蓝牙耳机底壳注塑模设计*

2020-08-05余志伟

机械研究与应用 2020年3期

余志伟

(江汉大学机电与建筑工程学院，湖北武汉 430056)

0 引言

随着移动通信的发展和宽带设施的建设，中国的消费电子行业每年都在持续增长，以智能手机、平板电脑为代表的消费电子产品成为行业发展的重要推动力。在新技术、新产品、新应用的拉动作用下，其周边产品也不断推陈出新。耳麦式无线蓝牙耳机不用连线，小巧轻便，且电磁波远低于手机，仅为手机的1/800；无论你是在开车，户外运动，还是在繁忙的工作中，都可以解放双手轻松对讲，带给人们更加高效的交流沟通方式，特别适合司机、业务员、商务、准妈妈等人群使用。

蓝牙耳机的设计，除了满足功能外，外观造型以及佩戴舒适度也是消费者选购时关注的焦点。本款耳机是某品牌出口日本的产品，专门针对亚洲人的体格设计，外形采用喷涂和丝印处理，更显高端大气，整体纤薄，耳塞处采用硅胶耳帽，材质柔软，佩戴舒适。耳机由上盖、底壳、耳挂及电子元器件等零件组装而成，其中耳机上盖、底壳采用一副模具配套生产，其中底座结构较上盖结构复杂，本文特以底座为主阐述其模具的设计要点。

1 塑件结构及成型工艺分析

耳机底壳结构如图1所示，材料为PC/ABS UL94V-0，为最高等级阻燃材料，UL 阻燃等级94 V-0 (1.5 mm)。具有良好的流动性；高的耐热性；良好的光稳定性；成型时无阻燃剂析出。收缩率0.4%～0.6%，模具温度要求控制在80 ℃，注射温度240。制品表面光洁度高，抗冲击性能突出，环保易成型，广泛使用在手机、充电器、平板电脑、移动电源等电子产品的外壳上。

该塑件长宽尺寸为61.7 mm×12.5 mm，另一方向为曲面造型，壳身平均壁厚0.9 mm，内部筋壁厚均为0.6 mm，略小于壳身壁厚，最深处高度6.3 mm，复合填充要求；壳身左、右内侧各有三个对称的倒扣，上、下、右侧面有4处侧孔，耳塞处为整体圆柱形，拟定采用哈呋式侧向抽芯机构成型，底壳口部边缘作为模具动定分型面。塑件外观质量和尺寸精度要求高，不允许出现影响外观质量的熔接痕、流痕、烧焦、缩痕、飞边等缺陷[1]。

2 模具结构设计

2.1 型面的选择

该塑件为典型的壳形件，为使塑件留在动模，脱模可靠，方便模具的加工，根据底壳的口部形状特征，将分型面设计为曲面，如图1所示。

图1 蓝牙耳机底壳三维结构图

2.2 浇注系统设计

蓝牙耳机底壳及上盖在模具同步注射，因体积大小不一，故采用平衡式流道布置，分设两级流道，通过浇口的大小来控制塑件的填充[1]。底壳体积大，用料多，通过圆形分流道，点浇口进胶。一级流道系统通过定距分型机构，从定模板内手动取出，二级流道系统从动定分型面手动取出，浇注系统结构如图2所示。

图2 浇注系统

2.3 动、定模型芯及侧抽芯机构设计

蓝牙耳机底壳内部需要装配多种电器元部件，并要与上盖进行装配，故外观质量及尺寸精度要求高，故型芯采用整体式结构，局部填充困难处可用镶件，以利于排气且便于加工[2]。外表面无法抛光的型腔表面采用镜面放电加工型芯块结构如图3中件7所示。

根据模具分型面的安排，耳塞的圆柱形及壳身上的侧孔，需采用侧向分型与抽芯机构成型，侧型芯结构如图3所示，为便于加工，侧型芯采用整体结构，在斜销和滑块的作用下，一同实现侧向分型抽芯动作。在哈呋块Ⅰ的两端设置定位块，在哈呋块Ⅱ的两端设置定位槽，使得合模时两哈呋块准确复位，以此保证塑件的外观工艺和分型线[3]。同时在型芯块上设置润滑油槽，减少哈呋块在抽芯与复位过程中的磨损，防止烧伤，令其工作可靠，无阻滞现象。