前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的對講機天線模具設計初探，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要：對講機天線成型一般是嵌件注射成型，外套為TPU軟料，天線使用環境比較惡劣，需要有較好的耐高低溫，反復彎折不損壞等性能，外觀要求較高，對模具設計開發提出了較高要求。以常見的對講機天線為例，從保證外觀、產品機械性能、生產效率等多個方面來探討模具結構，生產工藝等。總結了些經驗教訓，希望為模具行業的工程師提供參考。
關鍵詞：對講機天線；嵌件注射；模具設計；工藝調試
1引言
對講機是關系民生的各個行業重要的無線通信設備，無需第三方基站的支持,在沒有網絡信號覆蓋的地方依然能實現正常通話,且沒有話費產生,這些優勢保證了對講機成為了手機無法替代的通信設備[1]。對講機天線是對講機的重要組成部分，起到輔助信號發送和接收的作用。對講機天線一般為外置天線，一是為了信號傳送的更遠；二是為了方便更換適用于不同頻段的天線。對講機天線外形結構看似簡單，實際模具結構上有不少講究的地方。
2模具設計
2.1塑件分析
如圖1所示塑件，最大直徑ϕ13mm，總長130mm，由內外兩部分組成：內部由連接部分1、天線支撐部分3、天線部分2組成；外部是注射成型的TPU保護套。內部部分組裝好后，作為嵌件部分放入模具中，注射成型成整個天線。成品要求具有優良的彎曲疲勞強度，較好的耐高低溫及耐腐蝕性能。外觀要求美觀，分型面段差小，沒有縮痕、飛邊等缺陷，表面紋理一致性好。
2.2模具總體結構設計
結構上看塑件內部由多個部分組裝而成，長度較長，作為整個嵌件放入模具中，頭部是懸空的，僅有尾部螺紋部分可以固定到模具鑲件上，如果采用傳統的嵌件注射方式，一次成型，內部的嵌件不可能有足夠的剛性來抵抗注射壓力，內部嵌件會有偏心問題，嚴重的可能被沖到表面，嵌件外露。偏心問題會影響天線的性能，這種情況在生產中是不允許發生的，為了解決偏心問題一般會采用以下兩種常規做法：方案一，塑件各區域增加孔，如圖2所示，這樣模具上可以對應的設計些圓形的小鑲件來支撐塑件內部的嵌件，防止內部嵌件在注射壓力的擠壓下彎曲偏位（見圖3）。這種結構優點是模具簡單，可以一次成型，生產效率高，成本低；缺點是塑件外觀上多出來一些孔，雖然不影響使用功能，但外觀上有缺憾，不夠完美。另外塑件內部嵌件仍然有偏心風險，生產良率會有一定影響。方案二，塑件TPU外套從中心區域分割成上下兩部分，如圖4所示，采用兩次注射的方式生產。第一次射出，采用牛角進膠方式，注射上半部分，第二次采用側澆口進膠方式，注射下半部分，模具大致結構如圖5所示。工作過程說明：將塑件嵌件與模棒固定在一起，型腔區域向下，扣在型芯上，如圖5所示左下部分所示。合模注射，成型塑件的上半部分，開模后將模棒取下，翻轉180°，放到型芯另一側的凹坑中，同時將水口料取出，方便第二次進膠。第二次注射成型塑件的另外一半。方案二的優點：TPU外套分上下兩部分注射，里面的嵌件可以很好的利用嵌件外形定位在模具型芯中，定位可靠，完美解決嵌件偏心問題。缺點：生產效率底，耗費大量的人工，經濟效益底。另外由于生產周期長，模棒取出后，由于脫離模座，會散失一部分熱量，導致塑件區域溫度偏低，第二次射出和第一次射出的料熔接不好，有開裂的風險。本文要詳細說明的是上面第二種方案的改進方案，生產效率更高，良率也能得到大幅度的提升。但這種方案對注塑機及模具有一定要求，需要采用立式雙工位滑板機或者是立式雙工位轉盤機，模具為一套定模及兩套動模。模具總裝圖如圖6所示，流道部分及塑件部分如圖7、圖8所示。
2.3模具工作過程
模具有一套定模，兩套動模。注塑機需要使用雙工位立式注塑機，定模固定到機器的定模板上，第一套動模，固定到注塑機的第一工位，第二套動模固定到注塑機的第二工位。將塑件嵌件有螺紋的一端固定到鑲件27中（鑲件有同規格螺紋），將鑲件27、頂塊組合體28一起放入第一套動模相應位置，第一工位動?；攵Ｕ路胶夏Ｗ⑸洌_模時油缸26頭部向前移動，頂在頂塊28背面凹槽中，強制將上半部分塑件及鑲件27、頂塊組合體28留在定模側，流道留在動模側。開模完成后第一套動?；爻跏嘉恢?，頂出流道為下一個循環做準備。在第一套動模滑到初始位置的同時第二套動?；攵Ｕ路?，合模注射成型塑件的下半部分，上下兩部分融合成整個塑件。開模前油缸26需要后退，與頂塊28分離，塑件及鑲件27、頂塊組合體28均留在后模，頂出流道、鑲件27、頂塊組合體28及塑件，將塑件從鑲件27上旋下來，即可生產出一個完成的產品。后續生產重復以上過程即可。
3注意事項
3.1排氣設計
排氣設計是注射模具設計容易被忽視的設計，合理的設計排氣可以減小模腔壓力，較小塑料在充填過程中的阻力，使得工藝調試的窗口更寬。合理的設計排氣可以改善塑件充填末端燒焦及改善熔接線質量，提高塑件機械性能[2]。對講機天線采用TPU材料，材料流動性較好，生產時容易跑飛邊，排氣槽的深度為0.005~0.007mm。從結構上看，塑件進膠在尾部，排氣槽開設的位置在充填的末端，即塑件的頭部區域兩側。
3.2冷卻設計
TPU材料生產時對模溫度要求不高，一般模具溫度在30℃~50℃即可，但要求模具進出口溫差在10℃內，確保塑件區域小的溫差，以及溫度控制的穩定性。
3.3模具表面處理
常規的認識是模具表面拋的越光滑，塑件越容易脫模，但TPU材料剛才相反，模具表面越光滑，塑件脫模越困難，因為TPU是軟料，光滑的模面容易形成真空吸附力，導致脫模力加大。為了降低真空吸附力，一般將模具表面做粗糙。通常EDM加工到VDI27~VDI30或者做相同粗糙度值的咬花紋。
4結束語
對講機天線結構看似比較簡單，但實際做起來較難，問題的根源在于如何解決嵌件定位問題，既要保證外觀，又要確保定位可靠，生產周期也要想辦法縮短。經過多年的總結，以及不斷的結構優化，總結的兩半注射，立式滑板機生產，效率最高，塑件品質也能很好的得到保障，具有較高的經濟效益。
參考文獻
[1]黃銳瀟.集成式對講機應用系統升級管理的設計與實現[D].西南交通大學,2013.
[2]伍松.M23連接器線纜鎖緊件的模具設計模具[J].模具制造，2108,(3):33~37
作者:伍松 劉泳壯 單位:上海安費諾永億通訊電子有限公司