通用底殼注塑模設(shè)計

陶永亮 ，薛敏杰 ，余永光

（1、重慶川儀工程塑料有限公司，重慶，400712；2、重慶宇海模具有限公司，重慶， 402760 ）

1 產(chǎn)品介紹

圖1 通用底殼產(chǎn)品示意圖

通用底殼是LED顯示屏上使用的一個固定件，采用耐候PC塑料制作。一般LED顯示屏根據(jù)大小選擇若干個通用底座組成大的顯示屏。底殼的一面與LED的主機(jī)線路板，LED燈珠等安裝，另一面與鋼架結(jié)構(gòu)連接。底殼上孔較多，主要起到連接作用。（如圖1）

2 模具設(shè)計分析

根據(jù)通用底殼塑料件使用的要求，塑件為田字形框架結(jié)構(gòu)，并在框架面上分布φ0.8×6通孔柱位64個，φ1.4×6通孔柱位48個，φ1.5×6通孔柱位32個，φ1.5×10通孔柱位16個，φ1.7×6通孔柱位40個，φ1.7×10通孔柱位8個，φ2.2×10通孔柱位6個,φ3.5×6有8個通孔柱位，φ6×6有8個孔柱位（其中×6和×10為孔深度），各孔距離公差均為0.2mm，模具基本屬于精密型。針對通用底殼塑件的多柱位小穿孔的結(jié)構(gòu)，分型面的選擇以塑件的主視圖為模具設(shè)計的基本思路。分型面設(shè)計以柱位面為動模，內(nèi)部4個窗口由動模形成，外形由定模加工成型腔，完成脫模的需要。其基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 通用底殼模具基本結(jié)構(gòu)圖

模具工作原理是塑件注塑冷卻完畢后，起動動模后移，由彈力膠拉?？?9拉著定模板18一起后移，定模板由限位拉桿25對拉開距離定位；定模板限位拉桿25固定在澆口板14上的，帶動了澆口板14一起移動，移動距離由澆口墊圈螺桿20決定，帶動了整個定模的分型，塑件在動模型芯組上，澆口料頭被澆口板14勒出，可以取出澆口料耙；動模繼續(xù)后移，塑機(jī)頂桿接觸到頂出墊板2和頂出板3一同向前運(yùn)動，由頂出墊板2頂出板3上的頂出桿26和推管27將底座頂出，頂出位置距離由頂出限位塊30進(jìn)行限位。

3 模具零件設(shè)計

3.1 動定模鑲塊結(jié)構(gòu)設(shè)計

產(chǎn)品上各壁厚和筋寬均為1.8mm，產(chǎn)品外形240X240X14mm?？紤]到模具加工中各種因素，采用動定模鑲塊結(jié)構(gòu)設(shè)計，產(chǎn)品的成型部分均在鑲塊形成，動模鑲塊由鑲塊1四件，鑲塊2四件，鑲塊3四件，鑲塊5四件，鑲塊5四件，鑲塊6一件，大鑲塊四件和鑲塊8兩件、鑲塊9兩件組成，共29件鑲塊，在模具兩側(cè)各安裝測壓板10兩件，用以鎖緊各鑲塊，各鑲塊背后都用螺釘固定。為了控制好鑲塊的公差，便于裝配的互換性，鑲塊全部采用慢走絲線切割，加工中心，磨削加工。如圖3所示，分別安裝在動定?？蚶?。

圖3 動定模鑲塊結(jié)構(gòu)示意圖

3.2 澆口及澆口脫模設(shè)計

圖4 澆口及澆口脫模示意圖

考慮到PC材料的流動性較差，為了使塑件平整堅固，所以在塑件的4個交叉點(diǎn)進(jìn)膠，澆口位置在動

模3號鑲塊對應(yīng)的四個定模鑲塊位置上對稱進(jìn)膠，以解決材料流動距離長易有熔接痕的問題，模具采用簡化細(xì)水口(針點(diǎn)式澆口)。由于流道較長（長度220mm），針點(diǎn)式澆口附近的剪切速率過高，會造成分子的高度定向，增加局部應(yīng)力[1]，四個澆口的脫模不平衡容易使?jié)部跀嗔言谀０逯?，為解決澆口脫模平衡，設(shè)計了澆口脫模結(jié)構(gòu)，當(dāng)動定模分離，澆口料耙由四個澆口拉桿15拉出其對應(yīng)模板，隨著動模后移帶動限位拉桿25的運(yùn)動，限位拉桿25帶動澆口墊圈桿20的移動，移動距離10mm左右，澆口墊圈桿20帶動了澆口板14移動10mm，將粘附在澆口拉桿15澆口料耙強(qiáng)制勒出，可達(dá)到澆口自動掉落效果。如圖4所示。

3.3 加熱/水道系統(tǒng)設(shè)計

圖5 大鑲塊節(jié)點(diǎn)水道示意圖

圖6 水道墊板示意圖

PC材料屬于非結(jié)晶型塑料，因?yàn)榱鲃娱L度隨粘度增加而縮短，熔融粘度受剪切速度的影響較小，對溫度的變化則十分敏感，成型過程中，提高料溫來降低粘度比增加壓力更有效，但PC超過320°C，過熱分解的傾向就會加大，對制品的綜合性能有損，不使用模溫機(jī)情況下，產(chǎn)品光靠加料溫是無法成型的，因此要使用模溫機(jī)控制模溫。PC塑件模溫一般保持75°C--140°C[2]。為了考慮成型需要設(shè)計加熱/水道系統(tǒng)，用于模溫機(jī)，動模上大鑲塊四件和8、9鑲塊和定模大鑲塊四件都進(jìn)行加熱系統(tǒng)設(shè)計，定模大鑲塊四件，8、9鑲塊采用通水路結(jié)構(gòu)，而四件大鑲塊采用節(jié)點(diǎn)水道制作，如圖5，在鑲塊作出Φ12孔，中間用2mm后隔板隔開，水從一端進(jìn)來經(jīng)過隔板的頂端從另一端流出。在四件大鑲塊水道串聯(lián)和連接中，設(shè)計動、定模水道墊板，較好的解決了這問題，也可以將動模8、9鑲塊接在水道墊板上，2mm隔板在墊板和鑲塊上是一體的，墊板和鑲塊之間用膠圈做好密封。水道墊板方便加工。如圖6所示。

3.4 動定模定位件應(yīng)用

圖7 定位件示意圖

通用底殼塑料模具基本上屬于精密模具，在保證動定模型腔對中性時，通過導(dǎo)柱定位的同時，采用模具定位件，這種定位件模具市場有零售，也可以根據(jù)大小自行制造。如圖7所示。分別安裝模具動定分型面上，一般凹件安裝在定模上，凸件安裝在動模上，由內(nèi)六角螺釘固定。本案中安裝八件定位件，每邊兩件。屬于熱處理件，對動定模定位有較好的作用。目前，塑料精密塑料模具（包括壓鑄模）都在采用這一定位件。

4 結(jié)束語

通用底殼精密模具在裝配中29件鑲塊尺寸鏈控制是相當(dāng)嚴(yán)格，通常加工中留有0.01-0.02mm余量在裝配中加以調(diào)整，達(dá)到最后的裝配要求。水路裝配中防止漏水是關(guān)鍵。在成型過程控制好模溫，解決成型中熔接痕等缺陷，作出的底殼外觀光潔平直。經(jīng)過生產(chǎn)驗(yàn)證，通用底殼模具設(shè)計符合產(chǎn)品設(shè)計要求，產(chǎn)品質(zhì)量可靠，得到用戶的認(rèn)同。

[1]陶永亮, 薛敏杰.薄壁包裝盒底注塑模具設(shè)計[J]. 制造技術(shù)與機(jī)床，2012.598（5）；58-60

[2]陶永亮.模溫機(jī)在注塑成型工藝中應(yīng)用實(shí)例[J]. 現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用，2012.24（2）；52-55