汪佑思　黄胜发　何永才

(①广州市黄埔职业技术学校，广东 广州 510730；②东莞市赣荣电子有限公司，广东 东莞 523710)



网孔状手机保护壳注射模设计

汪佑思①黄胜发①何永才②

(①广州市黄埔职业技术学校，广东 广州 510730；②东莞市赣荣电子有限公司，广东 东莞 523710)

根据网孔状手机保护壳塑件特点及工艺分析，按生产需要，采用简化型细水口模架，使用潜伏式点浇口转扇形侧浇口进胶，侧滑块抽芯及内侧扣位直顶强行脱模取出塑件的模具设计方案，解决了塑件脱模难题，同时缩短模具制造周期，节约了成本，提高了产品的经济性能，获得了不错的成效和社会效益。

网孔状手机保护壳；注射模设计；简化细水口模具结构；潜伏式点浇口 ；测滑块抽芯；强行脱模

随着智能手机的广泛应用，手机在人们日常生活中占据着越来越重要的地位，人们对手机的保护也越来越重视，同时也彰显个性，往往会给手机加装各类保护套来保护手机，手机保护套逐渐成为生活中常用产品。手机保护套除了保护手机，还具有防滑、装饰美观手机和便于携带、彰显独特个性等作用，受到很多人的喜欢和使用。手机保护套常采用金属、皮革、塑料等材质。网孔状手机保护壳使用的是塑料材质，采用注射工艺成型来制造生产。

1　产品基本情况

塑料网孔状手机保护壳(图1所示)以整个壳身遍布网状透气孔而得名，其产品独特，结构坚固散热快，手机加装网孔状保护壳，使手机显得清爽简洁与美观，且能充分彰显使用者的独特个性，受到很大程度的欢迎。

此类产品模具结构复杂，制造精度要求高，同时此类产品都是针对某款特定手机型号进行生产，其生产产量不大，产品更新换代迅速，要求生产制造周期必须缩短，模具结构设计必须满足容易制造，同时节约制造成本，尽可能体现产品的经济性能，发挥产品的最大社会效益。

网孔状手机保护壳塑件产品长约为100 mm,宽为61 mm，整体高度为15 mm,胶厚1.2 mm，成型材料为PC聚碳酸酯，此类材质具有高抗冲击型，蠕变小，刚硬而有韧性，有非常好的热稳定性及光洁度，其收缩率为0.5%。产品成型后要求表面光洁，无缩水痕迹、无飞边、熔接痕、变形翘曲等缺陷。

2　产品分析与模具脱模设计

从塑件结构分析来看(图1)，网孔状手机保护壳周身布满网状小圆孔，塑件外侧方位有大方孔及网状小圆孔，两侧边缘逐渐向内凹进形成倒扣，同时塑件内侧扣位也形成了倒扣，其成型结构复杂，增加了模具设计的难度。

针对网孔状手机保护壳的特点，其设计难点与重点部位就是脱模机构的设计。在充分考虑了产品生产的数量小、产品社会生命周期短、注重经济性能等方面考量，结合塑件结构及工艺要求，从模具整体结构、注射、加工及经济角度综合考虑，其产品脱模设计如下：

2.1产品外侧脱模设计

塑件两侧大方孔、网状小圆孔以及过渡面向内逐渐凹进形成的倒扣，是无法直接顶出脱模，必须设计侧抽芯机构进行脱模。常使用侧抽芯机构有斜顶侧抽芯和滑块侧抽芯两种形式，结合网孔手机保护壳塑件的大小、模具整体结构、及脱模机构加工制造便捷性及经济性方面考量，塑件外侧脱模机构采用侧滑块抽芯机构设计，其结构如图2所示。

侧滑块采用两侧对称方式镶拼结构设计，分别由侧滑块头、滑块座、斜导柱、楔紧块、限位螺钉及滑道压板等组成。斜导柱及楔紧块安装在定模板上，斜导柱作用是开模时带动滑块向外运动，从而达到侧抽芯目的；楔紧块是合模时候推动滑块向内运动，同时楔紧块下端反铲在动模板上，有力地保证了滑块在注射压力下不向外移动，不会导致产生飞边、溢料等缺陷，保证了产品外观性能。

滑道压板构成滑块移动的滑道，采用滑道压板镶拼结构设计，其目的是便于滑块移动的滑道加工，节省制造的时间，提高了模具制造效率，同时也满足了产品经济性能。

2.2产品内侧脱模及取出塑件设计

塑件内侧的扣位，形成了内倒扣结构，按一般的内倒扣脱模设计，通常采用斜顶侧抽芯结构，利用斜顶出方式进行内倒扣的脱模设计，由于网孔手机保护壳外侧采用侧滑块抽芯机构脱模，如果内侧倒扣采用斜顶脱模方式设计，将会导致顶出位置狭小，空间不足，形成了斜顶与滑块在顶出过程中产生干涉，如果要避免干涉，这就必须要加大模具尺寸，增加了模具整体成本；加工斜顶机构，必将会采用线切割机床加工斜顶件、斜顶方孔等，同时需要模具钳工进行必要修配配作等一系列的处理，这又将会导致模具制造周期大大的延长，不利于产品经济性能及产品的社会效益。鉴于此，结合多年的设计经验及塑件使用PC聚碳酸酯材质的性能，大胆地采用直推强脱的结构设计，即使用推杆直接推出推块，利用塑件材质本身所具有的弹塑性能及韧性性能，将塑件强行从内侧倒扣位推块上取出的脱模结构设计，即直推强脱的结构设计，来达到脱模目的。塑件装配在手机上也是利用壳体材质的弹性及韧性性能强行装配在手机上，故此推出结构安全可靠。其顶出强脱结构如图3所示。

采用直推强脱内倒扣脱模设计，其结构简单，加工便捷，同时模具尺寸减小，提高了模具制造效率，充分适应了产品的生命周期，体现出了产品的经济性能及社会经济效益。

3　浇注系统设计

浇注系统是注射类模具重要组成部分，浇注系统设计的好坏将直接影响产品的外观质量。网孔状手机保护壳塑件要求表面光洁，无缩水痕迹、无飞边、熔接痕、变形翘曲等缺陷。根据要求，采用流体软件进行浇注注射流体分析，结合塑件的特性，得出最佳的进胶方式是采用细水口潜伏式点浇口转扇形侧浇口的浇注系统，其进浇位置设置在塑件圆形摄像窗口内侧壁上，其浇注系统结构图如图4所示。

点浇口转扇形浇口进胶其目的是为了避免塑件在注射时产生熔接痕迹，同时在点浇口处设置冷料井，有效避免雾状冷料痕迹出现在塑件上，将浇口进胶位置设置在摄像窗口的侧壁上，注射进浇产生的高压对塑件的外观不造成影响，塑件变形及翘曲得到了有效的控制，其浇口构图如图5所示。

点浇口进胶设计对浇口套有一定的要求，浇口套与流道脱料板接触部的前部做成锥度配合形式，浇口套通常设计成倒锥形式，这样设计的目的是流道脱料板与浇口套接触时起到导向作用，同时减少了磨损。其浇口套倒锥结构如图6所示。

点浇口设计同时还需要设计拉料杆来确保开模时将浇注系统里流道凝料拉在脱料板上，从而达到塑件与浇口凝料自动剥离的效果。

4　冷却系统设计

冷却系统的合理设置，能有效控制成品翘曲缺陷，提高产品生产总量。在热塑性塑料射出成型的周期中，模具的冷却时间占整个周期的三分之二以上，有效的冷却回路设计可减少冷却时间，增加总生产量。均匀的冷却可降低因热传不均而产生的残余应力，从而控制成品翘曲，保证成形品尺寸的精准度和稳定性。

设计冷却系统时冷却水道应与成型面各处距离相等，排列与成型面形状尽可能相符。冷却水道应使成型零件表面冷却均匀，模具各处的温差不大。冷却水孔至型腔的距离一般为15～25 mm，太近则冷却不均匀，太远则冷却效率低。冷却水孔直径一般为Φ8～12 mm。冷却水道应先通过浇口部位并沿料流方向流动，即从模温高区域流向模温低区域。冷却水道不应设置在塑件可能出现熔接痕的部位。

网孔状手机保护壳冷却系统在动、定模上设置了单独的的冷却系统，设计为四周环形冷却水道，分别从动、定模上一进一出。为避免水道从型芯、芯腔过渡到动、定模板上发生漏水现象，分别在动、定模上开设密封槽，采用“O”型密封圈进行密封。其动、定模上的冷却系统结构图如图7、8所示。

5　模具总图及工作过程

结合网状手机保护壳塑件脱模设计、进浇系统的设计，综合该产品的生产总量，网孔状手机保护壳采用细水口模架，设计了侧滑直推强脱的模具结构，如图9、10所示。

其工作过程为合模后，注塑机通过浇口注射PC聚碳酸酯至模具型腔内，经过一定的保压、冷却后，注塑机定模端开始后移，进行第一次分型面开模：即模具定模中定模座板1与剥料板2在动模中树脂开闭器6的阻力下，进行第一次分型面的开模动作，在开模过程中拉料杆拉动下，浇口凝料与塑件剥离分开，浇口凝料留在浇口套内，至此第一次分型完成。

注塑机继续后移作用下，定模中的剥料板2在动模中树脂开闭器6的阻力下，与定模板8分开，产生第二次的分型，注射浇口的凝料与浇口套脱离开来，浇口凝料留在剥料板2上，在定距拉杆9的限制下，移动到一定的距离后，第二次分型完成。

注塑机继续后移，定、动模开始分开，即第三次分型开始，在定动模分开过程中，动模中的滑块在定模中的斜导柱带动下开始向外滑出，塑件外侧进行脱模运动，当注塑机后移到设定间距后，第三次分型完成，至此塑件留在动模推块上，此时注塑机动模端在顶出杆推出作用下，顶针板开始推出推块，将塑件从动模型腔中分离开来至一定距离后停止推出，此时在推块上强行取出塑件，并取出留在剥料板2的水口凝料，至此整个开模过程完成，模具将再次合模至下次开模循环。完成模具工作过程。

6　结语

网状手机保护壳模具设计采用侧滑块抽芯侧方位网孔，使用顶杆结合推块顶出产品，强行取出制品的设计方案，实践生产过程证明，模具结构合理，运行安全可靠，塑件的精度及外观质量稳定，满足客户的要求，现模具已投入批量生产，塑件批量化质量稳定，模具运行良好，其产品取得了良好的社会经济效益。

[1] 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.

[2]沈俭,鄢和兵,王巍. 手机电池盖注射模设计[J].模具制造,2013,(4):44-47.

[3]张维合. 注射模设计实用手册[M].北京:化学工业出版社,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，机械工程师，加工中心高级技师，主要从事模具设计与制造、产品设计及数控编程与加工等工作。

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2016-03-29)

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