手机壳塑料模具设计

摘 要：通过分析手机壳成型材料的特性和结构特点，制定出相应的模具设计思路。该模具设计巧妙、结构合理，适用于大批量的产品生产，值得推广。另外本文详细介绍了内侧抽芯和潜伏式浇口的设计要点。

关键词：手机 塑料模 内侧抽芯 潜伏式浇口

中图分类号：TQ320.662 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（b）-0095-02

1 塑件结构特点与工艺分析

以某品牌手机外壳套件中的两件为例，如图1所示，分别为面盖和背盖。有图可知面盖尺寸为13.1 mm×55.2 mm ×88.0 mm，形状为三面封闭一面开口的盒形，其中开口面边缘有两个卡勾（如图g处）；两个侧面（e，f处）凹入，相互对称深度为2.5 mm；顶部圆弧（d处）凹入，其深度达15 mm。背盖外形尺寸为21.3 mm×64.4 mm×98.6 mm，形状为四面闭合的盒形，顶部有两个互通的孔洞（h，i处）；尾部圆弧边内形凹入（j处），深度为3.5 mm，弧面上有一个长方孔（k处）。两个塑胶件的厚度要求为1.3～1.4 mm。外观方面，要求不能出现气纹、缩孔、银丝、熔接痕等外观不良；性能方面要求有具有较高的耐磨、耐热、韧性和刚度，同时要求防腐性能良好；尺寸方面需与手机卡和件组装到位。材料选择为PC+ABS合成塑料，这是当前手机外壳制品应用最为广泛的材料，此材料不仅具备PC料的强韧性同时具备ABS料的质感和延展性，更利于注塑成型。

2 塑料模具设计

2.1 总体构思

从生产需求考虑，面盖和背盖属于同一款手机外壳组件，因此需求数量为1：1，产量需求不高，从塑料件自身要求考虑，面盖和背盖大小形状相近，用料量差不多，且材质、颜色、用料都一样，所以综合以上两点，可用同一套模具成型，模具设计成一模两腔，每次成产面盖和背盖个一只。进浇方式选择潜伏式进浇设计，这样进浇点处于产品内侧，不影响外观。对于背盖的抽芯设计，由于尾部圆弧上的长方孔比较规范，因此选择局部外抽芯，而头部圆弧处结构较为复杂，存在一个异形缺口和两个异型孔，因此选择整体外抽芯，这样不仅能够保证产品外观而且便于后续加工，两侧都利用T形滑块抽芯机构；面盖的抽芯设计，考虑到尾部存在两个卡勾，因此需要三面抽芯，抽芯机构有3个滑块组合完成，按顺序完成三面抽芯动作，首先在开模过程中，由于T形块抽芯机构的带动，直接抽出中间的滑块，然后通过斜顶动作完成两侧滑块的抽芯。如图2所示为模具结构图。

2.2 浇注系统设计

考虑到产品外观要求高和提高生产效率等因素，本模具采用了比较新颖的内侧潜伏式进浇方法，如图2的G-G放大图及图3所示，通过圆弧浇道将熔融的塑料引入模腔，进浇点处于产品内侧，由于形状很像牛角，因此也被叫做牛角浇口，牛角浇口的优点在于浇口处于产品内侧隐蔽处，不影响产品外观，且在开模过程中可以自动断开，省却了人工断浇步骤，大大的提高了生产效率。顶杆式潜浇口和外侧潜浇口都是由刀具切断进浇点，而PC+ABS材料不宜切断，牛角浇口是利用顶杆的顶出力将浇口强行拉断，所以用在此模具上更为适合。对于浇口位置的选择，背盖如图3所示，此位置在手机装配后，处于手机内部不影响外观，而且能够有效缩短浇道长度，节省原料；面盖如图3所示，处于镶件21上，因为其他位置被滑块阻碍，所以选择此位置；因为PC+ABS料的流动性比ABS差，比PC料高，所以浇口的尺寸设计为Ф0.8 mm，太小不利充填，太大又不利拉断。

2.3 侧向分型抽芯机构设计

由于尾部的两个卡扣，面盖塑件必须考虑三面内侧抽芯，这是设计的难点。本模具采用的三组合滑块结构如图2的E-E、F-F视图所示。三滑块之间以6°锥度拼合形成塑件内腔形状，中间滑块18及型芯17安装在动模板（B板）8上，可以沿塑件开口方向平移动，开模时，受固定于定模板（A板）2上的T形块7的驱动，进行抽芯运动，将塑件头部内凹中间段抽空，抽芯距20 mm，T形块斜角取20°，这种T形块抽芯机构，加工、装配方便，模具结构紧凑，滑块运动平稳，采用双重锁紧，可靠性高，尺寸精度更易保证；由于中间滑块与两边滑块以锥面配合，因此移动时，摩擦很小，不易磨损；两边滑块16为对称布置的斜滑块结构，斜角为10°，与动模镶块23形成滑动配合，由于在开模阶段中间滑块已从塑件内凹抽出，因此顶出时两斜滑块能顺利将塑件推起，同时完成内抽芯，背盖塑件头部采用T形块抽芯机构整体外抽芯，抽芯距13mm，T形块15斜角取15°，塑件尾部采用15°斜角的T形块抽芯机构对长方孔进行局部外抽芯，内抽芯则采用15°斜角的斜滑块顶出机构，抽芯距8.5mm，外抽芯型芯与斜滑块碰穿形成长方孔。

3 成型过程中模具运动情况

如图2，开模时，动模部分向定模相反放行移动，从分型面P-P处分开，两个塑料件以及浇道依附于动模上一同离开定模，与此同时背盖头部和尾部的滑块、面盖中间的锥形滑块随着T型滑块的运动进行抽芯，运动距离达到一定长度时，滑块和T型滑块分开，此时开模动作停止，抽芯完成；之后顶出动作开始，顶杆以及背盖的尾部滑块和面盖两边的斜滑块在顶板的带动下同时向外顶出，进行内抽芯动作，面盖、背盖连同浇道同时被顶出，此时牛角浇口受力被拉断，当顶出到达一定距离时，顶出停止，内抽芯动作完成，浇道会自动脱落，面盖和背盖则需人工取出；完成后合模动作开始，在复位装置的带动下，各滑块、顶杆以及顶板复位，动模向定模方向移动直到完全闭合，锁模压起动，至此一个周期完成，进入下一个成型周期。

4 结语

由于产品属于手机制品所以在性能和外观的要求都相对较高，加之材料选择为PC+ABS，所以根据其特性设计了本套模具，本模具的优点在于：（1）进浇方式采取了较为新颖的潜伏式进浇，这样进浇口会出现在产品的内侧，不会因为浇口问题而引起产品的外观不良；（2）面盖采用了三面侧抽芯，通过3个组合滑块使成型过程中能够迅速完成抽芯动作，提高生产效率；（3）T型块抽芯设计，有利于加工装配。经过实际的生产验证表明，本套模具，成型效果良好、操作简单、稳定型号、产品质量好、生产效率高，值得推广使用。

参考文献

[1] 塑料模具技术手册编委会.塑料模具技术手册[M].北京：机械工业出版社，1997.

[2] 宋玉恒.塑料注射模具没计实用手册[M].北京：航空工业出版社，1996.

[3] 塑料模设计手册编写组.塑料模设计手册[M].北京：机械工业出版社，2002.