一出一及一出多外觀件產(chǎn)品模具內(nèi)模精定位結(jié)構(gòu)設(shè)計

朱佳順

美的集團家用空調(diào)事業(yè)部模具工廠 廣東順德 528311

1 引言

隨著生活水平的不斷提高，家電行業(yè)外觀類觸碰產(chǎn)品的美觀性和操作舒適度已經(jīng)成為市場的主要競爭力。消費者對家電外觀類觸碰產(chǎn)品的要求更加嚴格，希望它能夠兼具美觀性和舒適性。以按鈕產(chǎn)品為例，產(chǎn)品邊緣出現(xiàn)如圖1所示的毛刺會影響客戶的觸感和操作舒適度。此類產(chǎn)品是消費者幾乎每天都會觸碰的產(chǎn)品，因此，會在很大程度上降低產(chǎn)品的市場競爭力。此類痛點問題在模具的設(shè)計及加工方面是一個挑戰(zhàn)性的課題，現(xiàn)有一出一或一出多的塑膠產(chǎn)品模具中，各部件都有一個獨立的基準，累計誤差會累計疊加，各部件的精度及基準面若出現(xiàn)偏差等問題很容易導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)生錯位，段差和批鋒等缺陷，使產(chǎn)品的手感和外觀要求，都到達不到理想狀態(tài)。

普通的常規(guī)模具工藝已經(jīng)無法滿足當前激烈的市場競爭環(huán)境，為此本文介紹了一種可以解決家電行業(yè)外觀類觸碰產(chǎn)品毛刺問題的模具技術(shù)，該技術(shù)涉及一種具有精定位結(jié)構(gòu)的注塑模具的加工裝配工藝，現(xiàn)已獲得國家專利。

2 外觀類觸碰產(chǎn)品毛刺段差缺陷分析

經(jīng)過三年對家電行業(yè)外觀類觸碰產(chǎn)品毛刺產(chǎn)生的原因、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計進行技術(shù)的研究，發(fā)現(xiàn)外觀類碰觸產(chǎn)品毛刺段差缺陷的產(chǎn)生原因主要有以下幾種：

（1）模具A板和B板開框精度不高，容易產(chǎn)生偏差，導(dǎo)致產(chǎn)品毛刺，段差及錯位。

（2）內(nèi)模基準面偏差，受損或被二次加工，致使前、后內(nèi)模基準不共面，導(dǎo)致產(chǎn)品批鋒，段差及錯位。

（3）螺釘在A板和B板上存在避空，僅僅只起到了收緊的作用，而未起到定位作用，致使內(nèi)模會左右跑動，無法對齊，導(dǎo)致產(chǎn)品批鋒，段差及錯位。如圖2所示。

（4）A板和B板以及前后內(nèi)模，各自都有一個獨立的基準，累計誤差會累計疊加，導(dǎo)致產(chǎn)品批鋒，段差及錯位，如圖3所示。

在出現(xiàn)以上問題時，通常采取對內(nèi)模降面、重新確定基準、換料等方式進行補救，加工周期長，成本高，且無法保證一次修正到位，下文將模具內(nèi)模精定位設(shè)計方面綜合闡述。

3 模具內(nèi)模精定位結(jié)構(gòu)設(shè)計特點及原理

3.1 設(shè)計特點概述

圖1 按鈕外觀毛刺現(xiàn)象

圖2 螺釘鎖緊效果圖

圖3 累計誤差原因

本文提出一種內(nèi)模精定位結(jié)構(gòu)。通過統(tǒng)一基準，使A/B板及前/后內(nèi)模的基準在同一條直線上，改善加工方式及工藝。達到精定位的效果，最終解決產(chǎn)品錯位，段差及毛刺等問題(如圖4所示)，使產(chǎn)品的外觀和手感均達到理想狀態(tài)。本文所述的設(shè)計適用于一出一及一出多內(nèi)模精定位及具有該精定位結(jié)構(gòu)的注塑模具。本文采取的技術(shù)方案為，所提供的這種精定位結(jié)構(gòu)的注塑模具，包括動模板和定模板,所述動模板上設(shè)有后內(nèi)模，所述定模板上設(shè)有與所述后內(nèi)模相對應(yīng)的前內(nèi)模，所述動模板和定模板之間通過導(dǎo)柱系統(tǒng)固定裝配，在裝配好的注塑模具上設(shè)有依次貫穿所述動模板、后內(nèi)模、前內(nèi)模及定模板的基準孔，精定位銷穿過所述基準孔對所述后內(nèi)模和前內(nèi)模進行精確定位。

3.2 設(shè)計原理概述

本文基于四個大件（A/B板，前/后內(nèi)模）的基準重新定位在同一條直線上，并利用新基準進行加工，同時規(guī)避了開框精度不高、內(nèi)模基準面偏差、螺釘避空定位失效、基準各自獨立等缺陷。提高了加工精度，顯著改善了一出一及一出多產(chǎn)品及模具的精度，其結(jié)構(gòu)原理簡圖如圖5所示。

4 模具內(nèi)模精定位結(jié)構(gòu)設(shè)計細節(jié)方法

為使上述技術(shù)方案更加詳盡和具體，本文還提出了以下更進一步的優(yōu)選技術(shù)方案，以便獲得滿意的實用效果。

步驟1：A/B板及前/后內(nèi)模裝在一起，用導(dǎo)柱系統(tǒng)固定裝配。將后內(nèi)模安裝至動模板內(nèi)，前內(nèi)模安裝至定模板內(nèi)，動模板和定模板通過導(dǎo)柱系統(tǒng)固定裝配。導(dǎo)柱系統(tǒng)在整個系統(tǒng)中屬于精度較高的基準體，且只有導(dǎo)柱系統(tǒng)才能將四件裝配在一起。四大件固定在一起后，貼合度高，不易跑動。

步驟2：以水口針孔分中(亦可以以其他特征分中)，在四個大件上加工4個孔。加工時，確保4孔同時貫穿四個大件。在裝配好的狀態(tài)下加工貫穿所述動模板、后內(nèi)模、前內(nèi)模及定模板的基準孔。在已經(jīng)裝配好的狀態(tài)下，合計為4個孔，用于做精定位加工的碰數(shù)孔，如圖6所示。精定位孔的剖視圖如圖7所示。

步驟3：將4個大件拆開，并利用新制的基準孔，校準X/Y方向后，以一個孔或4個孔位分中，加工一出一及一出多的前/后內(nèi)模特征?；鶞室呀?jīng)確定?？梢岳眯禄鶞史謩e加工（CNC數(shù)控加工中心/EDM電火花加工中心）對應(yīng)的后內(nèi)模和前內(nèi)模的模型特征。如圖8所示。

步驟4：再裝配，先將后內(nèi)模和前內(nèi)模通過鎖緊螺釘分別預(yù)裝配到動模板和定模板上，將精定位銷分別由上下兩個方向分別穿過基準孔精確定位前內(nèi)模和后內(nèi)模。利123用頂針改制或定位銷分別固定A板和前內(nèi)模、B板和后內(nèi)模。并用無頭螺絲鎖緊定位銷，防止定位銷脫落，確保四大件在同一條直線上，避免產(chǎn)品錯位、毛刺及段差，如圖9所示。

圖4 產(chǎn)品各狀態(tài)對比

圖5 結(jié)構(gòu)原理圖

圖6 步驟二

圖7 步驟二剖視圖

圖8 步驟三

5 結(jié)論

外觀類觸碰產(chǎn)品的美觀性和操作舒適度，將隨著人們的生活水平的提高而不斷的變化提高,如何以客戶為導(dǎo)向，已經(jīng)成為新的攻關(guān)課題，模具技術(shù)的革新刻不容緩。本文通過產(chǎn)品毛刺缺陷原因分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面進行了闡述及原理介紹，達到解決外觀類觸碰產(chǎn)品毛刺及段差缺陷的目的。

本文提出精定位結(jié)構(gòu)的注塑模具及加工裝配工藝，通過統(tǒng)一基準，使動模板和定模板及前內(nèi)模和后內(nèi)模的基準在同一條直線上，改變了加工工藝，加工更加方便，基準統(tǒng)一。再利用新基準加工內(nèi)模特征。裝配動模板、后內(nèi)模、前內(nèi)模及定模板，使得該四個部件在同一基準下保證位于同一直線上，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，避免產(chǎn)品錯位、毛刺及段差，達到精定位效果，使產(chǎn)品達到外觀和手感好的理想狀態(tài)。

未來，模具行業(yè)必將有更多卓越的突破和創(chuàng)新，使注塑出的產(chǎn)品可以更好的面向市場，面向客戶，也為產(chǎn)品設(shè)計的可制造性提供更多的可實現(xiàn)性，為產(chǎn)品外觀創(chuàng)新提供更堅實的技術(shù)保障后盾。

圖9 步驟四

[1] 張維合. 注塑模具設(shè)計實用手冊[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2011 194-195.

[2] 宋滿倉. 注塑模具設(shè)計與制造標準化體系的研究[D].大連理工大學(xué),2005.