網孔狀手機保護殼注射模設計

汪佑思　黃勝發　何永才

(①廣州市黃埔職業技術學校，廣東 廣州 510730；②東莞市贛榮電子有限公司，廣東 東莞 523710)

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網孔狀手機保護殼注射模設計

汪佑思①黃勝發①何永才②

(①廣州市黃埔職業技術學校，廣東 廣州 510730；②東莞市贛榮電子有限公司，廣東 東莞 523710)

根據網孔狀手機保護殼塑件特點及工藝分析，按生產需要，采用簡化型細水口模架，使用潛伏式點澆口轉扇形側澆口進膠，側滑塊抽芯及內側扣位直頂強行脫模取出塑件的模具設計方案，解決了塑件脫模難題，同時縮短模具制造周期，節約了成本，提高了產品的經濟性能，獲得了不錯的成效和社會效益。

網孔狀手機保護殼；注射模設計；簡化細水口模具結構；潛伏式點澆口 ；測滑塊抽芯；強行脫模

隨著智能手機的廣泛應用，手機在人們日常生活中占據著越來越重要的地位，人們對手機的保護也越來越重視，同時也彰顯個性，往往會給手機加裝各類保護套來保護手機，手機保護套逐漸成為生活中常用產品。手機保護套除了保護手機，還具有防滑、裝飾美觀手機和便于攜帶、彰顯獨特個性等作用，受到很多人的喜歡和使用。手機保護套常采用金屬、皮革、塑料等材質。網孔狀手機保護殼使用的是塑料材質，采用注射工藝成型來制造生產。

1　產品基本情況

塑料網孔狀手機保護殼(圖1所示)以整個殼身遍布網狀透氣孔而得名，其產品獨特，結構堅固散熱快，手機加裝網孔狀保護殼，使手機顯得清爽簡潔與美觀，且能充分彰顯使用者的獨特個性，受到很大程度的歡迎。

此類產品模具結構復雜，制造精度要求高，同時此類產品都是針對某款特定手機型號進行生產，其生產產量不大，產品更新換代迅速，要求生產制造周期必須縮短，模具結構設計必須滿足容易制造，同時節約制造成本，盡可能體現產品的經濟性能，發揮產品的最大社會效益。

網孔狀手機保護殼塑件產品長約為100 mm,寬為61 mm，整體高度為15 mm,膠厚1.2 mm，成型材料為PC聚碳酸酯，此類材質具有高抗沖擊型，蠕變小，剛硬而有韌性，有非常好的熱穩定性及光潔度，其收縮率為0.5%。產品成型后要求表面光潔，無縮水痕跡、無飛邊、熔接痕、變形翹曲等缺陷。

2　產品分析與模具脫模設計

從塑件結構分析來看(圖1)，網孔狀手機保護殼周身布滿網狀小圓孔，塑件外側方位有大方孔及網狀小圓孔，兩側邊緣逐漸向內凹進形成倒扣，同時塑件內側扣位也形成了倒扣，其成型結構復雜，增加了模具設計的難度。

針對網孔狀手機保護殼的特點，其設計難點與重點部位就是脫模機構的設計。在充分考慮了產品生產的數量小、產品社會生命周期短、注重經濟性能等方面考量，結合塑件結構及工藝要求，從模具整體結構、注射、加工及經濟角度綜合考慮，其產品脫模設計如下：

2.1產品外側脫模設計

塑件兩側大方孔、網狀小圓孔以及過渡面向內逐漸凹進形成的倒扣，是無法直接頂出脫模，必須設計側抽芯機構進行脫模。常使用側抽芯機構有斜頂側抽芯和滑塊側抽芯兩種形式，結合網孔手機保護殼塑件的大小、模具整體結構、及脫模機構加工制造便捷性及經濟性方面考量，塑件外側脫模機構采用側滑塊抽芯機構設計，其結構如圖2所示。

側滑塊采用兩側對稱方式鑲拼結構設計，分別由側滑塊頭、滑塊座、斜導柱、楔緊塊、限位螺釘及滑道壓板等組成。斜導柱及楔緊塊安裝在定模板上，斜導柱作用是開模時帶動滑塊向外運動，從而達到側抽芯目的；楔緊塊是合模時候推動滑塊向內運動，同時楔緊塊下端反鏟在動模板上，有力地保證了滑塊在注射壓力下不向外移動，不會導致產生飛邊、溢料等缺陷，保證了產品外觀性能。

滑道壓板構成滑塊移動的滑道，采用滑道壓板鑲拼結構設計，其目的是便于滑塊移動的滑道加工，節省制造的時間，提高了模具制造效率，同時也滿足了產品經濟性能。

2.2產品內側脫模及取出塑件設計

塑件內側的扣位，形成了內倒扣結構，按一般的內倒扣脫模設計，通常采用斜頂側抽芯結構，利用斜頂出方式進行內倒扣的脫模設計，由于網孔手機保護殼外側采用側滑塊抽芯機構脫模，如果內側倒扣采用斜頂脫模方式設計，將會導致頂出位置狹小，空間不足，形成了斜頂與滑塊在頂出過程中產生干涉，如果要避免干涉，這就必須要加大模具尺寸，增加了模具整體成本；加工斜頂機構，必將會采用線切割機床加工斜頂件、斜頂方孔等，同時需要模具鉗工進行必要修配配作等一系列的處理，這又將會導致模具制造周期大大的延長，不利于產品經濟性能及產品的社會效益。鑒于此，結合多年的設計經驗及塑件使用PC聚碳酸酯材質的性能，大膽地采用直推強脫的結構設計，即使用推桿直接推出推塊，利用塑件材質本身所具有的彈塑性能及韌性性能，將塑件強行從內側倒扣位推塊上取出的脫模結構設計，即直推強脫的結構設計，來達到脫模目的。塑件裝配在手機上也是利用殼體材質的彈性及韌性性能強行裝配在手機上，故此推出結構安全可靠。其頂出強脫結構如圖3所示。

采用直推強脫內倒扣脫模設計，其結構簡單，加工便捷，同時模具尺寸減小，提高了模具制造效率，充分適應了產品的生命周期，體現出了產品的經濟性能及社會經濟效益。

3　澆注系統設計

澆注系統是注射類模具重要組成部分，澆注系統設計的好壞將直接影響產品的外觀質量。網孔狀手機保護殼塑件要求表面光潔，無縮水痕跡、無飛邊、熔接痕、變形翹曲等缺陷。根據要求，采用流體軟件進行澆注注射流體分析，結合塑件的特性，得出最佳的進膠方式是采用細水口潛伏式點澆口轉扇形側澆口的澆注系統，其進澆位置設置在塑件圓形攝像窗口內側壁上，其澆注系統結構圖如圖4所示。

點澆口轉扇形澆口進膠其目的是為了避免塑件在注射時產生熔接痕跡，同時在點澆口處設置冷料井，有效避免霧狀冷料痕跡出現在塑件上，將澆口進膠位置設置在攝像窗口的側壁上，注射進澆產生的高壓對塑件的外觀不造成影響，塑件變形及翹曲得到了有效的控制，其澆口構圖如圖5所示。

點澆口進膠設計對澆口套有一定的要求，澆口套與流道脫料板接觸部的前部做成錐度配合形式，澆口套通常設計成倒錐形式，這樣設計的目的是流道脫料板與澆口套接觸時起到導向作用，同時減少了磨損。其澆口套倒錐結構如圖6所示。

點澆口設計同時還需要設計拉料桿來確保開模時將澆注系統里流道凝料拉在脫料板上，從而達到塑件與澆口凝料自動剝離的效果。

4　冷卻系統設計

冷卻系統的合理設置，能有效控制成品翹曲缺陷，提高產品生產總量。在熱塑性塑料射出成型的周期中，模具的冷卻時間占整個周期的三分之二以上，有效的冷卻回路設計可減少冷卻時間，增加總生產量。均勻的冷卻可降低因熱傳不均而產生的殘余應力，從而控制成品翹曲，保證成形品尺寸的精準度和穩定性。

設計冷卻系統時冷卻水道應與成型面各處距離相等，排列與成型面形狀盡可能相符。冷卻水道應使成型零件表面冷卻均勻，模具各處的溫差不大。冷卻水孔至型腔的距離一般為15～25 mm，太近則冷卻不均勻，太遠則冷卻效率低。冷卻水孔直徑一般為Φ8～12 mm。冷卻水道應先通過澆口部位并沿料流方向流動，即從模溫高區域流向模溫低區域。冷卻水道不應設置在塑件可能出現熔接痕的部位。

網孔狀手機保護殼冷卻系統在動、定模上設置了單獨的的冷卻系統，設計為四周環形冷卻水道，分別從動、定模上一進一出。為避免水道從型芯、芯腔過渡到動、定模板上發生漏水現象，分別在動、定模上開設密封槽，采用“O”型密封圈進行密封。其動、定模上的冷卻系統結構圖如圖7、8所示。

5　模具總圖及工作過程

結合網狀手機保護殼塑件脫模設計、進澆系統的設計，綜合該產品的生產總量，網孔狀手機保護殼采用細水口模架，設計了側滑直推強脫的模具結構，如圖9、10所示。

其工作過程為合模后，注塑機通過澆口注射PC聚碳酸酯至模具型腔內，經過一定的保壓、冷卻后，注塑機定模端開始后移，進行第一次分型面開模：即模具定模中定模座板1與剝料板2在動模中樹脂開閉器6的阻力下，進行第一次分型面的開模動作，在開模過程中拉料桿拉動下，澆口凝料與塑件剝離分開，澆口凝料留在澆口套內，至此第一次分型完成。

注塑機繼續后移作用下，定模中的剝料板2在動模中樹脂開閉器6的阻力下，與定模板8分開，產生第二次的分型，注射澆口的凝料與澆口套脫離開來，澆口凝料留在剝料板2上，在定距拉桿9的限制下，移動到一定的距離后，第二次分型完成。

注塑機繼續后移，定、動模開始分開，即第三次分型開始，在定動模分開過程中，動模中的滑塊在定模中的斜導柱帶動下開始向外滑出，塑件外側進行脫模運動，當注塑機后移到設定間距后，第三次分型完成，至此塑件留在動模推塊上，此時注塑機動模端在頂出桿推出作用下，頂針板開始推出推塊，將塑件從動模型腔中分離開來至一定距離后停止推出，此時在推塊上強行取出塑件，并取出留在剝料板2的水口凝料，至此整個開模過程完成，模具將再次合模至下次開模循環。完成模具工作過程。

6　結語

網狀手機保護殼模具設計采用側滑塊抽芯側方位網孔，使用頂桿結合推塊頂出產品，強行取出制品的設計方案，實踐生產過程證明，模具結構合理，運行安全可靠，塑件的精度及外觀質量穩定，滿足客戶的要求，現模具已投入批量生產，塑件批量化質量穩定，模具運行良好，其產品取得了良好的社會經濟效益。

[1] 塑料模設計手冊編寫組. 塑料模設計手冊[M].北京:機械工業出版社,2002.

[2]沈儉,鄢和兵,王巍. 手機電池蓋注射模設計[J].模具制造,2013,(4):44-47.

[3]張維合. 注射模設計實用手冊[M].北京:化學工業出版社,2011.

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Design of mobile phone protection shell injection mold mesh

WANG Yousi①, HUANG Shengfa①, HE Yongcai②

(①Guangzhou Huangpu Vocational and Technical School, Guangzhou 510730, CHN;②Hongsus Display Technology Co.,Ltd.，Dongguan 523710,CHN)

According to the mesh shaped mobile phone protection shell plastic parts feature and process analysis, according to the needs of production, using a simplified fine nozzle type mold, using latent type of pin point gate into the plastic on the rotating side fan gate and slide side pumping core and medial fastener with a straight top forced demoulding remove the plastic mold design, solves the demoulding plastic parts problem, and shorten the manufacturing cycle of mould, save the cost, improve the economic performance of the product, obtain good results and social benefits.

net mobile phone protection shell; injection mold design; simplified fine nozzle die structure; latent point gate; slide block core pulling; forced stripping

TQ330.4+1

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10.19287/j.cnki.1005-2402.2016.10.033

汪佑思，男，1981年生，機械工程師，加工中心高級技師，主要從事模具設計與制造、產品設計及數控編程與加工等工作。

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2016-03-29)

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