利用注塑工艺制作计算器外壳

计算器外壳、套管或壳体既美观又实用。虽然外壳的主要作用是保护内部电子元件，但一些计算器外壳制造商在设计中加入了一些元素，使外壳可以容纳铅笔等附件，如 FLIP 计算器。.  

计算器外壳的制造主要使用耐用塑料，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、高抗冲聚苯乙烯（HIPS）和聚碳酸酯（PC）。以下是计算器外壳的一些作用。.

• 保护： 它可以保护精密的内部电子元件，如印刷电路板（PCB）和微芯片，使其免受撞击造成的物理损坏以及水和紫外线等环境因素的影响。某些机型的滑盖可为屏幕提供额外保护。.
• 组织机构： 外壳设计有屏幕、键盘和电池隔间。坚固的框架可将这些部件固定到位，防止撞击和短路造成意外损坏。.
• 可用性： 为灵活的开关提供稳定的底座，使重复输入更加舒适、灵敏。.
• 耐用性： 计算器外壳的制造可承受日常磨损，并保护脆弱的内部隔层免受压力和跌落的影响。.

客户要求

一家计算器制造商推出了一款采用独特弧形设计的新产品，并找到 First Mold 协助生产外壳。这是一款独特的双屏计算器，主要用于商业用途。他们希望有一家信誉良好的公司能够为该项目设计精密模具，First Mold 得到了他们的极力推荐。.

First Mold 的生产经理 Bowen Huang 非常高兴地带领客户参观了工厂的各个部分。制造商公开表达了他们的喜悦之情，并接着概述了他们对计算器外壳制造的详细要求。.

由于设计有轻微的弧度，客户非常关注如何在保持 150 克（0.33 磅）重量的同时兼顾性能和耐用性。他们在蓝图中列出的主要要求包括

• 产品总重量：125 克至 150 克
• 壁厚：1.0 毫米至 1.5 毫米
• 表面处理：丝网印刷
• 部件公差：±0.1 毫米
• 装配公差：±0.03 毫米
• 批量生产良品率：≥98%

挑战与解决方案

与平面产品相比，曲面产品模具的制作难度更大。它需要高精度、专业化的加工，并需要技术熟练的工程师进行劳动密集型干预。为了克服这一难题，First Mold 不得不借助高端 CAD 软件和 5 轴数控加工技术，为计算器外壳的制造制作钢制模具。.

生产完成后，最终的模具表面需要进行相当高的抛光处理，以确保最终产品具有干净、光滑的表面，为丝网印刷做好准备。.

该项目的主要材料是 ABS，根据等级和加工条件的不同，其模具收缩率通常在 0.4% 至 0.7% 之间。First Mold 公司的工程师必须在计算器外壳模具生产过程中考虑到这种收缩率，以避免出现翘曲等缺陷。.

卡入式装配的计算器外壳制造

客户希望上下外壳的边缘采用卡扣式装配。除了卡入式装配外，制造商还要求使用自带螺钉进行二次紧固，以实现内部组件的严密、耐用密封和保护。.

卡入式装配要求精确的成型公差。如果公差太紧，部件就难以组装。另一方面，如果公差太松，连接就会很薄弱，导致缝隙中的湿气渗入，从而损害精密的内部电子元件。.

卡入式设计的一个主要挑战是应力集中在卡入臂（悬臂梁）上，这可能导致卡入在装配时断裂。为避免出现这种情况并确保产品的长期耐用性，First Mold 的工程师在悬臂的根部增加了圆角以分散应力，从而提高了强度。.

First Mold 工程师提高卡合强度的另一个方法是将悬臂梁变细，以减少材料用量并降低峰值应力。该团队依靠先进的软件来获得计算器外壳制造的完美配合，而不是依靠在多个原型中反复试验。.

设计轻便的计算器外壳

计算器外壳占总重量和总体积的 70% 至 90%。尽管客户选择的材料（ABS）因其相对较轻的特性通常是消费类电子产品的首选，但仍有必要重新考虑设计，以实现轻量化。在制造计算器外壳时减少材料用量将有助于降低总重量。.

First Mold 的工程师决定将壁厚保持在 1.0 毫米。为了确保薄壁的结构功能，我们用肋条对其进行了加固。为了达到最佳效果，使用模拟软件确定了肋条的方向。肋条的作用不仅仅是结构支撑，因此需要更好的规划。肋条的其他作用包括

• 僵硬度增加： 肋条设计确保了计算器的刚性和抗弯曲性。换句话说，计算器在弯曲时不会折断，非常耐用。.
• 组件安装： 肋条上设计有不同的部分，用于放置不同的内部组件，包括按键垫、电路板和电池，使它们稳固就位。.
• 预防缺陷： 薄壁容易产生翘曲、凹痕或表面明显凹陷等缺陷。使用肋条后，First Mold 可以制造出更薄、更均匀的壁。.

薄壁和智能肋条设计的结合，使 First Mold 的团队能够在不牺牲结构完整性的前提下，提供重量极轻的计算器外壳。计算器外壳的轻量化设计确保了所有部件组装后，产品的总重量保持在 150 克以下。.

实现量产良品率≥98%

浇口位置和排气策略，尤其是流道末端的排气策略，必须考虑周全，以便排出滞留的空气，防止填充不完全，并防止出现烧痕。First Mold 的工程师使用保形冷却通道来保持模具温度均匀，从而减少翘曲、收缩和循环时间。.

First Mold 工程师团队设计了详细的工艺文件，其中包括设计、初始设置、生产、维护和维修指南。该文件帮助计算器外壳制造商优化了生产流程，实现了 ≥98% 的批量生产。.

弧形产品为何难以制作？

具有弯曲几何形状的产品在冷却过程中通常更容易变形，尤其是在壁厚不均匀的情况下。因此，First Mold 必须沿曲线保持一致的壁厚。厚度不一致会导致冷却不均，从而使厚的区域下沉，而薄的区域冷却过快。.

与直壁零件相比，曲面零件还容易更紧密地 ‘粘 ’在模腔上。这就给顶出带来了困难，增加了弧形零件损坏或划伤的风险。.

客户的计算器外壳设计在屏幕和键盘周围的壁稍薄。为了防止冷却差造成的潜在缺陷，First Mold 工程师使用模流分析软件优化了模具的冷却系统，以减少内应力。.

客户使用 First Mold 解决方案的收获

客户从与 First Mold 合作中获得的第一个也是最重要的一个好处就是缩短了交货时间。客户在 21 天内就收到了完成的成套生产模具，以及指导工艺优化的详细文件。.

制作钢模的成本很高。成本随着设计的复杂性而增加。带有曲面的钢模自然会增加模具成本，因为它需要专门的模具和劳动力来实现。然而，First Mold 通过实施可制造性设计原则，并依靠五轴数控加工和 CAD 软件等先进技术，在预算范围内完成了客户的设计。.

除了提供与客户蓝图中计算器外壳设计完全相同的成品模具外，First Mold 工程师还就肋骨的方向和位置提供技术指导，以实现最佳的结构效果。.

First Mold 的工程师为客户的团队提供了如何有效使用机器的指导。甚至在交付后，团队仍继续为客户提供售后服务，以确保模具顺利运行，从而实现最佳的计算器外壳制造。.

优化的生产工艺、可制造性设计的实施以及维护和维修支持的提供，确保客户以最少的停机时间保持计算器外壳的最佳生产。随着时间的推移，钢制模具的前期投资将得到回报。.

创意计算器外壳设计

相信关注我们公司的朋友中不乏产品设计师。我们收集了一些计算器外壳的设计案例，与您分享。

01.MINUS

MINUS 是一款简单的概念计算器，它以直截了当的方式重新思考了计算器的形式。

简洁的外观和圆形数字按钮赋予了计算器全新的形式。

设计师:Telekes - 设计

02.翻转

FLIP 是一种计算器设计理念，用户可以在不使用时保护设备免受灰尘或任何其他损坏，同时还能通过其独特的外形保持桌面整洁。

圆盘式设计易于清洁。

设计师:Jaewan - Park

03.Neumorator

设计师:Jinwook Lee

这款简约时尚的计算器采用黑色防滑后盖，使用起来非常舒适。半透明的外壳可以看到下面按键的颜色。该产品有两个秘密细节：硅胶套下的彩色按钮和两种类型的按钮。

04.空间酒吧

键盘上的大空格键引起了设计者的注意，并被应用到这款计算器上，从而产生了一款带有超大空格键的计算器。

这款计算器使用三种简单的颜色--黑色、白色和灰色，给人一种时尚的感觉。

设计师:Elodie - DELASSUS

05.罗技

这是一款盲文计算器的概念设计，专为视觉障碍人士设计。

每组按钮都有独特的表面处理，为视力残疾人士提供方便。

设计师:Merve Nur Sökmen

06.中音

Midtone 计算器采用简洁的块状设计、圆形按钮和单一配色方案。整个界面简洁而精致。

液晶显示屏的背景颜色与计算器的颜色相匹配，使产品看起来质朴而统一。

设计师:Erdem Selek & Hale Selek

常见问题