈性曲線和彈性臂結(jié)構(gòu)9 3.1硅膠彈性曲線9 3.2 彈性臂結(jié)構(gòu)10 3.3 彈性臂結(jié)構(gòu)對彈性的影響124 G53+-RB(Y) 硅膠模的制作13 4.1 硅膠模開模要領(lǐng)13 4.2母模的制作方案144.3公模的制作方案21總結(jié)22致謝23參考文獻(xiàn)23附 錄1：母模制作的主、子程序24附 錄2：公模制作的主、子程序28硅膠(RB)手機(jī)按鍵模具分析與制

2、作摘 要 作為傳統(tǒng)按鍵制作中的硅膠手機(jī)按鍵的制作，其產(chǎn)品的性能特性取決于產(chǎn)品本身的彈性系數(shù)及縮水率。合理地控制好這兩項(xiàng)指標(biāo)是決定產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣及使用壽命的關(guān)鍵性因數(shù)。本文針對這兩項(xiàng)性能指標(biāo)，通過對產(chǎn)品圖紙的結(jié)構(gòu)分析，從排刀方法、參數(shù)選擇、工序安排等方面詳細(xì)地說明了硅膠模具制作的整個(gè)流程，從而確定了硅膠手機(jī)按鍵模具的制作工藝。通過對G53+-RB(Y) 硅膠模模具的實(shí)際制作，驗(yàn)證了工藝的合理性、正確性。關(guān)鍵詞 硅膠、手機(jī)按鍵、結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)、制作。1 概 述隨著電子、聲訊、數(shù)碼產(chǎn)品的迅猛發(fā)展，按鍵已作為人類生活中時(shí)刻必定會(huì)接觸到的產(chǎn)品。硅膠按鍵作為按鍵行業(yè)中的一種產(chǎn)品，以其材料的抗氧化性能好、耐磨性好、

3、彈性系數(shù)高、使用壽命長、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，以被廣泛用于日常的電器設(shè)備中。通訊業(yè)日益蓬勃發(fā)展的今天，手機(jī)作為移動(dòng)通訊設(shè)備已成為人們每天形影不離的產(chǎn)品。手機(jī)按鍵作為手機(jī)主體的一部分，其類型分為兩種：一種是P+R產(chǎn)品，即塑料按鍵與硅膠按鍵的粘合體，另一種是RB產(chǎn)品，即純硅膠按鍵。這兩種產(chǎn)品在本質(zhì)與結(jié)構(gòu)上有著很大的差異。前者為混合粘貼體，性能與質(zhì)量的要求更高，工藝處理十分復(fù)雜。P+R按鍵，從模具結(jié)構(gòu)上，它由塑料模和硅膠模共同打出的產(chǎn)品粘合而成。其中塑料模又分為PC模，即數(shù)字鍵模，DB模，即接聽、掛斷和選擇鍵的雙色混合模和方向鍵（或稱導(dǎo)航鍵）模。塑料模中設(shè)有流道，用通用固定模架固定模具產(chǎn)品鑲塊。純塑料顆粒

4、在注塑機(jī)內(nèi)經(jīng)高溫熔化成液體，由注塑機(jī)的注塑頭給定壓力通過流道注射入模具型腔內(nèi)，吹氣冷卻成型便成產(chǎn)品。P+R按鍵對其質(zhì)量要求非常高，這種產(chǎn)品的透明度要求要高于純硅膠RB產(chǎn)品，且R產(chǎn)品的彈性系數(shù)測試要比RB產(chǎn)品高，這些都是由P+R按鍵的結(jié)構(gòu)形態(tài)所決定的。本篇論文所介紹的是常規(guī)硅膠手機(jī)按鍵的第二種形態(tài)：RB純硅膠按鍵。對于這類按鍵，雖說沒有P+R按鍵中的R產(chǎn)品要求那么高，但其產(chǎn)品最終的彈性系數(shù)測試與控制好產(chǎn)品的縮水率是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵性因素。對于該類RB產(chǎn)品，依據(jù)不同手機(jī)類型的要求，首先對照產(chǎn)品圖紙，對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，從結(jié)構(gòu)參數(shù)處入手，從而計(jì)算出產(chǎn)品的彈性系數(shù)。彈性系數(shù)確定后還需依據(jù)彈性系數(shù)要

5、求對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行再次分析與布局，確定所需加工模具的材料性能和規(guī)格要求，之后CAM依據(jù)產(chǎn)品各個(gè)性能方面的要求，確定加工工藝的方法及編制出CNC加工程序，CNC技術(shù)人員依據(jù)CAM所制定出的加工工藝及程序，依據(jù)實(shí)際的加工操作要求作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，最終將模具制造出來。此時(shí)的模具也只是粗模，不能打出合格的產(chǎn)品來，因?yàn)镃NC部用銑刀制造出來模具，表面要求是達(dá)不到產(chǎn)品要求的，且刀痕太重使產(chǎn)品嚴(yán)重粘模，導(dǎo)致縮水率提高，使產(chǎn)品報(bào)廢，此時(shí)的模具必須經(jīng)過EDM的細(xì)火花紋放電及拋光等表面光滑度的處理，這樣才能將模具送于生產(chǎn)線進(jìn)行制造，此時(shí)制造出的產(chǎn)品也只能稱之為樣品。因?yàn)榇藭r(shí)的模具制造出來的產(chǎn)品還需進(jìn)行彈性系數(shù)的測試，

6、并察看產(chǎn)品的縮水情況。這些工作統(tǒng)稱為試模。若試模成功后，生產(chǎn)線便可進(jìn)行大批大量的產(chǎn)品生產(chǎn)。若試模后，產(chǎn)品達(dá)不到規(guī)定參數(shù)的要求，就必須依據(jù)規(guī)定的要求重新確定加工制作的工藝，修改模具的缺陷，最終將合格的產(chǎn)品制造出來。本篇論文著重討論了對硅膠手機(jī)按鍵從結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)、分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，到對硅膠模具加工工藝的制定、編程及制作成型，最終通過產(chǎn)品模具將硅膠手機(jī)按鍵制作出來。該篇論文從結(jié)構(gòu)形式上共分為六大章節(jié)，第一章概述部分，從總體上闡述了產(chǎn)品制作的背景及產(chǎn)品加工流程的介紹，分析了產(chǎn)品從圖紙分析到摸具結(jié)構(gòu)的確定再到最終產(chǎn)品的成型進(jìn)行了大致的論述，第二章對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行了性能的分析，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了產(chǎn)品的兩大性能：產(chǎn)

7、品的彈性系數(shù)及縮水率，第三章對模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，通過模具公模與母模結(jié)構(gòu)的布局、規(guī)格及依據(jù)產(chǎn)品的性能確定制作產(chǎn)品的加工工序，第四章對產(chǎn)品的重要技術(shù)性能進(jìn)行了闡述，通過對產(chǎn)品彈性系數(shù)曲線圖的認(rèn)識(shí)、彈性臂結(jié)構(gòu)的了解及彈性臂結(jié)構(gòu)對彈性的影響，從而把握了制作產(chǎn)品的重要因素，對確定產(chǎn)品的加工工藝及工序起到了關(guān)鍵性的作用，第五章對就產(chǎn)品的各項(xiàng)性能及加工工藝的要求對模具的制作進(jìn)行了論述，特別是對產(chǎn)品從模具制作出的半成品到最終的成品的后期制作的特殊工藝上進(jìn)行了必要的闡述，第六章通過對G53+-RB(Y) 硅膠模模具的制作，詳細(xì)地講述了公模與母模的制作，包括對合理的結(jié)構(gòu)制作、合理的排刀加工、合理的加工參數(shù)的設(shè)

8、置及加工的每道工序，進(jìn)行合理的論述與確定。2 硅膠模具結(jié)構(gòu)分析2.1 產(chǎn)品圖分析 在收到客戶的產(chǎn)品圖后，我們要對其性能方面進(jìn)行分析，硅膠產(chǎn)品最主要的是彈性性能方面的要求，具體如下： (1) 分析客戶圖形文件，注意產(chǎn)品結(jié)構(gòu)公差的合理性及重要的尺寸要求。(2) 分析彈性范圍是否合理，注意回彈、感覺要求。(3) 分析需要制作模具材料，硬度的要求。根據(jù)不同的材料硬度、產(chǎn)品大小、產(chǎn)品厚度，取縮水率。(4) 分析產(chǎn)品所需置具的種類種類，如有噴漆要求設(shè)計(jì)時(shí)要減輕噴漆厚度，加工制作時(shí)要留有噴漆所需余量。(5) 分析片數(shù)要求是否合理，并依據(jù)產(chǎn)品對片數(shù)的要求確定模具板面的結(jié)構(gòu)及規(guī)格尺寸，確定工藝的加工范圍。(6)

9、 分析片號(hào)、標(biāo)記是否有指定要求。(7) 分析模具的結(jié)構(gòu)是否要倒蓋、三層板等等。(8) 分析客戶有無特殊要求，如KT模等等。2.2 確定工藝流程(1) 根據(jù)客戶對產(chǎn)品彈性方面及產(chǎn)品厚度方面的要求，合理地選擇制作模具的材料，對彈性臂彈性要求較高的，必須要選擇YK30材料進(jìn)行加工，減小產(chǎn)品的粘模及縮水率。(2) 設(shè)計(jì)科人員在接到客戶產(chǎn)品圖要求后，CAD人員在進(jìn)行詳細(xì)圖形繪制時(shí)，應(yīng)將重要尺寸用紅顏色實(shí)線標(biāo)致出來，CAM人員在進(jìn)行數(shù)控程序編制時(shí)，對CAD人員繪制的重要尺寸部位的產(chǎn)品輪廓，視具體情況，用UG軟件編制高速、高進(jìn)給、微量層層環(huán)行切削，保證模具表面的加工質(zhì)量。(3) CNC操作人員在進(jìn)行模具加工

10、時(shí)，產(chǎn)品彈性要求高的部位（如按鍵的黑粒），要求對其程序進(jìn)行分刀切削加工，即舊銑刀粗跑該部位外形并留稍許余量，必須用新銑刀重新精跑該部位尺寸且必須打飄刀，每加工完一道重要尺寸部位都要求對照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸方面的要求進(jìn)行尺寸的自檢，且最多允許的偏差范圍在±0.015mm。(4) 模具送往EDM處時(shí)，EDM處依據(jù)圖紙要求，對其模具重要尺寸輪廓表面必須進(jìn)行細(xì)火花紋高頻慢放電加工，消除CNC制作出模具后表面上留下的刀痕，并將余量降至最小給拋光處。(5) 拋光處對EDM處經(jīng)放電處理后的模面，進(jìn)行超聲波鏡面加工及產(chǎn)品模具表面的清角工作，保證模具表面的光滑度，降低粘模的程度。(6) 生產(chǎn)線要經(jīng)常性地用專

11、用模具清潔劑對模具表面進(jìn)行定期的清洗、保養(yǎng)，降低由于外在的因素（如氧化造成的模面的腐蝕等）對模面造成的損傷，保證模面質(zhì)量，提高模具的利用率，延長模具的使用壽命，降低成本。2.3 硅膠模具結(jié)構(gòu)分析硅膠按鍵產(chǎn)品模具，從結(jié)構(gòu)類型上可分為公模和母模。如圖3.1所示，其中A圖為兩模板分模時(shí)的結(jié)構(gòu)，B圖為兩模板合模后的結(jié)構(gòu)。在總體的結(jié)構(gòu)上，兩模板的大小、重量及材料的性能必須一致，且合模后必須保證母模朝上，這樣保證了分模后，產(chǎn)品能與公模徹底的分離，并輕微地粘在母模上，取下產(chǎn)品時(shí)十分輕松、方便。 A 分模結(jié)構(gòu)圖 B合模結(jié)構(gòu)圖圖3.1模具整體結(jié)構(gòu)2.4 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在模板上的分布手機(jī)按鍵大體從輪廓上分為上下兩面，上

12、表面一般以產(chǎn)品KEY的外形尺寸、厚度及周邊尺寸為主要輪廓定型內(nèi)容，下表面一般以產(chǎn)品與導(dǎo)電基接觸的黑粒、彈性臂為重要輪廓定型內(nèi)容，也是產(chǎn)品的主要性能部位。母模是制作產(chǎn)品上表面的重要結(jié)構(gòu)部分，其依據(jù)產(chǎn)品的要求，大體上加工的內(nèi)容有：產(chǎn)品厚度、key、柄、側(cè)撕邊、連片等。公模則是制作產(chǎn)品下表面的重要結(jié)構(gòu)部分，其依據(jù)產(chǎn)品的要求，大體上加工的內(nèi)容有：公模key、黑粒、側(cè)撕邊、溢料面、溢料槽、cav號(hào)、MT標(biāo)記、空氣槽等。鍵帽硅膠底產(chǎn)品如果厚度較薄，KEY高較低，溢料槽則為R1.5,寬度3mm,深度1.5mm。模面上的部分結(jié)構(gòu)如圖3.2所示圖 3.2 模面結(jié)構(gòu)2.5 批量生產(chǎn)中模具結(jié)構(gòu)面上的布局硅膠模一般包

13、括公模和母模,公、母模的區(qū)分應(yīng)以基準(zhǔn)孔在模板上的方位來區(qū)分，模具基準(zhǔn)孔：母模永遠(yuǎn)在左邊,公模永遠(yuǎn)在右邊,200×200在中間,一般來說公模在下、母模在上。對產(chǎn)品間距離的要求：片與片之間35mm,區(qū)域與區(qū)域之間2832mm。公模與母模之間在合模時(shí)的配合是通過母模的四個(gè)導(dǎo)柱與公模的四個(gè)導(dǎo)套，兩者間通過間隙配合的，其四個(gè)導(dǎo)柱與四個(gè)導(dǎo)套的規(guī)格大小是一致的，分別有：20 mm、20.5 mm與21 mm這三種類型。批量生產(chǎn)模板板面布局如圖3.3所示圖3.3批量生產(chǎn)模板布局2.6 產(chǎn)品收縮率對模具結(jié)構(gòu)的影響以KE951材料為例，對于不同規(guī)格大小的模板，如正方形的模板規(guī)格在0150mm時(shí)，其對產(chǎn)品

14、的收縮率為1.033/1.034，同樣地，產(chǎn)品的收縮率對產(chǎn)品的連片厚度及產(chǎn)品模板材料方面的硬度也有要求，如產(chǎn)品的連片厚度在t1mm時(shí)，其產(chǎn)品的收縮率為1.035，模板材料的硬度在n50°jis時(shí)，其產(chǎn)品的收縮率為1.035。硅膠模具產(chǎn)品收縮率對模具其他方面的影響如下表所示：SHRINKAGE FACTORBORDER SHRINKAGELength0150mm150mm300mm300mm1.033/1.0341.0341.036Thicknesst1mmt=1mmt1mm1.0351.0341.033/1.034Hardnessn50°jisn=50°jisn5

15、0°jis1.0351.0341.033/1.034KEY SHRINKAGEHardnessn50°jisn50°jisn50°jis1.0321.0311.028/1.029Dameter12mm12mm25mm25mm1.0311.025Remark: Material :KE951 0.1 mm excess must be milled down between drain and border tearing on the male mould.2.7 特殊工藝對模具的要求有噴漆要求的硅膠產(chǎn)品，模具整個(gè)設(shè)計(jì)過程都按零線操作，EDM資料電極圖形

16、中標(biāo)明產(chǎn)品需噴漆，尺寸單邊扣0.03 mm噴漆厚度，放電深度扣0.05 mm。有彈性要求的彈性規(guī)格減30克。硅膠產(chǎn)品有要求噴PU，如有彈性要求彈性規(guī)格減20克。對于硅膠產(chǎn)品表面需要鐳射雕刻數(shù)字、字符、圖案等內(nèi)容的，在噴漆、噴涂PU前應(yīng)先將數(shù)字、字符、圖案等內(nèi)容用鐳射機(jī)雕刻在硅膠產(chǎn)品的表面上，深度約0.1mm，然后進(jìn)行噴漆、噴涂PU，最后再次進(jìn)行鐳射機(jī)雕刻原來的數(shù)字、字符、圖案等，這樣使產(chǎn)品表面加工出來的數(shù)字、字符、圖案等內(nèi)容不易被磨損掉，提高產(chǎn)品的使用壽命。需要鐳射雕刻硅膠產(chǎn)品表面工藝的，在產(chǎn)品裝于鐳射機(jī)工作臺(tái)上時(shí)，由于是批量的流程式加工，所以在此基礎(chǔ)上，依據(jù)不同產(chǎn)品的類型和結(jié)構(gòu)要求，需另增開

17、設(shè)一套“置具模”。置具模，顧名思義，便是放置產(chǎn)品的模具，用于為其他工藝加工設(shè)備服務(wù)的。按照其他加工方法的不同，其類型大致分為：表面印刷置具、粘貼置具、鐳射切割置具、真空吸氣置具等。由于該篇論文所涉及到的模具工藝、產(chǎn)品表面要求，都未有此兩項(xiàng)特殊工藝的要求。為對該篇論文的完美性，特在此作為一般的認(rèn)識(shí)、了解。3 硅膠彈性曲線和彈性臂結(jié)構(gòu)3.1 硅膠彈性曲線硅膠彈性曲線是反映產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的重要性指標(biāo)，也是反映產(chǎn)品使用壽命的重要性指標(biāo)。合理地控制好彈性系數(shù)，符合客戶對產(chǎn)品性能方面的要求，將大大地提高產(chǎn)品的使用性能，從而縮小廢品率，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。模具制作出來后所打出的第一批產(chǎn)品，都要首先進(jìn)行彈性力的

18、測試，測試彈性臂在經(jīng)過多次受壓后是否變形，彈性力能否達(dá)到客戶的要求，第一批產(chǎn)品往往被稱為“樣品”，而對樣品所做測試的工作稱為“試?！?。硅膠彈性曲線正是反映其測試結(jié)果好壞的依據(jù)。硅膠彈性曲線如圖3.4所示：圖3.4 硅膠彈性曲線Actuation force(F1),客戶所要求彈性規(guī)格。Contact force(F2), 導(dǎo)電基與線路板接觸時(shí)的彈性。Rebound/Return(F3), 使彈性臂回復(fù)原狀所需的彈性。Stroke/Travel/Hub, 沖程。Snap/Tactile, 感覺，計(jì)算方法為F1-F2/F1。圖中坐標(biāo)系所示，X軸代表了外負(fù)載力接觸按鍵時(shí)，依據(jù)所施加的力的大小，產(chǎn)品彈

19、性力的變化方向，Y軸代表了負(fù)載力的大小。由圖中可以看出彈性臂在“NO ACTIVITY”狀態(tài)時(shí)，即彈性臂不受任何外力，只受自身的重力情況下，彈性力近似認(rèn)為是零狀態(tài)。當(dāng)彈性臂受到力的作用時(shí)，并且力開始不斷地加大時(shí)，其彈性曲線也跟著開始變化，并成拋物線狀上升，當(dāng)施加于彈性臂上的力達(dá)到客戶所規(guī)定的力的大小時(shí)，即圖中“BUCKLING OF WEB”狀態(tài)，（此力一般為用戶在日常生活中使用手機(jī)時(shí)，多次按鍵盤的平均作用力的1.2倍），拋物線達(dá)到了頂點(diǎn)，即彈性臂已緊密地與導(dǎo)電基接觸，并克服導(dǎo)電基的彈力，使導(dǎo)電基與線路板的感應(yīng)區(qū)有效地接觸，傳送數(shù)字信號(hào)。當(dāng)彈性臂上所受的力逐漸減小時(shí)，即手指按在鍵盤上慢慢往上抬

20、起時(shí)，彈性臂首先受到的是導(dǎo)電基的反作用彈性力，并迅速地使導(dǎo)電基與線路板感應(yīng)區(qū)分離，中斷按鍵的傳輸信號(hào)，同時(shí)導(dǎo)電基復(fù)位為原先的拱起半圓狀態(tài)。此時(shí)的彈性臂仍然與導(dǎo)電基相接觸，隨著外在所加給按鍵的作用力的消除，由于產(chǎn)品材料本身具有彈性，所以彈性臂在自身的彈性作用下復(fù)位，這樣使彈性臂、導(dǎo)電基、線路板的感應(yīng)區(qū)，三者間徹底地分離。由彈性曲線圖可知，導(dǎo)電基自身的復(fù)位和彈性臂靠自身的彈性力復(fù)位幾乎是同時(shí)的。這種兩者間的回彈感覺、理想力的平衡狀態(tài)可以通過（ F1-F2）/ F1公式來反映，其中F1為客戶所要求的理想力，即手指按在鍵盤上的理想力，F(xiàn)2為導(dǎo)電基復(fù)位的回彈力，兩種力只有達(dá)到相互平衡時(shí)，即兩者在復(fù)位時(shí)是

21、同一時(shí)間的，即為最理想狀態(tài)。然而絕對的平衡在實(shí)際中是完全不可能的，此間就需要對模具進(jìn)行不斷的調(diào)試，使模具能加工出最理想的彈性臂來。3.2 彈性臂結(jié)構(gòu)一般的對于彈性臂的結(jié)構(gòu)，大體上分為：彈性臂尺寸、彈性臂高度、彈性臂厚度、Key尺寸、Key高、黑粒尺寸、公模KEY尺寸、硅膠底板厚度、彈性臂角度和沖程等十大部分。其中黑粒的尺寸在這十大部分中顯得尤為重要，它呈圓形，與彈性臂結(jié)合在一起，并處于彈性臂的頂端，與彈性臂中心位于同一中心線。它的尺寸要小于彈性臂尺寸的三分之一，厚度通常在11.5mm，其作用在于減小接觸于導(dǎo)電基上的受力面積，增加復(fù)位時(shí)的反彈力，同時(shí)也起到了緩沖的作用。彈性臂角度也是決定彈性力大

22、小的關(guān)鍵性因素。由圖可知，彈性力角度越小、彈性力反而越大。但并非是彈性力角度越小越好，彈性力角度越小，彈性臂結(jié)構(gòu)越傾斜，由于受壓或反彈都靠彈性臂的傾斜處的上下兩點(diǎn)受力，這樣對于按鍵的使用壽命上打了折扣。由于文檔太大，無法上傳，下載后請聯(lián)系上傳者索要，完整版圖3.5 彈性臂結(jié)構(gòu)Web Size, 彈性臂尺寸。Key Size, Key尺寸。Web Height, 彈性臂高度，一般要求等于沖程。Knob Height, Key高。Web thickness, 彈性臂厚度。Conductive Size, 黑粒尺寸。Core Size, 公模KEY尺寸。Base Thickness, 硅膠底板厚度。

23、Travel, 沖程。Web Angle, 彈性臂角度。3.3 彈性臂結(jié)構(gòu)對彈性的影響（1）彈性臂厚度決定彈性力的大小。彈性臂越厚彈性力越大。（2）彈性臂角度越小感覺越好，同時(shí)回彈變差；角度越大則相反。（3）沖程越大感覺越好，同時(shí)回彈變差；反之則相反。（4）KEY尺寸越大，手觸摸在產(chǎn)品上的感覺越好，同時(shí)產(chǎn)品的面積增大了，對于用力過度觸摸于鍵盤上的力，起到部分的分散、緩解的作用。（5）黑粒尺寸是決定彈性力大小及使用壽命的重要因素，尺寸過大，接觸面積大，彈性力變小，使用壽命延長。尺寸過小則相反。（6）彈性臂的高度越高，回彈力降低。反之則相反。4 G53+-RB(Y) 硅膠模的制作硅膠按鍵是按鍵行業(yè)

24、的傳統(tǒng)產(chǎn)品。手機(jī)硅膠按鍵即與手機(jī)感應(yīng)面板、導(dǎo)電基與線路板相接觸的、富有彈性的部件。4.1 硅膠模開模要領(lǐng)上模前必須具備的條件（1）機(jī)床工作臺(tái)表面必須用油石打磨，并拭擦干凈，必要時(shí)用百分表檢查其平面度，必須控制在0.00mm0.01mm范圍內(nèi)。（2）等高塊的平行度必須在0.00mm0.01mm范圍內(nèi)，兩等高塊的高度差必須小于0.015mm。（3）模板的平面度必須小于0.03mm，否則必須重新磨平面。上模中的注意點(diǎn)（1）模板放在等高塊上與等高塊重疊的寬度必須在5mm10mm范圍內(nèi)，同樣壓板壓在模板上的距離也必須在5mm10mm范圍內(nèi)，這樣可防止模板因裝夾而變形。（2）360mm×360m

25、m以上的模板裝夾時(shí)必須用四個(gè)壓板，避免裝夾變形。開模時(shí)應(yīng)符合以下要求（1）粗校模板直線、平面度，符合要求后，方可根據(jù)圖紙找模具加工的起點(diǎn)（即圖紙上規(guī)定的基準(zhǔn)孔）。（2）模具上的程序起點(diǎn)找正后，相對坐標(biāo)系中X、Y值清零。母模狀態(tài)時(shí)，用對應(yīng)機(jī)器坐標(biāo)系中的X、Y值代替主程序O0000中“GOO X.Y.”的X、Y值，公模狀態(tài)時(shí)，用對應(yīng)的機(jī)器坐標(biāo)系中的X值的相反數(shù)，Y值代替主程序O0000中“GOOX.Y.”的X、Y值。（3）打孔時(shí)應(yīng)先用13mm的鉆頭打預(yù)孔，再用19.5mm的鉆頭打孔。（4）母模的基準(zhǔn)孔不要打穿，公模的基準(zhǔn)孔需打穿，這是兩者的區(qū)分之處。（5）程序送入機(jī)床前，先用CRE軟件檢查各子程序

26、是否歸零，程序送入機(jī)床后檢查排刀表的內(nèi)容與各程序中是否一致、合理。主要核對的項(xiàng)目有：程序號(hào)、刀號(hào)、刀具大小、加工深度、轉(zhuǎn)速、走刀速度，以上步驟在機(jī)臺(tái)打基準(zhǔn)孔前完成。（6）排刀時(shí)，按排刀表上規(guī)定的順序?qū)⒌秺A緊在刀把上，并依照程序中加工的順序?qū)⒚堪训杜湃氲降稁飚?dāng)中。（7）對刀輸?shù)堆a(bǔ)時(shí)，每把刀都必須對工件表面后，相對坐標(biāo)系中的Z值清零，接著主軸Z正向抬30mm的高度，對應(yīng)的機(jī)器坐標(biāo)系中的Z值即為所對刀的刀補(bǔ)，并將此數(shù)值輸入到”O(jiān)FFSET SETTING”中相應(yīng)序號(hào)的長度補(bǔ)償中。4.2母模的制作方案4.2.1 對模板材料及其性能的要求（1） 將規(guī)格為150×150×40mm的45

27、鋼模板放置于機(jī)床工作臺(tái)的兩等高塊上，用百分表打其平面度，保證其平面度0.02mm。左右調(diào)整兩等高塊，保證模板兩邊壓在等高塊上的寬度在510mm。粗校模板直線度，并保證直線度0.08mm。上壓板夾緊，控制壓板壓在模板表面的寬度在510mm。模板裝夾，如圖4.1、圖4.2所示由于文檔太大，無法上傳，下載后請聯(lián)系上傳者索要，完整版4.2.2 找基準(zhǔn)孔中心模板上好后，此時(shí)檢查并確認(rèn)所需加工的是公模還是母模，一般先加工母模。將10 mm的合金平銑刀裝夾于刀把上，并保證銑刀所露出的有效切削刃長度30mm。對應(yīng)圖紙中對基準(zhǔn)孔尺寸要求，將銑刀移到模板最左邊處下刀，下刀距摸板表面向下約10mm處，接著向模板靠近

28、，手動(dòng)方式吃到板子最左邊約0.01mm，此時(shí)在系統(tǒng)中相應(yīng)的“ABSOLUTE”增量坐標(biāo)系中的X軸清零。將銑刀沿X軸方向退出，上抬到安全高度后，再移至模板的最下邊處下刀，下刀深度與之前的一樣，同樣地向模板棉靠上去，吃到邊緣約0.01mm，相應(yīng)的在系統(tǒng)中“ABSOLUTE”增量坐標(biāo)系中的Y軸清零。此時(shí)將銑刀沿Y軸方向退出，上抬到安全高度后，分別沿X軸、Y軸正方向移70 mm和25 mm，這時(shí)再次將系統(tǒng)中“ABSOLUTE” 增量坐標(biāo)系中的X軸、Y軸再次地清零，此時(shí)的基準(zhǔn)孔中心便建立完畢。4.2.3 鉆三導(dǎo)柱孔和基準(zhǔn)孔（1） 基準(zhǔn)孔建立后，將主軸回零并換上12mm的鉆頭，用手輪搖到模板面上，大概地靜

29、對刀，系統(tǒng)中相應(yīng)的坐標(biāo)系Z方向清零，之后將主軸向上抬高到30mm處，此時(shí)將硬盤中的O1540號(hào)程序調(diào)入到機(jī)床的內(nèi)存中，相應(yīng)地調(diào)出它所帶的O0500號(hào)鉆三導(dǎo)柱孔和基準(zhǔn)孔的子程序，如下： O0500G17G21G40G80G91S450M3M8G98G83R-29.8Z- F30.（此句為鉆基準(zhǔn)孔，后三句為三導(dǎo)柱孔）X-40.X50.Y110.X50.Y-110.G80G0X-60.M30程序調(diào)用后，在執(zhí)行程序前先檢查一遍刀具此時(shí)的位置，若系統(tǒng)坐標(biāo)系中顯示“X0 Y0 Z30”，則表明此時(shí)的刀具在程序原點(diǎn)并在安全高度30 mm處。這時(shí)便可以執(zhí)行程序。此時(shí)的鉆孔程序中的下刀加工深度僅為0.4 mm，

30、意在于先讓鉆頭在模面吃上四個(gè)較淺的點(diǎn)，次四點(diǎn)即為三導(dǎo)柱孔與一基準(zhǔn)孔的位置點(diǎn)，點(diǎn)完孔后，用卡尺量一下四孔距四邊的距離是否與圖紙中的要求一致，若一致，則將鉆孔程序中的下刀深度Z修改成實(shí)際加工的值。如下： O0500G17G21G40G80G91S450M3M8G98G83R-29.8Z-14.2 Q0.2 F30.XX50.Y110.X50.Y-110.G80G0X-60.M30上節(jié)程序中，母模中的基準(zhǔn)孔只需鉆削到14mm深處，公模的基準(zhǔn)孔需與其三導(dǎo)柱孔一樣鉆通，這是便于兩種模態(tài)的區(qū)分。（2） 三導(dǎo)柱孔和基準(zhǔn)孔用12mm的鉆頭鉆完后，換上19.8mm的鉆頭，鉆速修改至250r/min，對刀抬30

31、mm后再次執(zhí)行O0500號(hào)鉆三導(dǎo)柱孔和基準(zhǔn)孔的子程序。4.2.4 開模前的準(zhǔn)備工作將母摸所需加工的程序調(diào)入機(jī)床的內(nèi)存中，核對各主、子程序中的刀具、刀號(hào)、刀具大小、轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、加工深度等，按照排刀表中要求，依次逐個(gè)地進(jìn)行對刀，并將所有的刀具按照程序中的換刀順序?qū)⒌毒吲湃氲降綆熘腥ァ?.2.5 母模的加工CNC處將模具的模板上于數(shù)控加工中心的機(jī)床上，在完成上述工作后，必須嚴(yán)格地按照模具加工工序步驟、排刀要求及每把刀對應(yīng)的加工參數(shù)進(jìn)行加工。由于每道工序加工的數(shù)控程序都是由設(shè)計(jì)科人員編出的，主程序中用M98調(diào)用的每道子程序，都必須對照下表進(jìn)行核對，核對的內(nèi)容主要有：所調(diào)用的子程序號(hào)是否與所加工內(nèi)容

32、一直、主軸上的刀號(hào)與刀具大小是否一致、加工的深度與表中所列出的是否一致、各軸方向的走速是否有漏標(biāo)上的、各刀具大小所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速是否合理等。對于銑刀粗跑基準(zhǔn)面，若模板為45鋼的材料，則選擇高速鋼銑刀便可，只要是硬度要求大于45鋼的模板，為了保證基準(zhǔn)面的表面度，則必須分刀進(jìn)行加工，即首先用舊的鎢鋼銑刀進(jìn)行粗加工，表面大約留0.050.1mm的余量，精加工時(shí)必須用新的鎢鋼銑刀將前道粗加工留下的余量加工完，并將程序中的刀具轉(zhuǎn)速及走刀速加快，并將刀具冷卻方式修改為M14吹氣，這樣的基準(zhǔn)面表面質(zhì)量得以提高，尤其是模面表面的刀痕明顯的減輕，最終將加工好的模板從機(jī)床上拆下來之后，用細(xì)粒油石輕輕地打磨，便可將模面

33、上的刀痕去掉，保證了模面的要求，提高了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。刀具全部排入加工中心的刀庫中，在執(zhí)行操作過程中需要經(jīng)常地檢查每把刀具在加工相應(yīng)的工序時(shí)，是否會(huì)中途斷刀，這樣做是為了避免由于斷刀造成的此道工序未加工完的余量讓下一把刀在進(jìn)行加工時(shí)，由于一次性的加工量太大而造成再次的斷刀。減少尤其是高速高走速加工斷刀給模具面帶來的損害。圖紙上所標(biāo)注的藍(lán)色序號(hào)為決定產(chǎn)品性能要求及合格率的重要尺寸，上下偏差范圍在0.03mm。排刀表上所注明的“TO EDM”字樣，表示產(chǎn)品模具對其表面質(zhì)量有特殊要求。CNC處將模具工序依據(jù)圖紙及排刀表上的要求加工制作出來，直接交于EDM處進(jìn)行高頻放電加工，尤其是對公模中的黑粒底面的

34、要求及母模中KEY表面要求，大部分情況下必須進(jìn)行細(xì)紋面高頻慢放電加工。以此來降低產(chǎn)品的粘模度，提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量。母模的加工工序、加工參數(shù)及排刀表如下：刀號(hào)程序號(hào)加工內(nèi)容加工深度下刀刀具Z走速mm/minX、Y走速mm/min轉(zhuǎn)速r/minT1O0010多余-1.42E6101001800T2O0020光邊框-1.42-0.71/2E210604000T3O0030降柄高-1.12E310703000T4O0040粗挖KEY-3.72-1.15/2E2.510603400T1O0050粗挖KEY-4.7-1.1/3E610701800T2O0060光KEY-3.72-1.15/2E210604

35、000T3O0070連片-0.05E3101503000T2O0080側(cè)撕邊-1.12E210604000TO EDM由于文檔太大，無法上傳，下載后請聯(lián)系上傳者索要，完整版母模加工產(chǎn)品型腔見圖4.3由于文檔太大，無法上傳，下載后請聯(lián)系上傳者索要，完整版母模模面結(jié)構(gòu)布局見圖4.34.2.6 做母模的邊框撕邊調(diào)用公模子程序中O0030邊框撕邊子程序，做母模的邊框撕邊。其目的是讓產(chǎn)品與周邊多余處能很好地脫離，不至于在割下產(chǎn)品時(shí)對產(chǎn)品有所損害。主軸刀把上換上4mm的合金平銑刀并將O0030程序中的加工深度修改為0.05mm。4.2.7 精銑基準(zhǔn)孔與三導(dǎo)柱孔（1） 將10mm的合金平銑刀裝于主軸刀把上，

36、移動(dòng)至基準(zhǔn)孔中心處，對刀后向上抬30 mm（2） 銑基準(zhǔn)孔及三導(dǎo)柱孔程序O5500先銑基準(zhǔn)孔，程序如下 O5500G17G21G40G80G91S1000M3M8M98P8M30O0008/M99G91G0Z-29.8G1Z-0.5F100.G41D17X-10.G3I10.G40G1X10.G0Z30.3M99此銑孔主程序中所帶子程序，其含有D17半徑偏刀值，基準(zhǔn)孔的光滑度就是通過不斷地調(diào)整半徑補(bǔ)償值來實(shí)現(xiàn)的。即在一開始的OFFSET SETTING的RADIUS中，先放入補(bǔ)償值5.05 mm，而后不斷地幾絲幾絲往小值調(diào)，直到孔壁內(nèi)光滑為止。（3） 銑三導(dǎo)柱孔的方法與基準(zhǔn)孔一樣，也是不斷地調(diào)

37、半徑補(bǔ)償值來實(shí)現(xiàn)的。但它與基準(zhǔn)孔的不同之處在于，導(dǎo)柱孔有尺寸大小的要求：20mm、20.5mm或21mm。公母模通過導(dǎo)柱安裝配合時(shí)只能有一種規(guī)格大小，通常選擇20mm，而在銑削是只要求銑削到比20mm小0.010.04mm，這樣更有效地使公母模通過導(dǎo)柱合模時(shí)配合的更牢固、配合間隙大大減小。程序如下：O5500G17G21G40G80G91S1000M3M8X-40.M98P8X50.Y110.M98P8X50.Y-110.M98P8G0X-60.M30O0008/M99G91G0Z-29.8G1Z-27.2F100.G41D17X-10.G3I10.G40G1X10.G0Z30.3M994.2

38、.8 精銑基準(zhǔn)邊在主軸上裝上10mm的合金刀把，刀具移至基準(zhǔn)孔中心處，手動(dòng)沿Y軸負(fù)方向移動(dòng)-24.95mm，并移至模板最右邊，距離模板邊緣約10 mm處下刀，下刀深度為距模板面14 mm處。在MDI方式下輸入走刀程序?yàn)椋?M3 S1000 M8 G91 G1 X-180. F100. Y0.05 X180. M304.3 公模的制作方案（1） 公模板規(guī)格大小與母模板的規(guī)格大小是一致的，基準(zhǔn)孔的建立方向與母模相反，即一開始時(shí)將刀具移至模板的最右邊處下刀找基準(zhǔn)孔中心，操作前必須將“OFFSET SETTING”中的“MIRROR X=”設(shè)置成打開“1”狀態(tài)。（2） 基準(zhǔn)孔與三導(dǎo)柱孔的深度都一樣，均

39、需鉆通。（3） 公模的三導(dǎo)柱孔尺寸應(yīng)與母模的三導(dǎo)柱孔尺寸一致。（4） 公模中的黑粒尺寸較重要，程序中會(huì)帶有半徑補(bǔ)償值，通過不斷地修改半徑補(bǔ)償值，將尺寸做到位，其誤差必須0.02mm。做程序前必須打飄刀，并將飄刀值輸入到對應(yīng)的半徑補(bǔ)償號(hào)內(nèi)。（5） 仔細(xì)檢查程序后，確認(rèn)無誤，則其他做法與母模一樣。對于產(chǎn)品模具公模的制作，其加工前的程序的檢查與核對中的內(nèi)容同母模制作時(shí)的要求是一致的。公模中最重要的兩個(gè)工序內(nèi)容，即彈性臂與黑粒。（在不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)內(nèi)容中，如下表所示，彈性臂又稱為支撐），這兩個(gè)工序制作中，其所帶子程序中均含有偏刀值，即半徑補(bǔ)償值。做這兩道工序時(shí)，必須打刀具的飄動(dòng)，并將偏刀值放入刀具的半徑

40、補(bǔ)償值中。其尺寸必須做到位，最大的誤差允許值為正負(fù)0.015 mm。對于用10mm的銑刀加工溢料面時(shí)，必須首先用同樣規(guī)格大小的高速鋼銑刀粗加工該面，并留下0.05mm余量用于精加工。精銑該溢料面時(shí)，必須換作10mm的鎢鋼銑刀加工剩余余量，且把主軸的轉(zhuǎn)速調(diào)整為4000r/min、走刀速調(diào)整為600mm/min、冷卻方式改為吹氣、程序中加入高速高進(jìn)給切削產(chǎn)品輪廓不變形指令“G5.1 Q1”。 公模的加工工序、加工參數(shù)及排刀表如下：刀號(hào)程序號(hào)加工內(nèi)容加工深度下刀刀具Z走速mm/minX、Y走速mm/min轉(zhuǎn)速r/minT1O0011基準(zhǔn)-1.12E1010801000T1O0005溢料面-1.22E

41、10101001000T2O0006溢料溝-2.6B310703200T3O0007連片-1.22E4101002400T4O0010粗光邊框-1.12E310703000T5O0020光邊框-1.12-0.56/2E1.510605500T6O0030邊框撕邊-1.52E210604000T7O0040支撐-0.66E2.510603400T7O0050支撐-0.66E2.510603400T5O0200黑粒-1.06-0.4E1.510506000TO EDM公模加工產(chǎn)品型腔見圖4.4由于文檔太大，無法上傳，下載后請聯(lián)系上傳者索要，完整版總結(jié)：本篇論文著重從兩個(gè)方面對硅膠手機(jī)按鍵模具進(jìn)行論

42、述了。第一個(gè)方面，對按鍵模具進(jìn)行了分析，從產(chǎn)品圖紙?zhí)幦胧郑治銎渲匾阅苤笜?biāo)，然后確定制作模具的加工工藝（其中包括了對模具結(jié)構(gòu)的分析、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的排布、特性曲線分析等）。第二個(gè)方面，通過G53+-RB（Y）硅膠按鍵模具的制作，詳細(xì)地闡述了模具制作的各個(gè)要領(lǐng)、步驟，從而驗(yàn)證了工藝制定的合理性。致謝：該篇論文在制作的全過程中，得到了南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系制造教研室李智明老師的大力幫助與支持。特別是在論文不斷完善的過程中，給出了許多寶貴意見，提出了許多修改方案。在此表示衷心的感謝！參考文獻(xiàn)：塑料模設(shè)計(jì)手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 2002年1月第2版實(shí)用模具技術(shù)手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 2003年3月第1

43、版模具制造手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 2003年8月第2版附 錄1：母模制作的主、子程序O0000G17G21G40G80G91G28Z0.G28X0.Y0.G0X.Y.T1M6G43Z0.H01S1600M03M08G92X0.Y0.Z30.G91G0G0X15.Y37.M98P0010G80G0X-15.Y-37.M5M9G28Z0T2M6G43Z0.H02S4000M03M08G92X0.Y0.Z30.G91G0G0X15.Y37.M98P0020G80G0X-15.Y-37.M5M9G28Z0T3M6G43Z0.H03S3000M03M08G92X0.Y0.Z30.G91G0G0X15.Y3

44、7.M98P0030G80G0X-15.Y-37.M5M9G28Z0T4M6G43Z0.H04S3500M03M08G92X0.Y0.Z30.G91G0G0X15.Y37.M98P0040G80G0X-15.Y-37.M5M9G28Z0T1M6G43Z0.H01S1600M03M08G92X0.Y0.Z30.G91G0G0X15.Y37.M98P0050G80G0X-15.Y-37.M5M9G28Z0T2M6G43Z0.H02S4000M03M08G92X0.Y0.Z30.G91G0G0X15.Y37.M98P0060G80G0X-15.Y-37.M5M9G28Z0T3M6G43Z0.H03S

45、3000M03M08G92X0.Y0.Z30.G91G0G0X15.Y37.M98P0070G80G0X-15.Y-37.M5M9G28Z0T2M6G43Z0.H02S4000M03M08G92X0.Y0.Z30.G91G0G0X15.Y37.M98P0080G80G0X-15.Y-37.M5M9G28Z0M30O0010(15-03-06 10:23)(DIA 6.00)/M99G91G0Z-29.8G1Z-1.62F10.X0.007F100.G1X-22.429G1X23.849G1X-24.981G1Y0.002G1X25.495X-26.45X26.922X-27.284X27.34

46、2G1Y-0.001G1Y-0.003X-27.547G0Z31.42M99 O0020/M99G91G0M98P21020Z1.42M99O1020(15-03-06 10:23)(DIA 2.00)/Z-0.71M99G91G0Z-29.8G1Z-0.91F10.X31.454F60.G3X0.391Y-0.781R1.G3X-0.702Y-0.859R1.G1X-0.391Y-4.G3X0.523Y-0.979R1.G3X-0.826Y-0.828R1.G1X-0.645Y-4.G3X0.487Y-1.025R1.G3X0.247Y0.858R1.G1X-0.739Y4.G3X-0.43

47、4Y0.654R1.G3X0.254Y0.758R1.G1X-0.354Y4.G3X-0.434Y0.739R1.G0Z30.71Z-0.71M99 O0030(15-03-06 10:23)(DIA 3.00)/M99G91G0Z-29.8G1Z-1.32F10.G2X-0.302Y1.535R95.687F70.G1Y0.002G0Z31.12Z-29.8G1Z-1.32F10.X-0.065Y1.762F70.G1X2.099G0Z31.12X24.694Z-29.8G1Z-1.32F10.X3.961F70.G0Z31.12Z-29.8G1Z-1.32F10.X-0.09Y-1.15F70.G1Y-0.001G0Z31.12Z-29.8G1Z-1.32F10.G2X-1.634Y-0.01R98.71F70.G1Y0.025G0Z31.12M99 O0040/M99G91G0Z-1.4