基于塑料袋版的手机壳的模型设计

吴珍

摘要：本文结合对手机壳以及生活塑料袋环保的广泛调研，从该领域的发展状况及其存在的问题的角度出发。运用温度变化对其力学性能的影响原理，以可变形碳纤维增强聚氯乙烯（pvc）塑料建筑模板，并最终提出一种能将塑料袋与手机壳相结合的新型手机壳设计方案。

关键词：手机壳;塑料袋;聚氯乙烯（pvc）

中图分类号：TP391 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）34-0212-02

随着时代的迅速发展，以及科学技术的快速发展。手机壳的诞生，是以保护手机美观的一种防护措施。以往，手机壳都是主要设计在手机背面，与整部手机结合在一起，不分离。20世纪90年代中后期，手机壳随着手机以及各个不同品牌的盛行，它的种类也逐渐呈多样化。到2013年，随着每一个年轻人都希望拥有一部独一无二的手机，手机壳已不再是单纯的实用商品。同样地，开始有了手机外部增加的手机壳，不再局限于手机本身背部的壳了。然后外部额外增加的手机壳种类更是繁华，也成了年轻人展示个性的一种方式。

1 与手机壳相结合的塑料袋

1.1 传统的塑料袋

如图l，本文介绍的是手机壳变形为塑料袋的一种塑料结构。聚氯乙烯塑料是由氯乙烯单体聚合而成的，是常用的热塑性塑料之一。它的商品名称简称为“氯塑”，英文缩写为PVC。纯聚氯乙烯树脂是坚硬的热塑性物质，其分解温度与塑化温度极为接近，而且机械强度较差。因此，无法用聚氯乙烯树脂来塑制产品，必须加入增塑剂、稳定剂、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产品。软质聚氯乙烯一般含增塑剂30-50%。由于质地柔软，强度较高;具有良好的气密性和不透水性。用其为主要材料，制作成塑料袋。将其镶嵌在壳内，用袋口一端放在手机壳与塑料袋结合口出，可以进行拉伸，则可以在手机壳不再使用时，拉伸这个袋口，便可以作为塑料袋使用。而一下是找到的两种范例，一种偏纸质化的塑料袋，缺点是遇到水会损坏其塑料袋。但是优点是比较厚，而且塑料袋展开厚的结构很工整。第二种是普通的塑料袋，方便隐藏在手机壳内部，但是这种塑料袋的厚度很薄，结构不够工整。

1.2 传统的手机壳

图2是传统手机壳的样品之一，从外形上面来看，主要就是普通的保护手机防灰防尘。也有一些简单的设计，像耳机孔、摄像头孑L等等。从手感以及颜色来看，都是根据大众的洗好来设计的。能够简单的起到保护手机以及美化手机的作用。

2 新型塑料袋版的手机壳的结构设计与具体实施方案

经过对机械基础和材料力学的反复研究，并结合塑料袋的功能特点，以及运用CAD技术侧重于对相关产品进行绘图设计、模具设计及造型设计。本文提出了一种塑料袋版的手机壳的设计方案。它不仅满足了当前手机壳普遍存在的问题，而且还进行了大胆的、前卫而不乏细致的创新。不仅满足了人们对于手机壳的需求，还增加了人们外出购物的方便，方便了人们日常生活，同样对环境也是一种保护。

不论是以往的手机壳、还是后来创新及其改良后的手机壳，手机壳的主要功能都是为了保护手机，避免硬物刮伤和磨损手机屏幕以及手机本身。除此之外，随着社会的发展，手机壳种类也是日益增加。那些形色各异的手机壳在此以往功能的基础上它还具有美化手机、防滑、防摔、防水、增强信号等功能。当然，无论是什么样的手机壳丝毫不影响展示一个人的个性。设计师们对手机壳的设计大都只是从外形的角度出发，以便设计出外形更美观的手机壳，符合使用者的审美要求。但却没有人将手机壳与环境相结合，如果一款手机壳长时间使用以后，使用者不在喜欢它并且将其这款手机壳不再被使用，并将会被丢弃，不再进行其他的实用，直接扔在某些地方对环境也不友好。所以，为了更好地改进和设计符合人类使用以及进行二次或者多次利用，将利用本专业相关知识，如机械基础、材料力学等，设计出一款新型的塑料袋版的手机壳。首先要对市场上现有的手机壳及相关塑料袋进行分析总结，同时针对本功能结合过程中遇到的问题不断改进，以设计出实用性的手机壳。

本方案在设计过程中，充分结合广大使用者的实际需求，重点采用模块的成形实体功能，分别经过拉伸、抽壳、剪切等一系列复杂的特征命令，创建手机外壳实体模型。一款手机壳一般包括：摄像头孔、壳体、充电孔、通话孔以及耳机孔等等。如下图中，上方凹槽功能是为耳机孔及开锁屏键预留，下方凹槽是为外置扬声器和数据线接口开槽。左侧开槽是为音量键预留位置，其背部圆形孔是为了拉升绳索而设计。而矩形圆槽则是为摄像头孔。因此这款新型塑料袋版的手机壳特征主要在于，它整体部分与普通手机壳差不多，牢牢地将整个手机背部和手机四周包裹在里面，但是在手机壳背部中间部分会有一个孔，手机壳较厚，其壳体内部是充满了塑料袋。而这种手机壳也是通过机械基础和材料力学等原理，制造出一种可以通过一个“导火索”拉伸而展开变形为塑料袋的结构体。经过分析，该手机壳在作为手机壳的时候是非常牢固的套在手机背部的。当作为塑料袋时，便通过拉伸手机壳中间孔的袋口，使其手机壳四个角展开覆在塑料外部，使其变为塑料袋来使用。由于PC材料本身具有良好的机械加工特性和热稳定性;而ABS材料具有良好的加工特性。所以，将二者有效结合，能够大大提升手机壳制品的结构强度，降低成品结构设计成本，提升产品结构材质属性。又由于该手机壳背部有个孔的部位，所以结合该手机壳的具体结构特征，本文将采用ANSYA软件对手机壳进行静力学分析。在ANAYS软件分析过程中，在手机壳表面局部区域出现了明显的应力集中现象。因此，为了有效避免上述现象产生，分别通过增设加强筋、增加厚度和采用圆角过渡等方式，对这款新型塑料袋版的手机壳结构进行合理处理。同时，除了对手機壳的设计要符合环境保护的理念，对于塑料袋的研发也一样要符合保护环境的理念。通过对于水降解塑料的成分了解，将在塑料袋这一产品上加以实行。在制作塑料袋过程中，在塑料中添加吸水性物质，用完后弃于水中即能溶解掉，像这种塑料主要用于医药卫生用具方面（如医用手套），便于销毁和消毒处理。随着现代生物技术的发展，生物降解塑料越来越受到重视，已经成为研究开发的新一代热点。如果引用在本产品中，也是一种新的体验。

同时，由于该新型塑料袋版的手机壳的塑料袋的功能属于附加功能。因此。正常情况下，塑料袋都是隐藏于手机壳内部的。在手机壳内包含这样的一款塑料袋当然也不会影响手机壳的作用，以及触摸的手感和美观。所以不用担心在使用这款手机壳时，会出现塑料袋鼓起，导致放在桌面上不平的状况。这款新型塑料袋版的手机壳最大的吸引之处还是在于它的附加塑料袋的设计。然而，该附加功能的实现主要是当用户外出购物，有一些小物品需要被装时。便可以拉伸手机壳内部的袋口，把手机壳四个角同时向四周展开。此时手机壳的材料便覆在塑料袋的周围，增加它的稳固性。让使用者在用这款塑料袋用来装一些小物品时，不会担心到塑料袋是否太容易破损而导致影响使用。当然，这款手机壳便携之处也在于，因为现在都是智能化时代，出门也是手机不离身，因此这款新型塑料袋也是不离身的。在使用者随时随地都可以拿出来使用。也不会妨碍手机的使用，增加了外出使用者的很大需求。

对于本产品使用情况是否适應市场消费者的需求，将针对使用智能手机的用户进行调研，探究本产品的实用性究竟如何，是否符合市场上的要求，以及还存在什么样的细节性的问题等等。通过这一系列的调查和研究，得出结果分析，才能够让使用智能手机的用户在购买小型物品时使用到本产品的变形为塑料袋的这一作用。虽然这款新型塑料袋版的手机壳变形为塑料袋时可以容纳少量物品，以及在重量范围以内的物品，但是同时为了更好地延长本产品的使用寿命，即使塑料袋无法使用时，也可以更换与本产品相匹配的塑料袋来进行更换，这样使用者就可以再一次使用这款手机壳，并且使用这款新型塑料袋，这样不仅有利于手机壳的循环使用，并且对环境友好型的社会来说也是功不可没的。为了增加这款新型塑料袋的趣味之处，可供更换的塑料袋的形状、质感以及颜色也都将会逐步增加进去。这样，不仅手机壳的颜色形状多样性化，连新型塑料袋也是多样化发展。同时必要时在这款新型塑料袋版的手机壳的背部那个孔可以进行改进，如何让那个孔的存在不影响美观，并且成为一种独特的审美效果。在使用这个塑料袋绳子时，可以通过“小机关”让这个孔会方便地将绳头露出来。这款手机壳的设计将会在使用塑料袋的问题上更加关注，突破传统的手机壳的局限性。

3 结束语

在当今这个时代，随着科学技术的迅速发展，随着智能手机等产品的普及，使得与手机相关产品即手机周边配件也得以衍生，呈现出竞争趋势。手机壳作为最普遍的手机周边配件之一，也随着各个牌子的手机一跃成了新兴产业，成了独具特色的产业。当下，我们应该抓住现有的机会，借鉴以往的成品，在此成品上面创新出与众不同的功能。只有将手机壳与其他不同功能的产品相结合，走差异化和创新型道路，才能够真正保证本产品的持续良性发展的道路。

参考文献：

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[4]王文树.基于人性化的新型手机壳设计[J].科技视界，2014，8（12）：139，210.

【通联编辑：唐一东】

收稿日期：2019-08-15

基金项目：项目级别：国家级;项目名称：手机壳版的塑料袋的研发，项目编号：201810959043