基于塑料袋版的手機(jī)殼的模型設(shè)計(jì)

吳珍

摘要：本文結(jié)合對(duì)手機(jī)殼以及生活塑料袋環(huán)保的廣泛調(diào)研，從該領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r及其存在的問(wèn)題的角度出發(fā)。運(yùn)用溫度變化對(duì)其力學(xué)性能的影響原理，以可變形碳纖維增強(qiáng)聚氯乙烯（pvc）塑料建筑模板，并最終提出一種能將塑料袋與手機(jī)殼相結(jié)合的新型手機(jī)殼設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：手機(jī)殼;塑料袋;聚氯乙烯（pvc）

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）34-0212-02

隨著時(shí)代的迅速發(fā)展，以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展。手機(jī)殼的誕生，是以保護(hù)手機(jī)美觀的一種防護(hù)措施。以往，手機(jī)殼都是主要設(shè)計(jì)在手機(jī)背面，與整部手機(jī)結(jié)合在一起，不分離。20世紀(jì)90年代中后期，手機(jī)殼隨著手機(jī)以及各個(gè)不同品牌的盛行，它的種類(lèi)也逐漸呈多樣化。到2013年，隨著每一個(gè)年輕人都希望擁有一部獨(dú)一無(wú)二的手機(jī)，手機(jī)殼已不再是單純的實(shí)用商品。同樣地，開(kāi)始有了手機(jī)外部增加的手機(jī)殼，不再局限于手機(jī)本身背部的殼了。然后外部額外增加的手機(jī)殼種類(lèi)更是繁華，也成了年輕人展示個(gè)性的一種方式。

1 與手機(jī)殼相結(jié)合的塑料袋

1.1 傳統(tǒng)的塑料袋

如圖l，本文介紹的是手機(jī)殼變形為塑料袋的一種塑料結(jié)構(gòu)。聚氯乙烯塑料是由氯乙烯單體聚合而成的，是常用的熱塑性塑料之一。它的商品名稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)為“氯塑”，英文縮寫(xiě)為PVC。純聚氯乙烯樹(shù)脂是堅(jiān)硬的熱塑性物質(zhì)，其分解溫度與塑化溫度極為接近，而且機(jī)械強(qiáng)度較差。因此，無(wú)法用聚氯乙烯樹(shù)脂來(lái)塑制產(chǎn)品，必須加入增塑劑、穩(wěn)定劑、填料等以改善性能，制成聚氯乙烯塑料，然后再加工成所需要的塑料袋產(chǎn)品。軟質(zhì)聚氯乙烯一般含增塑劑30-50%。由于質(zhì)地柔軟，強(qiáng)度較高;具有良好的氣密性和不透水性。用其為主要材料，制作成塑料袋。將其鑲嵌在殼內(nèi)，用袋口一端放在手機(jī)殼與塑料袋結(jié)合口出，可以進(jìn)行拉伸，則可以在手機(jī)殼不再使用時(shí)，拉伸這個(gè)袋口，便可以作為塑料袋使用。而一下是找到的兩種范例，一種偏紙質(zhì)化的塑料袋，缺點(diǎn)是遇到水會(huì)損壞其塑料袋。但是優(yōu)點(diǎn)是比較厚，而且塑料袋展開(kāi)厚的結(jié)構(gòu)很工整。第二種是普通的塑料袋，方便隱藏在手機(jī)殼內(nèi)部，但是這種塑料袋的厚度很薄，結(jié)構(gòu)不夠工整。

1.2 傳統(tǒng)的手機(jī)殼

圖2是傳統(tǒng)手機(jī)殼的樣品之一，從外形上面來(lái)看，主要就是普通的保護(hù)手機(jī)防灰防塵。也有一些簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，像耳機(jī)孔、攝像頭孑L等等。從手感以及顏色來(lái)看，都是根據(jù)大眾的洗好來(lái)設(shè)計(jì)的。能夠簡(jiǎn)單的起到保護(hù)手機(jī)以及美化手機(jī)的作用。

2 新型塑料袋版的手機(jī)殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與具體實(shí)施方案

經(jīng)過(guò)對(duì)機(jī)械基礎(chǔ)和材料力學(xué)的反復(fù)研究，并結(jié)合塑料袋的功能特點(diǎn)，以及運(yùn)用CAD技術(shù)側(cè)重于對(duì)相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行繪圖設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)及造型設(shè)計(jì)。本文提出了一種塑料袋版的手機(jī)殼的設(shè)計(jì)方案。它不僅滿(mǎn)足了當(dāng)前手機(jī)殼普遍存在的問(wèn)題，而且還進(jìn)行了大膽的、前衛(wèi)而不乏細(xì)致的創(chuàng)新。不僅滿(mǎn)足了人們對(duì)于手機(jī)殼的需求，還增加了人們外出購(gòu)物的方便，方便了人們?nèi)粘Ｉ?，同樣?duì)環(huán)境也是一種保護(hù)。

不論是以往的手機(jī)殼、還是后來(lái)創(chuàng)新及其改良后的手機(jī)殼，手機(jī)殼的主要功能都是為了保護(hù)手機(jī)，避免硬物刮傷和磨損手機(jī)屏幕以及手機(jī)本身。除此之外，隨著社會(huì)的發(fā)展，手機(jī)殼種類(lèi)也是日益增加。那些形色各異的手機(jī)殼在此以往功能的基礎(chǔ)上它還具有美化手機(jī)、防滑、防摔、防水、增強(qiáng)信號(hào)等功能。當(dāng)然，無(wú)論是什么樣的手機(jī)殼絲毫不影響展示一個(gè)人的個(gè)性。設(shè)計(jì)師們對(duì)手機(jī)殼的設(shè)計(jì)大都只是從外形的角度出發(fā)，以便設(shè)計(jì)出外形更美觀的手機(jī)殼，符合使用者的審美要求。但卻沒(méi)有人將手機(jī)殼與環(huán)境相結(jié)合，如果一款手機(jī)殼長(zhǎng)時(shí)間使用以后，使用者不在喜歡它并且將其這款手機(jī)殼不再被使用，并將會(huì)被丟棄，不再進(jìn)行其他的實(shí)用，直接扔在某些地方對(duì)環(huán)境也不友好。所以，為了更好地改進(jìn)和設(shè)計(jì)符合人類(lèi)使用以及進(jìn)行二次或者多次利用，將利用本專(zhuān)業(yè)相關(guān)知識(shí)，如機(jī)械基礎(chǔ)、材料力學(xué)等，設(shè)計(jì)出一款新型的塑料袋版的手機(jī)殼。首先要對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有的手機(jī)殼及相關(guān)塑料袋進(jìn)行分析總結(jié)，同時(shí)針對(duì)本功能結(jié)合過(guò)程中遇到的問(wèn)題不斷改進(jìn)，以設(shè)計(jì)出實(shí)用性的手機(jī)殼。

本方案在設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分結(jié)合廣大使用者的實(shí)際需求，重點(diǎn)采用模塊的成形實(shí)體功能，分別經(jīng)過(guò)拉伸、抽殼、剪切等一系列復(fù)雜的特征命令，創(chuàng)建手機(jī)外殼實(shí)體模型。一款手機(jī)殼一般包括：攝像頭孔、殼體、充電孔、通話(huà)孔以及耳機(jī)孔等等。如下圖中，上方凹槽功能是為耳機(jī)孔及開(kāi)鎖屏鍵預(yù)留，下方凹槽是為外置揚(yáng)聲器和數(shù)據(jù)線(xiàn)接口開(kāi)槽。左側(cè)開(kāi)槽是為音量鍵預(yù)留位置，其背部圓形孔是為了拉升繩索而設(shè)計(jì)。而矩形圓槽則是為攝像頭孔。因此這款新型塑料袋版的手機(jī)殼特征主要在于，它整體部分與普通手機(jī)殼差不多，牢牢地將整個(gè)手機(jī)背部和手機(jī)四周包裹在里面，但是在手機(jī)殼背部中間部分會(huì)有一個(gè)孔，手機(jī)殼較厚，其殼體內(nèi)部是充滿(mǎn)了塑料袋。而這種手機(jī)殼也是通過(guò)機(jī)械基礎(chǔ)和材料力學(xué)等原理，制造出一種可以通過(guò)一個(gè)“導(dǎo)火索”拉伸而展開(kāi)變形為塑料袋的結(jié)構(gòu)體。經(jīng)過(guò)分析，該手機(jī)殼在作為手機(jī)殼的時(shí)候是非常牢固的套在手機(jī)背部的。當(dāng)作為塑料袋時(shí)，便通過(guò)拉伸手機(jī)殼中間孔的袋口，使其手機(jī)殼四個(gè)角展開(kāi)覆在塑料外部，使其變?yōu)樗芰洗鼇?lái)使用。由于PC材料本身具有良好的機(jī)械加工特性和熱穩(wěn)定性;而ABS材料具有良好的加工特性。所以，將二者有效結(jié)合，能夠大大提升手機(jī)殼制品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，降低成品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本，提升產(chǎn)品結(jié)構(gòu)材質(zhì)屬性。又由于該手機(jī)殼背部有個(gè)孔的部位，所以結(jié)合該手機(jī)殼的具體結(jié)構(gòu)特征，本文將采用ANSYA軟件對(duì)手機(jī)殼進(jìn)行靜力學(xué)分析。在ANAYS軟件分析過(guò)程中，在手機(jī)殼表面局部區(qū)域出現(xiàn)了明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象。因此，為了有效避免上述現(xiàn)象產(chǎn)生，分別通過(guò)增設(shè)加強(qiáng)筋、增加厚度和采用圓角過(guò)渡等方式，對(duì)這款新型塑料袋版的手機(jī)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理處理。同時(shí)，除了對(duì)手機(jī)殼的設(shè)計(jì)要符合環(huán)境保護(hù)的理念，對(duì)于塑料袋的研發(fā)也一樣要符合保護(hù)環(huán)境的理念。通過(guò)對(duì)于水降解塑料的成分了解，將在塑料袋這一產(chǎn)品上加以實(shí)行。在制作塑料袋過(guò)程中，在塑料中添加吸水性物質(zhì)，用完后棄于水中即能溶解掉，像這種塑料主要用于醫(yī)藥衛(wèi)生用具方面（如醫(yī)用手套），便于銷(xiāo)毀和消毒處理。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，生物降解塑料越來(lái)越受到重視，已經(jīng)成為研究開(kāi)發(fā)的新一代熱點(diǎn)。如果引用在本產(chǎn)品中，也是一種新的體驗(yàn)。

同時(shí)，由于該新型塑料袋版的手機(jī)殼的塑料袋的功能屬于附加功能。因此。正常情況下，塑料袋都是隱藏于手機(jī)殼內(nèi)部的。在手機(jī)殼內(nèi)包含這樣的一款塑料袋當(dāng)然也不會(huì)影響手機(jī)殼的作用，以及觸摸的手感和美觀。所以不用擔(dān)心在使用這款手機(jī)殼時(shí)，會(huì)出現(xiàn)塑料袋鼓起，導(dǎo)致放在桌面上不平的狀況。這款新型塑料袋版的手機(jī)殼最大的吸引之處還是在于它的附加塑料袋的設(shè)計(jì)。然而，該附加功能的實(shí)現(xiàn)主要是當(dāng)用戶(hù)外出購(gòu)物，有一些小物品需要被裝時(shí)。便可以拉伸手機(jī)殼內(nèi)部的袋口，把手機(jī)殼四個(gè)角同時(shí)向四周展開(kāi)。此時(shí)手機(jī)殼的材料便覆在塑料袋的周?chē)?，增加它的穩(wěn)固性。讓使用者在用這款塑料袋用來(lái)裝一些小物品時(shí)，不會(huì)擔(dān)心到塑料袋是否太容易破損而導(dǎo)致影響使用。當(dāng)然，這款手機(jī)殼便攜之處也在于，因?yàn)楝F(xiàn)在都是智能化時(shí)代，出門(mén)也是手機(jī)不離身，因此這款新型塑料袋也是不離身的。在使用者隨時(shí)隨地都可以拿出來(lái)使用。也不會(huì)妨礙手機(jī)的使用，增加了外出使用者的很大需求。

對(duì)于本產(chǎn)品使用情況是否適應(yīng)市場(chǎng)消費(fèi)者的需求，將針對(duì)使用智能手機(jī)的用戶(hù)進(jìn)行調(diào)研，探究本產(chǎn)品的實(shí)用性究竟如何，是否符合市場(chǎng)上的要求，以及還存在什么樣的細(xì)節(jié)性的問(wèn)題等等。通過(guò)這一系列的調(diào)查和研究，得出結(jié)果分析，才能夠讓使用智能手機(jī)的用戶(hù)在購(gòu)買(mǎi)小型物品時(shí)使用到本產(chǎn)品的變形為塑料袋的這一作用。雖然這款新型塑料袋版的手機(jī)殼變形為塑料袋時(shí)可以容納少量物品，以及在重量范圍以?xún)?nèi)的物品，但是同時(shí)為了更好地延長(zhǎng)本產(chǎn)品的使用壽命，即使塑料袋無(wú)法使用時(shí)，也可以更換與本產(chǎn)品相匹配的塑料袋來(lái)進(jìn)行更換，這樣使用者就可以再一次使用這款手機(jī)殼，并且使用這款新型塑料袋，這樣不僅有利于手機(jī)殼的循環(huán)使用，并且對(duì)環(huán)境友好型的社會(huì)來(lái)說(shuō)也是功不可沒(méi)的。為了增加這款新型塑料袋的趣味之處，可供更換的塑料袋的形狀、質(zhì)感以及顏色也都將會(huì)逐步增加進(jìn)去。這樣，不僅手機(jī)殼的顏色形狀多樣性化，連新型塑料袋也是多樣化發(fā)展。同時(shí)必要時(shí)在這款新型塑料袋版的手機(jī)殼的背部那個(gè)孔可以進(jìn)行改進(jìn)，如何讓那個(gè)孔的存在不影響美觀，并且成為一種獨(dú)特的審美效果。在使用這個(gè)塑料袋繩子時(shí)，可以通過(guò)“小機(jī)關(guān)”讓這個(gè)孔會(huì)方便地將繩頭露出來(lái)。這款手機(jī)殼的設(shè)計(jì)將會(huì)在使用塑料袋的問(wèn)題上更加關(guān)注，突破傳統(tǒng)的手機(jī)殼的局限性。

3 結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)今這個(gè)時(shí)代，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，隨著智能手機(jī)等產(chǎn)品的普及，使得與手機(jī)相關(guān)產(chǎn)品即手機(jī)周邊配件也得以衍生，呈現(xiàn)出競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)。手機(jī)殼作為最普遍的手機(jī)周邊配件之一，也隨著各個(gè)牌子的手機(jī)一躍成了新興產(chǎn)業(yè)，成了獨(dú)具特色的產(chǎn)業(yè)。當(dāng)下，我們應(yīng)該抓住現(xiàn)有的機(jī)會(huì)，借鑒以往的成品，在此成品上面創(chuàng)新出與眾不同的功能。只有將手機(jī)殼與其他不同功能的產(chǎn)品相結(jié)合，走差異化和創(chuàng)新型道路，才能夠真正保證本產(chǎn)品的持續(xù)良性發(fā)展的道路。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】

收稿日期：2019-08-15

基金項(xiàng)目：項(xiàng)目級(jí)別：國(guó)家級(jí);項(xiàng)目名稱(chēng)：手機(jī)殼版的塑料袋的研發(fā)，項(xiàng)目編號(hào)：201810959043