藍牙耳機底殼注塑模設計*

余志偉

(江漢大學 機電與建筑工程學院，湖北 武漢 430056)

0 引 言

隨著移動通信的發展和寬帶設施的建設，中國的消費電子行業每年都在持續增長，以智能手機、平板電腦為代表的消費電子產品成為行業發展的重要推動力。在新技術、新產品、新應用的拉動作用下，其周邊產品也不斷推陳出新。耳麥式無線藍牙耳機不用連線，小巧輕便，且電磁波遠低于手機，僅為手機的1/800；無論你是在開車，戶外運動，還是在繁忙的工作中，都可以解放雙手輕松對講，帶給人們更加高效的交流溝通方式，特別適合司機、業務員、商務、準媽媽等人群使用。

藍牙耳機的設計，除了滿足功能外，外觀造型以及佩戴舒適度也是消費者選購時關注的焦點。本款耳機是某品牌出口日本的產品，專門針對亞洲人的體格設計，外形采用噴涂和絲印處理，更顯高端大氣，整體纖薄，耳塞處采用硅膠耳帽，材質柔軟，佩戴舒適。耳機由上蓋、底殼、耳掛及電子元器件等零件組裝而成，其中耳機上蓋、底殼采用一副模具配套生產，其中底座結構較上蓋結構復雜，本文特以底座為主闡述其模具的設計要點。

1 塑件結構及成型工藝分析

耳機底殼結構如圖1所示，材料為PC/ABS UL94V-0，為最高等級阻燃材料，UL 阻燃等級94 V-0 (1.5 mm)。具有良好的流動性；高的耐熱性； 良好的光穩定性；成型時無阻燃劑析出。收縮率0.4%～0.6%，模具溫度要求控制在80 ℃，注射溫度240。制品表面光潔度高，抗沖擊性能突出，環保易成型，廣泛使用在手機、充電器、平板電腦、移動電源等電子產品的外殼上。

該塑件長寬尺寸為61.7 mm×12.5 mm，另一方向為曲面造型，殼身平均壁厚0.9 mm，內部筋壁厚均為0.6 mm，略小于殼身壁厚，最深處高度6.3 mm，復合填充要求；殼身左、右內側各有三個對稱的倒扣，上、下、右側面有4處側孔，耳塞處為整體圓柱形，擬定采用哈呋式側向抽芯機構成型，底殼口部邊緣作為模具動定分型面。塑件外觀質量和尺寸精度要求高，不允許出現影響外觀質量的熔接痕、流痕、燒焦、縮痕、飛邊等缺陷[1]。

2 模具結構設計

2.1 型面的選擇

該塑件為典型的殼形件，為使塑件留在動模，脫模可靠，方便模具的加工，根據底殼的口部形狀特征，將分型面設計為曲面，如圖1所示。

圖1 藍牙耳機底殼三維結構圖

2.2 澆注系統設計

藍牙耳機底殼及上蓋在模具同步注射，因體積大小不一，故采用平衡式流道布置，分設兩級流道，通過澆口的大小來控制塑件的填充[1]。底殼體積大，用料多，通過圓形分流道，點澆口進膠。一級流道系統通過定距分型機構，從定模板內手動取出，二級流道系統從動定分型面手動取出，澆注系統結構如圖2所示。

圖2 澆注系統

2.3 動、定模型芯及側抽芯機構設計

藍牙耳機底殼內部需要裝配多種電器元部件，并要與上蓋進行裝配，故外觀質量及尺寸精度要求高，故型芯采用整體式結構，局部填充困難處可用鑲件，以利于排氣且便于加工[2]。外表面無法拋光的型腔表面采用鏡面放電加工型芯塊結構如圖3中件7所示。

根據模具分型面的安排，耳塞的圓柱形及殼身上的側孔，需采用側向分型與抽芯機構成型，側型芯結構如圖3所示，為便于加工，側型芯采用整體結構，在斜銷和滑塊的作用下，一同實現側向分型抽芯動作。在哈呋塊Ⅰ的兩端設置定位塊，在哈呋塊Ⅱ的兩端設置定位槽，使得合模時兩哈呋塊準確復位，以此保證塑件的外觀工藝和分型線[3]。同時在型芯塊上設置潤滑油槽，減少哈呋塊在抽芯與復位過程中的磨損，防止燒傷，令其工作可靠，無阻滯現象。

圖3 成型零件1.側型芯 2.定位塊 3.流道 4.哈呋塊Ⅰ 6.油槽 7.型芯塊 8.哈呋塊Ⅱ

2.4 推出機構設計

為方便、可靠地推出塑件，分別在底殼內腔設置6支圓形推桿，2支扁推桿，6支成型推桿，推出機構如圖4所示。其中成型推桿兼起彈性斜頂作用，分別設置在六個倒扣處，開模后，彈性斜頂桿使產品脫離倒扣，并將塑件推出，整個結構設計巧妙，可大大節省模具空間，優化模具結構，縮短模具制造周期，降低模具制造成本[4]。

圖4 推出機構

2.5 冷卻系統設計

為使塑件達到較好的冷卻效果，使其冷卻均勻，收縮一致，應分別對型腔、側型芯及模仁分別進行冷卻，定模部分采用直通式冷卻回路；側型芯采用循環式冷卻回路，并使用加長式水嘴；模仁采用循環式冷卻回路，并在模仁及動模板結合面處加裝密封圈，防止模具生產過程中漏水[3]。冷卻系統回路如圖5所示。

2.6 模具結構及工作原理

注射模裝配圖如圖6所示。

圖6 注射模裝配圖1.側型芯Ⅰ 2.澆口套 3.定模座板 4.型芯 5.斜銷 6.哈呋塊 7.側型芯Ⅱ 8.動模型芯塊 9.導柱 10.導套 11.推桿固定板 12.推板 13.動模座板 14.螺釘 15.支撐柱 16.水嘴 17.動模板 18.定模板 19.流道板 20.冷卻水道

合模后，熔料經澆注系統側向澆口填充模具型腔，保壓、冷卻開模后，在斜銷5的帶動作用下，側向型芯1、7滑動，實現抽芯；完全開模后，推出機構推出塑件。合模時，側抽芯機構，推出機構分別復位，開始下一個循環生產過程。

3 結 語

根據塑件結構特點，合理選擇分型面，恰當的分布澆注系統，靈活是選用側抽芯成型機構，巧妙的設計推出機構，整套模具(如圖7所示)結構緊湊，工作穩定可靠，經試模修整，底殼實物如圖8所示，外觀及精度達到設計和使用要求。模具結構可供同行參考。

圖7 藍牙耳機注射模

圖8 耳機底殼實物