模具诺基亚5250手机外壳ProE设计（论文）.doc

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1、洛阳理工学院课程设计 B09010915诺基亚5250手机外壳Pro/E设计摘 要本课题主要是针对诺基亚5250手机外壳的Pro/E三维建模，主要就手机外壳（可见部分）的大体结构进行Pro/E三维建模，并将各部件装配到一起成为相对较完整的手机外壳，从而使手机基本轮廓展现在读者面前，由感性认识到理性认识。通过本次课程设计达到运用并熟练掌握使用Pro/E建模的各种功能及步骤为以后从事设计等打下一定基础：能够利用所学知识，根据客户要求对产品进行设计策划；综合运用本专业所学知识，结合美学基础，利用计算机辅助工业设计软件，完成产品从造型设计到美学包装的一系列产品设计过程。本次课程设计利用Pro/E建模主

2、要用到的功能有：利用拉伸进行实体的创建及移除；利用圆角命令消除实体尖锐的棱角，以提高制品的寿命及美学价值；利用拔模作出产品要求的斜度；学会使用Pro/E中的约束工具；局部或整体的镜像、阵列等。关键词：Pro/E 手机外壳设计目录前言1第1章 设计目的及任务2 1.1 Pro/E课程设计目的2 1.2 Pro/E课程设计的主要内容和任务2第2章 成型手机的材料种类及选材3 2.1 手机外壳材料3 2.2 选材4第3章 手机各部件建模6 3.1 手机壳底板建模6 3.2 手机壳中间黑色板建模13 3.3 手机后盖建模16 3.4 手机接听键建模18 3.5 手机按键菜单键（中间键）建模19 3.6

3、 手机开挂机键建模21 3.7 摄像头建模22 3.8 手写笔建模23 3.9 数据线盖建模24 3.10 手机开锁屏侧键建模25 3.11 手机音量调节侧键建模26 3.12 手机照相机侧键建模27第4章 手机各部件装配28第5章 装配完成后的手机工程图创建34小结36参考文献37前言 伴随世界经济的迅猛发展，中国社会主义现代化进程逐步加快，生产制造业应运发展壮大。随着三维建模软件的的不断普及，三维建模在生产制造中举足轻重。三维建模后，以其能直观明了的呈现了产品的形状特征等优点博得众多厂家青睐。Pro/E作为三维建模队伍中传统的一个成员，其应运对促进工业产品的质量及经济效益的提高有很大作用，

4、因此引起了世界各国的广泛关注与重视近年来，手机的品种及数量都在迅速增加，其利润也是相当可观，故而越来越多的商家加入到手机生产的行业中。手机中很多部件采用塑料，其轻便及耐用等特性受到广大消费者喜爱，在此，也促使塑料业朝着绿色环保的方向不断发展。作为一名高分子材料与工程专业的学生，将来不免与塑料制造及产品外形设计等打交道，因此本说明书就手机材料及建模进行简要概述，使读者对高分子材料及Pro/E建模有一定程度的了解，并为其进行进一步的学习深造打下基础。本次课程设计的主要任务是以自己手机（诺基亚5250）作为对象进行设计。通过此次课程设计，对Pro/E软件有很大程度上的掌握及熟练应用。特别是实体创建、

5、旋转、镜像、约束等有了深刻理解，更重要的是对Pro/E三维建模有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成产品设计积累了一定的经验。 本说明书为手机外壳Pro/E设计说明书，是根据手机外壳设计的相关规定集合实际要求编写的。本说明书的内容包括：目录、课程设计说明书、参考文献等。 编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明手机外壳Pro/E设计要点及该软件的各项功能。由于本人对Pro/E三维建模的的掌握程度有限，因此设计过程中难免有欠缺不足甚至错误的存在，敬请老师批评指正。38第1章 设计目的及任务1.1 Pro/E课程设计目的1、利用所学过的知识，根据客户要求，对产品的设计进行策划。2

6、、综合运用本专业方向所学知识，结合美学基础，利用计算机辅助设计相关软件，完成产品从造型设计到美学包装等一系列产品设计的相关过程。3、了解简单产品造型设计的一般过程，通过课程设计把相关专业知识串联起来，对产品造型设计的方法、步骤有一个初步的认识。4、锻炼、培养学生独立完成设计，以及总结撰写技术报告的能力。1.2 Pro/E设计的主要内容和任务1、设计题目为手机外壳Pro/E设计，要求结合自己手机进行外观设计。2、手机外壳Pro/E设计内容包括：（1）塑料原料选择（2）成型方法（3）手机外壳的构造（4）零部件的建模与装配。（5）利用Pro/E来设计完整的手机外壳建模和装配流程。 图1.1第2章 成

7、型手机的材料种类及选材2.1手机外壳材料目前，手机常用塑胶材料主要有PC、ABS和PC+ABS三大类.日本手机主要采用PC+ABS，甚至采用ABS做手机外壳；韩国几家手机制造商最早采用纯PC材料。GE公司原来不推荐采用PC材料做手机外壳，主张采用PC+ABs材料，但最近一两年也推出适合做手机外壳的PC材料，例如EXLl414、141R、SP1210R等。近年来，各大手机厂商采用PC材料做手机壳体的比例正在逐渐上升。其原料主要供货商是GE、SAMSUNG、LG等。表1为几种材料的一般特性表：材料强度（拉力Mpa）硬度（洛氏 R）温度（使用）其它特性PC69120130无毒、透光、低温特性较好AB

8、S4310060配色、喷涂、电镀等特性好PC+ABS5611060各项性能居中，加工、流动性好几年前，A100、A100II手机是国内首次采用纯Pc材料的机型。像HIP这样的模具和注塑大公司也是第一次采用这种材料做手机外壳，因此，在模具设计、注塑、喷涂等方面都遇到很大的麻烦，就连世界知名的几家涂料厂商在当时也未能解决涂料的附着力问题，最后不得不从韩国直接近口配制好的色漆。近两年来无论是在模具设计、注塑技术还是涂料性能方面都有很大的突破，用Pc材料做手机外壳的比例在不断上升。初步估计目前手机外壳采用Pc材料的比例已超过50。塑料按用途可分为普通级、耐温级、耐冲级、阻燃级、电镀级等。1、PCPC学

9、名聚碳酸酯。材料的性能特点：强度高，抗拉伸强度69MPa、抗弯曲强度96MPa。耐高温，长期使用可耐130摄氏度温度环境。透明性好，无毒。原料配色及表面涂覆不如ABS。PC应选高流动性牌号。适用于翻盖机和在恶劣环境下使用的手机。2、ABS ABS(丙烯脂丁二烯苯乙烯共聚物)材料的性能特点：强度低，抗拉伸强度43MPa，抗弯曲强度79MPa。不耐温，长期使用温度不得高于60摄氏度。流动性、着色及表面喷涂和电镀性能均好。3、PC+ABSPC与ABS的合成材料，取前面两者之特点，具有优良的成型加工性能，流动性好，强度较高(抗拉伸强度56MPa，抗弯曲强度86MPa)。PC+ABS材料主要用于直板机和

10、一般外观、色彩要求高而对环境无特殊要求的翻盖机。表2为目前在手机壳上采用的材料代号及其生产厂家。材料PC1023普通级，相当于GE141R(PC)NC1001低温抗冲击型 MOTOROLA采用GE三星samsungLGPCGE141R(241R)普通级137。采用机型：698,A100,A100II, A320GN1002FGE141R-111. 采用机型 A6800 乳白色灯罩GE SP1210R，超高流动性。采用机型A100, A100IIGE EXL 1414 高流动性PC 1023IM 抗冲击高流动性与GE1414 相当三星翻盖机采用SC 1004AGE EXD121 WH5A 072

11、ALUPOY GE 1000PC+ABSGE C1110 普通级（123） TCL采用CN5001 RFHGE C1110 HF 高流动性 TCL采用HI 1001BS高流动性GE C1200HF 耐高温129 A699采用HI 1001 三星直板采用GE C1000HF 高流动性 115HI 1001 BN 抗冲击 NOKIA 采用ABSEPBM( 96)电镀级MP 0160， HI 1000BG 电镀级2.2选材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、对徐装要求严格时，应首选P

12、c+ABs；对需要外观做电镀时，应选ABs。3、翻盖机和在恶劣环境(如低温、有振动、冲击等)下使用的加固型手机，应选用Pc材料。4、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1023M、GE EXL1414、GEl41R(241R)。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)。选PC十ABS时，可优先选GE C1010HF、C1110、三星HI1001BS、HI1001BN。第3章 手机各部件建模3.1手机壳底板建模1、运行Pro/E，新建零件，如图3.1.1： 图3.1.1 图3.1.2

13、2、选择类型为mmns_part_solid,如图3.1.23、选择front面为拉伸草绘面，绘制拉伸截面如图3.1.3： 图3.1.3 图3.1.44、截面绘制完成，确定并设置拉伸高度为手机厚度14mm，如图3.1.4：5、拉伸完成，对实体着蓝色（与手机外壳颜色尽量保持一致），效果如图3.1.5： 图3.1.5图3.1.66、对创建的实体倒圆角后效果如图3.1.6：7、挖出电池位置，选取实体的上平面为草绘平面进行挖空截面绘制，如图3.1.7： 图3.1.7 图3.1.88、截面绘制完成，设置挖空深度，由于需要穿透，深度可以设置大一点，如图3.1.8：9、对实体创建薄层效果，截面绘制如图3.1

14、.9： 图3.1.9 图3.1.1010、设置挖空深度，如图3.1.10：11、挖空后效果如图3.1.11： 图3.1.11 图3.1.1212、绘制摄像头的安装位置挖空截面，如图3.1.12：13、设置挖空深度，如图3.1.13：图3.1.1314绘制喇叭位置挖空截面，如图3.1.14： 图3.1.14 图3.1.1515、设置挖空深度，如图3.1.15：16、此时效果图如图3.1.16： 图3.1.16 图3.1.1717、摄像头凸台截面绘制，如3.1.17图：18、设置凸台高度，如图3.1.18： 图3.1.18 图3.1.1919、对摄像头凸台进行拔模，设置如图3.1.19：20、拔模

15、后效果如图3.1.20： 图3.1.20 图3.1.2121、对拔模后的摄像头凸台倒圆角，效果如图3.1.21：22、绘制摄像头的挖空截面，如图3.1.22： 图3.1.22 图3.1.2323、挖出摄像头位置后效果如图3.1.23：24、对摄像头倒圆角后效果如图3.1.24： 图3.1.24 图3.1.2525、绘制侧壁用于与后盖配合的凹陷，截面如图3.1.25：26、设置凹陷深度，如图3.1.26：图3.1.2627镜像做好的凹陷特征都另一个侧面，如图3.1.27： 图3.1.27 图3.1.2828、镜像后效果如图3.1.2829、挖出手写笔槽下多余部分，截面如图3.1.29： 图3.1

16、.29 图3.1.3030、设置挖空深度，如图3.1.30：31、挖出多余部分以方便装配，截面如图3.1.31： 图3.1.31 图3.1.3232、设置挖空深度，如图3.1.32：33、效果如图3.1.33： 图3.1.33 图3.1.3434、挖出侧壁薄壁效果，截面绘制，如图3.1.34：35、设置挖空深度，如图3.1.35： 图3.1.35 图3.1.3636、去除多余部分，截面绘制如图3.1.36：37、挖出侧面多余部分，截面绘制如图3.1.37： 图3.1.37 图3.1.3838、去除手写笔底部多余部分，截面绘制如图3.1.38：39、深度设置如图3.1.39：图3.1.3940、

17、去除多余，截面绘制如图3.1.40： 图3.1.40 图3.1.4141、外壳手机卡入口截面绘制如图3.1.41：42、设置打通深度，如图3.1.42：图3.1.4243、手机外壳内存卡插入孔截面绘制，如图3.1.43： 图3.1.43 图3.1.4444、设置打通深度，如图3.1.44：45、手机外壳挂件孔截面绘制如图3.1.45： 图3.1.45 图3.1.4646、设置打通深度，如图3.1.46：47、手写笔末端截面挖空截面绘制，如图3.1.47： 图3.1.47 图3.1.4848、深度设置，如图3.1.48：49、手写笔笔杆插孔挖空截面绘制如图3.1.49： 图3.1.4 9图3.1

18、.5050、打通手写笔槽与挂件槽连接孔截面绘制，如图3.1.50：51深度设置，如图3.1.51：图3.1.5152，倒圆角后效果，如图3.1.52： 图3.1.52 图3.1.5353、手机侧壁，用于抠出手机盖的小凹槽，截面绘制如图3.1.53：54设置凹槽深度，如图3.1.54： 图3.1.54 图3.1.5555、凹槽倒圆角后效果如图3.1.55：56、制作完成后，底板效果图如图3.1.56：图3.1.563.2手机壳中间黑色板建模1、新建零件，选取拉伸面，如图3.2.1： 图3.2.1 图3.2.22、绘制拉伸截面，如图3.2.2：3、设置拉伸高度，如图3.2.3：图3.2.34、拉伸

19、完毕，着色后效果如图3.2.4： 图3.2.4 图3.2.55、挖出手机按键及话筒位置截面绘制如图3.2.5：6、手机屏幕挖空，截面绘制如图3.2.6： 图3.2.6 图3.2.77、深度设置，如图3.2.7：8、对屏幕着白色后效果如图3.2.8： 图3.2.8 3.2.99、挖出手机显示屏厚度，截面绘制如图3.2.9：10、深度设置如图3.2.10：图3.2.1011、听筒截面绘制，如图3.2.11： 图3.2.11 图3.2.1212、深度设置，如图3.2.12：13、听筒着色后效果，如图3.2.13： 图3.2.13 图3.2.1414、绘制黑色板与底板配合的突出部分，截面如图3.2.1

20、4：15、拉伸高度设置如图3.2.15：图3.2.1516、拉伸结束，效果如图3.2.16： 图3.2.16 图3.2.1717、挖出手写笔位置，截面如图3.2.17：18、深度设置，如图3.2.18：图3.2.1819、效果如图3.2.19： 图3.2.19 图3.2.2020、用14的方法作出另一端突出，效果如图3.2.20：21、耳机孔、充电器、数据线孔截面绘制，如图3.2.21： 图3.2.21 图3.2.2222、设置打通深度，如图3.2.22：23、效果如图3.2.23： 图3.2.23 图3.2.2424、NOKIA标识制作，截面绘制如图3.2.24：25，深度设置，如图3.2.

21、25：图3.2.2526、最终效果如图3.2.26： 图3.2.26 图3.3.13.3手机后盖建模1、新建如图3.3.1：2、选择文件类型如图3.3.2： 图3.3.2 图3.3.33、选择front面作为草绘面，绘制截面如图3.3.3：4、拉伸高度设置如图3.3.4： 图3.3.4 图3.3.55、拉伸结束，着色后效果如图3.3.5：6、制作薄层，截面绘制，如3.3.6图： 图3.3.6 图3.3.77、设置挖空深度，如图3.3.7：8、薄层效果如图3.3.8： 图3.3.8 图3.3.9 图3.3.109、侧壁圆角制作，截面绘制如图3.3.9：10,、深度设置如图3.3.10：11、效果

22、图如图3.3.11： 图3.3.11 图3.3.1212、手机壳背面NOKIA标志制作，截面绘制如图3.3.12：13、深度设置如图3.3.13：图3.3.1314、效果如图3.3.14： 图3.3.14 图3.3.1515、侧壁上作出音量调节、照相快捷键、锁屏键位置截面绘制如图3.3.15：16、深度设置如图3.3.16：图3.3.1617、效果如图3.3.17： 3.3.17 图3.3.1818、对后盖倒圆角后后盖效果如图3.3.18：3.4手机接听键建模1、新建如图3.4.1 图3.4.1 图3.4.22、选择类型如图3.4.23、按键截面绘制如图3.4.3： 图3.4.3 图3.4.4

23、4、设置拉伸高度如图3.4.4：5、着色并倒圆角后效果如图3.4.5： 图3.4.5 图3.4.66、接听键按键图标绘制截面选取如图3.4.6：7、绘制截面如图3.4.7： 图3.4.7 图3.4.88、设置深度，如图3.4.8：9、着色后接听键效果如图3.4.9： 图3.4.9 图3.5.13.5手机按键菜单键（中间键）建模1、新建如图3.5.1：2、类型选择如图3.5.2： 图3.5.2 图3.5.33、选择草绘截面如图3.5.3：4、绘制截面如图3.5.4： 图3.5.4 图3.5.55、设置拉伸高度如图3.5.5：6、着色并倒圆角后效果如图3.5.6： 图3.5.6 图3.5.77、菜

24、单键图标绘制界面选择如图3.5.7：8、截面绘制如图3.5.8： 图3.5.8 图3.5.99、深度设置如图3.5.9：10、对图案着色，并对菜单键倒圆角后效果如图3.5.10：图3.5.103.6手机开挂机键建模1、新建如图3.6.1 图3.6.1 图3.6.22、类型选择如图3.6.2：3拉伸平面选取如图3.6.3： 图3.6.3 图3.6.44、开挂机键截面绘制如图3.6.4：5、深度设置如图3.6.5：图3.6.56、着色并倒圆角后效果如图3.6.6： 图3.6.6 图3.6.77、开挂机键图标截面绘制如图3.6.7：8、深度设置如图3.6.8：图3.6.89、着色后开挂机键效果如图3

25、.6.9：图3.6.93.7摄像头建模1、新建如图3.7.1： 图3.7.1 图3.7.22、类型选择如图3.7.2：3、摄像头截面绘制如图3.7.3：图3.7.3 图3.7.44、高度设置如图3.7.4：5、着色并倒圆角后效果如图3.7.5： 图3.7.5 图3.7.66.摄像头孔截面绘制如图3.7.6：7、深度设置如图3.7.7： 图3.7.7 图3.7.88、着色后摄像头效果如图3.7.8：3.8手写笔建模1、新建如图3.8.1： 图3.8.1 图3.8.22、类型选择如图3.8.2：3、手写笔末端形状绘制如图3.8.3： 图3.8.3 图3.8.44、拉伸高度3.8.4：5、着色并倒圆

26、角后效果3.8.5： 图3.8.5 图3.8.66、手写笔笔杆截面绘制3.8.6：7、设置深度如图3.8.7： 图3.8.7 图3.8.88、倒圆角后手写笔效果如图3.8.8：3.9数据线盖建模1、新建如图3.9.1： 图3.9.1 图3.9.22、类型选:3.9.2：3、截面绘制如图3.9.3：图3.9.3 图3.9.44、设置拉伸高度3.9.4：5、着色并倒圆角后数据线盖效果如图3.9.5：图3.9.53.10手机开锁屏侧键建模1、新建如图3.10.1： 图 3.10.1 图3.10.22、类型选择如图3.10.2：3、绘制截面形状如图3.10.3： 图3.10.3 图3.10.44、拉伸

27、高度设置如图3.10.4：5、着色并倒圆角后效果如图3.10.5： 图3.10.5 图3.10.66、开锁屏键表面防滑凸起截面绘制如图3.10.6：7、设置凸起高度如图3.10.7： 图3.10.7 图3.10.88、倒圆角后手机开锁屏侧键效果如图3.10.8：3.11手机音量调节侧键建模1、新建如图3.11.1： 图3.11.1 图3.11.22、类型选择如图3.11.2:3截面形状绘制如图3.11.3： 图3.11.3 图3.11.44、拉伸高度如图3.11.4：5、拉伸结束着色并倒圆角后效果如图3.11.5： 图3.11.5 图3.11.66、按键上图标制作截面绘制如图3.11.6：7、

28、倒角后手机音量调节侧键效果如图3.11.7：3.12手机照相机侧键建模1、新建如图3.12.1： 图3.12.1 图3.12.22、类型选择如图3.12.23、截面绘制如图3.12.3： 图3.12.3 图3.12.44、深度设置如图3.12.4：5、着色并倒圆角后效果如图3.12.5： 图3.12.5 图3.12.66、按键上图标绘制如图3.12.6：7、深度设置如图3.12.7： 图3.12.7 图3.12.88、照相机侧键效果图如图3.12.8：第4章 手机各部件装配1、新建如图4.1： 图4.1 图4.22选择类型如图4.2：3、打开手机底板，方式改为缺省，并调好位置如图4.3： 图4

29、.3 图4.44、打开黑色板，并调整两者位置以方便装配如图4.4：5、建立约束如图4.5：图4.56、装配后效果如图4.6： 图4.6 图4.77、装配开挂机键，调好两者位置如图4.7：8、建立约束如图4.8：图4.89、装配后效果如图4.9： 图4.9 图4.1010、装配中间键，调好位置如图4.10：11、建立约束如图4.11：图4.1112、效果如图4.12： 图4.12 图4.1313、接听键装配，调好位置如图4.13：14、建立约束如图4.14：图4.1415、效果如图4.15： 图4.15 图4.1616、装配后盖，调好后盖与装配体位置如图4.16：17、建立约束如图4.17：图4

30、.1718、效果如图4.18： 图4.18 图4.1919、装配手写笔，调好手写笔与装配体间位置如图4.19：20、建立约束如图4.20：图4.2021、装配后效果如图4.21： 图4.21 图4.2222、装配数据线盖，调好位置如图4.22：23、建立约束如图4.23：图4.2324、效果如图4.24： 图4.24 图4.2525、装配摄像头，调好位置关系如图4.25：26、建立约束如图4.26：图4.2627、效果如图4.27： 图4.27 图4.2828、装配开锁屏键，调好位置如图4.28：29、建立约束如图4.29：图4.2930、效果如图4.30： 图4.30 图4.3131、装配音

31、量调节侧键，调好位置如图4.31：32、建立约束如图4.32：图4.3233、效果如图4.33：图4.33 图4.3434、装配照相机快捷键，调好位置如图4.34：35、建立约束如图4.35：图4.3536、效果如图4.36： 图4.3 图4.3737、各部件装配完后正面效果如图4.37：38、各部件装配完成后顶部效果如图4.38： 图4.38 图4.3939、装配完成后侧面效果如图4.39：40、装配完成后背面效果如图4.40： 图4.40 图4.4141、装配完成后另一侧面效果如图4.41：42、底部效果如图4.42：图4.42第5章 装配完成的手机工程图创建1、 A3图纸格式创建，如图5

32、.1 图5.1 图5.22、 类型选择如图5.2：3、 绘制好图框等如图5.3： 图5.3图5.44、 打开装配好的手机外壳，并新建工程图如图5.4：5、 选择格式为空如图5.5： 图5.5 图5.66、 找到做好的A3格式如图5.6：7、 选择类型如图5.7：图5.7 图5.88、 插入一般视图如图5.8：9、 调整比例为1;1如图5.9：:图5.9图 5.1010、 得到一般视图如图5.10：11、 由一般视图得到俯视图和右视图如图5.11：图5.11小结 本次课程设计由本人独立完成，由于受平有限对手机上的个别结构进行可简化与一定的修改，但总体符合手机壳的设计要求。通过课程设计深切体会到P

33、ro/E建模的一般过程与步骤，对手机的零部件也有了深入的了解，同时对现代塑料制品的生产工艺等有了一定程度的了解和掌握。在设计过程中难免遇到一些问题，通过查找资料书以及网络等现代化技术水平得到解决。相信本次课程一定会为我将来的就业等打下坚实的基础。 本次课程设计力求做到尽善尽美但难免会有纰漏存在，还望老师平批评指正。参考文献：【1】 孙小捞. Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 中文版教程（第二版）.北京：人民邮电出版社 ，2010【2】 张晓红.Pro/E实训教材.北京.：电子工业出版社 2006【3】 林清安Pro/ENGINEER逆向工程设计.北京：电子工业出版社，2008