新闻中心
在网球运动中，手柄是运动员与球拍的直接接触部件，其握感舒适度和减震性能直接影响击球手感、发力效率甚至运动损伤风险。注塑模具作为手柄成型的核心工具，需要在结构设计、材料应用和工艺参数上实现握感与减震功能的深度融合。本文从人机工程数据、材料特性到模具技术方案，系统解析如何通过模具设计打造高性能网球拍手柄。
一、舒适握感的核心设计要素与模具实现
1. 人体工学握型的精准还原
网球拍手柄的截面形状是握感的基础，主流设计包括：
传统椭圆形（长轴 40-45mm，短轴 32-38mm）：适合东方式握拍，模具需在型腔两侧设计 0.5-1mm 的弧形过渡区，避免棱角压迫手掌
八角形改良型（夹角 120°-135°）：适应西方式握拍，模具需在棱角处设置 R3-R5mm 的倒圆，配合 0.3mm 深度的防滑纹（间距 3mm）
模具关键技术：
使用 3D 扫描获取 1000 + 不同手型数据，通过 CATIA 软件拟合出平均握持曲线，转化为模具型腔的曲面参数（精度 ±0.05mm）
手柄背部凸脊高度设计为 4-6mm（符合手掌自然弯曲弧度），模具采用电火花加工（EDM）实现 0.02mm 级精度的曲面加工
2. 表面触感优化的模具处理
亲肤纹理：在模具型腔表面蚀刻 0.2-0.4mm 深度的不规则凹坑（类似网球表面纹路），注塑后形成摩擦系数 0.6-0.8 的防滑表面（传统光滑表面摩擦系数仅 0.45）
温感调节：针对冬季握柄过凉问题，模具可设计 0.5mm 深度的隐藏式凹槽，注塑时嵌入 0.3mm 厚度的导热硅胶层（导热系数 0.8W/(m・K)），使手柄温度与手掌温差控制在 2℃以内
二、减震功能的结构设计与材料选择
1. 多级减震结构的模具集成
（1）内核减震腔设计
在手柄内部设置直径 8-12mm 的中空腔体，模具通过型芯侧抽芯机构实现：
上腔：填充密度 0.3g/cm³ 的 EVA 泡沫（回弹率≥85%），模具浇口采用潜伏式设计（直径 1.5mm），避免表面留痕
下腔：安装 0.5mm 厚度的不锈钢弹簧片（弹性模量 200GPa），通过嵌件注塑技术与主体材料（PA66+30% GF）结合，可吸收 30% 以上的击球震动
（2）边缘缓冲层
在手柄与拍颈连接处设计 5-8mm 宽度的弹性缓冲带，模具采用双色注塑技术：
外层为硬胶 ABS（邵氏硬度 85D），内层为软胶 TPU（邵氏硬度 75A），两种材料的熔接面通过模具表面的微沟槽（深度 0.1mm，间距 0.5mm）增强结合力，抗剥离强度可达 5N/mm
2. 减震材料的成型特性与模具适配
材料类型 | 邵氏硬度 | 冲击吸收能量 (J/m²) | 模具温度 (℃) | 关键模具设计要点 |
TPU | 70-90A | 80-120 | 40-60 | 流道粗糙度 Ra≤0.8μm，防止熔体滞留 |
EVA | 30-50C | 150-200 | 30-50 | 型芯设 1% 排气槽（深度 0.03mm），避免气泡 |
PA66+GF | 80-90D | 50-70 | 80-100 | 冷却水路距型腔表面 8-10mm，温差≤5℃ |
三、模具方案的关键工艺参数优化
1. 注塑压力与保压曲线匹配
主体硬胶阶段：采用分段压力控制，注射初期 80MPa 快速填充，至型腔 90% 时降至 50MPa，避免应力集中（手柄弯曲变形量≤0.3mm）
软胶减震层阶段：低压注射（30-40MPa），配合 0.5s 的保压延时，确保两种材料界面融合均匀，无分层缺陷
2. 冷却系统的仿真优化
通过 Moldflow 软件模拟发现，在手柄拇指接触区设置螺旋式冷却水道（直径 6mm，螺距 15mm），可使该区域冷却效率提升 25%，避免局部过热导致的表面缩水（缩水率从 1.2% 降至 0.5%）。实际模具采用随形水路（通过 SLM 金属 3D 打印成型），与手柄曲面距离保持 5-8mm，温差控制在 ±3℃以内。
3. 顶出机构的防变形设计
针对手柄的薄壁结构（壁厚 2-3mm），采用 4 组直径 3mm 的扁顶针（分布于手柄两侧及底部），顶出速度控制在 10mm/s，同时在模具型芯设置 0.02mm 的脱模斜度，避免顶出时产生应力痕（不良率从 8% 降至 1.5%）。
四、典型案例：专业级网球拍手柄模具实践
某品牌高端网球拍手柄模具方案：
握感设计：基于 ATP 球员手部数据，将手柄截面长轴缩短至 42mm，短轴增至 36mm，配合 0.4mm 深度的激光蚀刻防滑纹，经实测握力稳定性提升 20%
减震方案：内置 "双腔双材料" 结构 —— 上层 EVA 腔吸收高频震动（100-200Hz），下层 TPU 缓冲层吸收低频冲击（20-50Hz），震动传递至手部的能量较传统设计降低 40%
生产数据：采用热流道系统（6 点针阀式热嘴），注塑周期 28 秒，模具寿命 50 万次，成品动平衡偏差≤2g・cm
五、常见问题解决方案
问题现象 | 根本原因 | 模具改进措施 |
握感打滑 | 表面摩擦系数不足 | 增加 0.1mm 深度的微凸点（间距 2mm），或采用喷砂处理模具表面 |
减震效果下降 | 软硬胶结合面脱层 | 在模具结合面设计燕尾槽结构（深度 0.5mm，角度 60°） |
手柄变形 | 冷却不均导致内应力 | 增加 3 组直径 4mm 的侧冷水管，使型腔温差≤4℃ |
六、未来趋势：智能化与个性化定制
AI 驱动的握型优化：通过机器学习分析 10 万 + 握拍动作数据，自动生成最优手柄曲面参数，模具型腔可通过数控系统（精度 ±0.01mm）快速调整
智能减震模块：在模具中预留 0.8mm 厚度的传感器安装槽，注塑时嵌入压力传感器，实时监测握持力度与震动数据，为后续设计提供反馈
快速换型技术：采用模块化模具结构（核心握型模块与减震模块分离），通过高精度定位销（配合间隙≤0.005mm）实现不同型号手柄模具的 15 分钟快速切换
通过将人体工程学数据、材料特性与模具技术深度融合，网球拍手柄注塑模具能够在舒适握感与减震功能之间实现最佳平衡。实践表明，采用上述方案的手柄产品，运动员主观舒适度评分提升 35%，因震动导致的肘部疲劳发生率降低 28%，成为高端球拍制造的核心竞争力之一。
联系我们