手機殼塑料模具設計

摘 要：通過分析手機殼成型材料的特性和結構特點，制定出相應的模具設計思路。該模具設計巧妙、結構合理，適用于大批量的產品生產，值得推廣。另外本文詳細介紹了內側抽芯和潛伏式澆口的設計要點。

關鍵詞：手機 塑料模 內側抽芯 潛伏式澆口

中圖分類號：TQ320.662文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0095-02

1 塑件結構特點與工藝分析

以某品牌手機外殼套件中的兩件為例，如圖1所示，分別為面蓋和背蓋。有圖可知面蓋尺寸為13.1 mm×55.2 mm ×88.0 mm，形狀為三面封閉一面開口的盒形，其中開口面邊緣有兩個卡勾（如圖g處）；兩個側面（e，f處）凹入，相互對稱深度為2.5 mm；頂部圓弧（d處）凹入，其深度達15 mm。背蓋外形尺寸為21.3 mm×64.4 mm×98.6 mm，形狀為四面閉合的盒形，頂部有兩個互通的孔洞（h，i處）；尾部圓弧邊內形凹入（j處），深度為3.5 mm，弧面上有一個長方孔（k處）。兩個塑膠件的厚度要求為1.3～1.4 mm。外觀方面，要求不能出現氣紋、縮孔、銀絲、熔接痕等外觀不良；性能方面要求有具有較高的耐磨、耐熱、韌性和剛度，同時要求防腐性能良好；尺寸方面需與手機卡和件組裝到位。材料選擇為PC+ABS合成塑料，這是當前手機外殼制品應用最為廣泛的材料，此材料不僅具備PC料的強韌性同時具備ABS料的質感和延展性，更利于注塑成型。

2 塑料模具設計

2.1 總體構思

從生產需求考慮，面蓋和背蓋屬于同一款手機外殼組件，因此需求數量為1：1，產量需求不高，從塑料件自身要求考慮，面蓋和背蓋大小形狀相近，用料量差不多，且材質、顏色、用料都一樣，所以綜合以上兩點，可用同一套模具成型，模具設計成一模兩腔，每次成產面蓋和背蓋個一只。進澆方式選擇潛伏式進澆設計，這樣進澆點處于產品內側，不影響外觀。對于背蓋的抽芯設計，由于尾部圓弧上的長方孔比較規范，因此選擇局部外抽芯，而頭部圓弧處結構較為復雜，存在一個異形缺口和兩個異型孔，因此選擇整體外抽芯，這樣不僅能夠保證產品外觀而且便于后續加工，兩側都利用T形滑塊抽芯機構；面蓋的抽芯設計，考慮到尾部存在兩個卡勾，因此需要三面抽芯，抽芯機構有3個滑塊組合完成，按順序完成三面抽芯動作，首先在開模過程中，由于T形塊抽芯機構的帶動，直接抽出中間的滑塊，然后通過斜頂動作完成兩側滑塊的抽芯。如圖2所示為模具結構圖。

2.2 澆注系統設計

考慮到產品外觀要求高和提高生產效率等因素，本模具采用了比較新穎的內側潛伏式進澆方法，如圖2的G-G放大圖及圖3所示，通過圓弧澆道將熔融的塑料引入模腔，進澆點處于產品內側，由于形狀很像牛角，因此也被叫做牛角澆口，牛角澆口的優點在于澆口處于產品內側隱蔽處，不影響產品外觀，且在開模過程中可以自動斷開，省卻了人工斷澆步驟，大大的提高了生產效率。頂桿式潛澆口和外側潛澆口都是由刀具切斷進澆點，而PC+ABS材料不宜切斷，牛角澆口是利用頂桿的頂出力將澆口強行拉斷，所以用在此模具上更為適合。對于澆口位置的選擇，背蓋如圖3所示，此位置在手機裝配后，處于手機內部不影響外觀，而且能夠有效縮短澆道長度，節省原料；面蓋如圖3所示，處于鑲件21上，因為其他位置被滑塊阻礙，所以選擇此位置；因為PC+ABS料的流動性比ABS差，比PC料高，所以澆口的尺寸設計為Ф0.8 mm，太小不利充填，太大又不利拉斷。

2.3 側向分型抽芯機構設計

由于尾部的兩個卡扣，面蓋塑件必須考慮三面內側抽芯，這是設計的難點。本模具采用的三組合滑塊結構如圖2的E-E、F-F視圖所示。三滑塊之間以6°錐度拼合形成塑件內腔形狀，中間滑塊18及型芯17安裝在動模板（B板）8上，可以沿塑件開口方向平移動，開模時，受固定于定模板（A板）2上的T形塊7的驅動，進行抽芯運動，將塑件頭部內凹中間段抽空，抽芯距20 mm，T形塊斜角取20°，這種T形塊抽芯機構，加工、裝配方便，模具結構緊湊，滑塊運動平穩，采用雙重鎖緊，可靠性高，尺寸精度更易保證；由于中間滑塊與兩邊滑塊以錐面配合，因此移動時，摩擦很小，不易磨損；兩邊滑塊16為對稱布置的斜滑塊結構，斜角為10°，與動模鑲塊23形成滑動配合，由于在開模階段中間滑塊已從塑件內凹抽出，因此頂出時兩斜滑塊能順利將塑件推起，同時完成內抽芯，背蓋塑件頭部采用T形塊抽芯機構整體外抽芯，抽芯距13mm，T形塊15斜角取15°，塑件尾部采用15°斜角的T形塊抽芯機構對長方孔進行局部外抽芯，內抽芯則采用15°斜角的斜滑塊頂出機構，抽芯距8.5mm，外抽芯型芯與斜滑塊碰穿形成長方孔。

3 成型過程中模具運動情況

如圖2，開模時，動模部分向定模相反放行移動，從分型面P-P處分開，兩個塑料件以及澆道依附于動模上一同離開定模，與此同時背蓋頭部和尾部的滑塊、面蓋中間的錐形滑塊隨著T型滑塊的運動進行抽芯，運動距離達到一定長度時，滑塊和T型滑塊分開，此時開模動作停止，抽芯完成；之后頂出動作開始，頂桿以及背蓋的尾部滑塊和面蓋兩邊的斜滑塊在頂板的帶動下同時向外頂出，進行內抽芯動作，面蓋、背蓋連同澆道同時被頂出，此時牛角澆口受力被拉斷，當頂出到達一定距離時，頂出停止，內抽芯動作完成，澆道會自動脫落，面蓋和背蓋則需人工取出；完成后合模動作開始，在復位裝置的帶動下，各滑塊、頂桿以及頂板復位，動模向定模方向移動直到完全閉合，鎖模壓起動，至此一個周期完成，進入下一個成型周期。

4 結語

由于產品屬于手機制品所以在性能和外觀的要求都相對較高，加之材料選擇為PC+ABS，所以根據其特性設計了本套模具，本模具的優點在于：（1）進澆方式采取了較為新穎的潛伏式進澆，這樣進澆口會出現在產品的內側，不會因為澆口問題而引起產品的外觀不良；（2）面蓋采用了三面側抽芯，通過3個組合滑塊使成型過程中能夠迅速完成抽芯動作，提高生產效率；（3）T型塊抽芯設計，有利于加工裝配。經過實際的生產驗證表明，本套模具，成型效果良好、操作簡單、穩定型號、產品質量好、生產效率高，值得推廣使用。

參考文獻

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