3C电子产品防水结构一体成型制作设备的制作方法

技术领域

本发明涉及消费电子产品的外壳制作，特别是一种3C电子产品防水结构一体成型制作方法和制作设备。

背景技术：

3C电子产品(计算机(Computer)、通讯(Communication)和消费电子产品(ConsumerElectronic))的防水结构的制备，一般是利用涂胶粘接、超声焊接等方法，在塑胶结构件上的槽或筋位上，设置一圈硅胶防水圈，或利用塑胶和TPU双色成型的方法形成硅胶防水圈。涂胶粘接、超声焊接等方法由于中间需要手工操作，其装配的精度、稳定性无法保证，防水效果也不好。塑胶和TPU双色成型的方法则由于TPU材料现硬度太高，成型产品的防水等级有较大的限制。另一种防水结构的制备方法是液态硅胶成型，这种制备方法形成的硅胶防水结构防水性能稳定，但由于液态硅胶的高流动性，易出现产品外观面压伤，硅胶容易溢胶等不良而影响防水性能及良品率，同时成型设备价格昂贵，还需要配备A剂与B剂的混料系统，生产成本高，良品率难以提升。

传统固态硅胶的工艺常用于制造纯硅胶或者与其他原料混合的产品，通常是在热压模具内填装好的固态硅胶等材料之后直接进行热压。传统热压成型机台结构简单，设备精度底，所制作的产品品质粗糙，无法制造复杂高精度产品，不能用于制作3C电子产品的硅胶防水结构件。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于针对现有技术的不足，提供一种3C电子产品防水结构一体成型制作方法和制作设备。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种3C电子产品防水结构一体成型制作方法，包括以下步骤：

a.将预定量的固态硅胶原料放入注料孔中；

b.挤压所述注料孔中的固态硅胶原料使之流动，并通过进胶通道流入放置有产品的模具内的防水结构型腔中；

c.使流动性固态硅胶在所述模具内受高温而发生硫化反应，最终在产品上一体成型为硅胶防水结构件。

进一步地，所述方法还包括在步骤c之后的以下步骤：

d.使所述模具的上模部分从支撑产品的下模部分向上分离，并通过所述下模部分中设置的顶出机构将带有所述硅胶防水结构件的产品从所述下模部分向上顶出。

一种3C电子产品防水结构一体成型制作设备，包括具有上模部分和下模部分的模具，所述上模部分和所述下模部分合拢时形成放置产品的产品型腔和与所述产品型腔相连、用于在产品上形成防水结构的防水结构型腔，所述上模部分开设有固态硅胶原料注料孔，所述注料孔经进胶通道连通所述防水结构型腔，所述模具上设置有与所述注料孔相配合的压料设备，所述压料设备用于挤压所述注料孔中的固态硅胶原料使其产生流动性，并通过所述进胶通道流入所述防水结构型腔中。

根据优选的实施例，本发明的技术方案还可能包括以下一些技术特征：

所述上模部分包括上模板和位于所述上模板之下的中模板，所述注料孔开设在所述中模板的顶部，所述压料设备包括设置在所述上模板的底部的压料柱，所述上模板和所述中模板可合拢或分离，所述上模板和所述中模板合拢时，所述压料柱压入所述注料孔中。

所述防水结构型腔位于所述产品型腔的下方，所述进胶通道包括位于上模部分的上模通道和位于所述下模部分的下模通道，所述上模通道从上往下延伸与所述下模通道相连，所述下模通道至少部分延伸于所述产品型腔下方，且从下往上连通所述防水结构型腔。

所述上模部分和所述下模部分之间设置有进胶镶件，所述上模通道是通过所述进胶镶件上形成的通道与所述下模通道相连的。

所述上模通道大体上竖直延伸到所述产品型腔的水平位置下方，所述进胶镶件上形成的通道以及所述下模通道与之连通的部分是大体上水平延伸的。

还包括设置在所述下模部分中的顶出机构，所述顶出机构用于形成有所述硅胶防水结构件的产品从所述下模部分向上顶出。

所述顶出机构包括安装于所述下模部分中的下模镶件、活塞式地套在所述下模镶件内的顶出件以及安装在所述顶出件的下端用于施加顶出力的顶杆，所述防水结构型腔位于所述下模镶件外侧，所述下模镶件和顶出件的顶部支撑产品，所述顶出件从所述下模镶件内向上顶升时，产品与所述下模镶件和所述下模部分分离。

还包括设置在所述下模部分中的回复机构，所述回复机构包括与所述顶出件联动设置、可随所述顶出件向上顶出于所述下模部分外且可将所述顶出件带回原位的回针，以及向所述回针施加回复力的弹性件，所述弹性件用于抵抗所述回针的位置变化。

还包括开模拉动机构，所述开模拉动机构包括分别从上、下方耦合到所述上模部分和所述顶出件的拉动针，所述拉动针与所述顶出件联动设置以在随所述上模部分开模时拉动所述顶出件向上顶出于所述下模部分外，优选地，所述拉动针通过部分嵌入所述上模部分的树脂开闭器随所述上模部分向上运动，所述树脂开闭器下端与上端开口的所述拉动针螺纹连接，所述树脂开闭器的上端紧嵌入所述上模部分开设的安装孔中。也可以同时包括所述回复机构，此时，所述拉动针可以是所述回复机构的回针。

本发明的有益效果：

一方面，本发明具有传统热压设备以底成本高效率的优点，可解决现有手机防水结构件液态硅胶成型难度大、成本高、效率低的问题，所形成的固态硅胶防水结构件的韧性、密封性及装配润滑度都优于液态硅胶防水结构件，更加经久耐用，性能更高，成本更低，另一方面，本发明克服了传统固态硅胶热压技术无法制造复杂高精度产品结构件，产品品质粗糙，无法制造高品质外观产品的缺陷，能够制作高精度、外观品质高的复杂结构件。

本发明相比现有技术的主要优点具体体现在以下方面：

1.相比液态硅胶的高流动性导致模具制造难度大，一套模具最多只能做到2-4穴产品成型，产能低下，本发明采用固态硅胶，流动性低，修模难度小，一般可以做到8-10穴，产能高2-4倍。

2.相比液态硅胶原料价格高昂，本发明采用固态硅胶原料成本只有液态硅胶的1/4；

3.相比液态硅胶成型设备价格昂贵，本发明的固态硅胶热压设备制作设备，成本只有液态硅胶成型设备成本的1/6～1/10，设备成本相对廉价。

4.固态硅胶成型后在材料的韧性、密封性、产品表面润滑性等装备手感，性能上均优于固态硅胶，能够使用更小的过盈量，更佳的装配手感，获得更高的防水性能，且材料韧性好，反复使用磨损小，抗疲劳性等使用寿命长。

5.本发明的制作设备模具结构简单，成本低。

综上，本发明在生产制造成本、产能、制备后的产品防水性能，使用寿命上等各方面都优于液态硅胶工艺技术。

附图说明

图1为本发明制作的具有硅胶防水结构件的产品的结构示意图；

图2为本发明实施例的制作设备的结构示意图(合模前)；

图3为本发明实施例的制作设备的结构示意图(合模后)；

图4为本发明另一种实施例的制作设备的结构示意图(合模状态)；

图5为本发明另一种实施例的制作设备的结构示意图(顶出状态)；

图6为本发明又一种实施例的制作设备的结构示意图(顶出状态)。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

参阅图2至图6，根据本发明的实施例，3C电子产品防水结构一体成型制作设备主要包括转注系统、进浇系统、顶出系统三部分，转注系统主要作用是将硫化反应之前呈固体形态的固态硅胶强行挤压使之成为具有流动性的硅胶原料，进浇系统要作用是将流动性的硅胶原料导入至硅胶结构型腔，起到完成产品7硅胶部分填充的作用，顶出系统主要作用是在产品7成型好后将产品7顶出模具内使之自动脱落。

参阅图2和图3，制作设备包括具有上模部分和下模部分即下模板3的模具，上模部分和下模板3合拢时形成放置产品7的产品型腔和与产品型腔相连、用于在产品7上形成防水结构的防水结构型腔，上模部分开设有固态硅胶原料注料孔5，注料孔5经进胶通道17连通防水结构型腔，模具上设置有与注料孔5相配合的压料设备，压料设备用于挤压注料孔5中的固态硅胶原料使之流动，并通过进胶通道17流入防水结构型腔中,在产品上热压成型后成为固态硅胶防水结构件10。

上模部分可以包括上模板1和位于上模板1之下的中模板2，注料孔5开设在中模板2的顶部，压料设备包括设置在上模板1的底部的压料柱4，上模板1和中模板2可合拢或分离，上模板1和中模板2合拢时，压料柱4压入注料孔5中。

如图3所示，在优选的实施例中，防水结构型腔位于产品型腔的下方，进胶通道17包括位于上模部分例如中模板2中的上模通道，以及位于下模板3中的下模通道，上模通道从上往下延伸与下模通道相连，下模通道至少部分延伸于产品型腔下方，且从下往上连通防水结构型腔。

如图3所示，上模部分和下模板3之间优选设置有进胶镶件8，上模通道是通过进胶镶件8上形成的通道与下模通道相连的。优选地，上模通道大体上竖直延伸到产品型腔的水平位置下方，进胶镶件8上形成的通道以及下模通道与之连通的部分是大体上水平延伸的。

如图4至图6所示，在一些较佳的实施例中，制作设备还包括设置在下模板3中的顶出机构，顶出机构用于形成有硅胶防水结构件的产品7从下模板3向上顶出。在进一步的实施例中，顶出机构可以包括安装于下模板3中的下模镶件9、活塞式地套在下模镶件9内的顶出件6以及安装在顶出件6的下端用于施加顶出力的顶杆11，防水结构型腔位于下模镶件9外侧，下模镶件9和顶出件6的顶部支撑产品7，顶出件6从下模镶件9内向上顶升时，产品7与下模镶件9和下模板3分离。

在更优的实施例中，制作设备还包括设置在下模板3中的回复机构，回复机构包括回针15，回针15与顶出件6联动设置，可随顶出件6向上顶出于下模板3外，也可被压入下模板3内从而可通过联动关系而将顶出件6带回原位。回复机构中设有向回针15施加回复力的弹性件，例如弹簧16，弹簧16用于抵抗回针15的位置变化，使回针15回位，进而带动顶出件6回位。

下模板3可以安装在底座14上，底座14中可开槽，槽内设顶针面板12和顶针底板13，顶杆11和回针15穿过顶针面板12支撑在顶针底板13上，顶针底板13可在槽内顶起或落下一段距离以使顶杆11和回针15抬升或下降。

如图4和图5所示，在更优的实施例中，还设置有开模拉动机构，开模拉动机构包括分别从上、下方耦合到上模部分和顶出件6的拉动针，拉动针与顶出件6联动设置以在随上模部分开模时拉动顶出件6向上顶出于下模板3外。拉动针同样可以穿过顶针面板12支撑在顶针底板13上。较佳地，所述拉动针通过部分嵌入中模板2的树脂开闭器18随上模部分向上运动，树脂开闭器18的下端插入拉动针的上端开口，两者螺纹连接，树脂开闭器18的上端紧嵌入中模板2开设的安装孔中，但受向下的拉力超过阈值时可从中模板2中脱出。开模拉动机构起到开模时拉动顶出件6，从而顶出产品的作用。此结构可以省去在热压机台上单独设置顶出装置，即机台有无顶出功能都可实现产品的顶出。该实施例也可以同时包括前述的回复机构，此情形下，拉动针可以同时作为回复机构的回针15。

根据本发明的实施例，3C电子产品防水结构一体成型制作方法包括以下步骤：

开模时，将一定量的固态硅胶原料放入注料孔中，所需量可以根据产品硅胶防水件部分的体积确定；

可将压料柱向注料孔内压入，以挤压注料孔中的固态硅胶原料，持续挤压使固态硅胶原料流动，流动性原料通过进胶通道流入硅胶防水结构型腔中，完成产品硅胶部分填充；

加热使流动性固态硅胶在模具内受高温而产生硫化反应，最终固化为成型为硅胶防水结构件，完成防水产品结构件一体成型；

开模并通过顶出件将产品顶出下模部分，使之自动脱落。

压料柱也可以用其他形式的压力设备代替。

本发明的设备及制作方法可以用于制作手机、平板电脑、可穿戴设备等各种电子产品上的防水结构件。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。