显示器前面板的注射模具设计

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1、髙雨茁導:显示器前面板的注射模具设计73显示器前面板的注射模具设计审高雨茁王华山（天津科技人学，天挣300222）摘菱对聚丙烯精/ 丁二烯/車乙帰）共聚物合金显示呂前.过对面板的结构分析境定合理的模具瀝注系疑和侧向分型与柚芯机构。a三维设计.编鉅了设计周期.提高了设计败率和模具质量。关fit词 注爭模具 热滾道 CAD Pro/Engineer髙雨茁導:显示器前面板的注射模具设计73髙雨茁導:显示器前面板的注射模具设计73在覷料模具的设计制造中，热流逍技术得到广 泛应用。热流道系统已成为现今注缓加工业举足轻 重的加工手段。使用热流道可以延长模具寿命，节 约材料，减少废品。同时在生产复杂、壁厚不

2、一的塑 料制件时，热流道枝术的优势更为显著。显示器前面板对外观质量与耐用性要求很高, 而模具质撬的优劣对面板制件能否达到合格十分重 要。笔者运用CAD/CAE技术，快速设计出符合要 求的热流道注射模具，从而缩短了模具及制件的生 产周期，以适应激烈的市场竞争。1制件分析及材料选择显示器前面板的结构如图1所示。其外形尺寸 较大,宜采用一模一腔结构，内壁有凸台，需要设置 内侧分型与抽芯结构，分型面选择制件的下端面。 由于制件对外观要求较高，笔者采用潜伏式浇口。图1鼻示签面板三维图显示器前面板为外观制件，因其特殊的外观与 使用要求，笔者选用聚碳酸（PC）/（丙烯睛/ 丁二 烯/苯乙烯）共聚物（ABS）

3、合金作为原料。PC/ABS 合金既改善了 PC的熔融流动性、成型性、可电镀性 及外观性，又提高了 ABS的耐热性、抗冲击及薄壁 制件的刚性。该合金材料力学性能高，尺寸稳定性 优异.耐高低温性能和加工工艺性好,适用于制造大 型薄壳、中空、髙刚性、高冲击韧性的制件，如各种电 器外壳、汽车仪表盘等。为保证设计的侑度及加工方便,凹模和凸模均 采用整体镶入式，无推件板和型芯支撐板。模具采 用热流道和普通流道结合的方式。从制件的结构分 析中可知， 卜斜推 杆成型与侧向分型抽芯，其导向机构设计成单独的 支座，方便维护与更换。2模具设计2.1浇注系统设计热流道浇注系统主要由热射嘴、热流道板、温控 电箱组成。常

4、见的热流道系统有单点式热流逍和多 点式热流道两种形式。多点式热流道是指通过热流 道板把須料熔体分流到各热射嘴中,再进入到型腔 或普通流道，适用于单腔多点式进料或多腔注射模 具。笔者采用单腔多点式进料的方式，热流道模具 使用的模架与一般形式的二板模具相同，因此动作 简单,只需选用合理的板卑即可。热流道板和热射 嘴的安装如图2所示卩）。浇口是连接分流逍与型腔之间的一段细短通 道是浇注系统的最后部分，其作用是使塑料熔体以 较快的速度进入并充满型腔。它能够很快冷却 封闭,防止型腔内还未冷却的熔体倒流。设计时必 须考虑制件尺寸、截面积尺寸、模具结构、成型条件 及塑料性能。浇口应尽量短小,易与制件分离，以

5、免 适成明显痕迹。潜伏式浇口俗称隧道浇口，是点浇口的变异，其 进料部分一般选在制件侧面或背面较隐蔽处，不影 响制件莫观。笔者采用圆弧形浇口，由于圆弧形浇 口是潜伏式浇口的一种形式，其进料口设置于制件天沐科技大学自然科学慕金资助项0（20050214） 收稿口期：2009.11-27 内表面不影响外观质量，因而在电器外壳模具设计 中广泛使用。但圆弧形浇口加工较困难因此笔者 设计成两部分瓣合，用螺钉固定在型腔上。其结构 如图3所示。K3国罠形浇口利用Moldflow Plstic Advisor模块，对本单腔六 浇口模具进行模流分析，结果见图4。由图4可知, 模具的填充效果宜心八i /曲口、i图4

6、填允效果2.3侧向分型与抽芯机构设计制件上脱出方向与开模方向不同的侧孔或凸台 等结构不能强制脱模，需要进行侧向分空抽芯才能 将其顺利脱出。由于显示器前面板内壁有两个高度 1.5 rrnn、宽度30.15 mm的凸台，因此需要设置侧向 抽芯机构。笔者采用斜推杆的方式进行机动分型抽 芯。斜推杆是常见的侧向抽芯机构之一，其结构如 图5所示。斜推杆将侧向凹凸部分的成型镶件固定在推杆 固定板上,在推岀过程中，此镇件作斜向运动，斜向 运动分解成一个垂直方向运动和一个侧向运动，其 中侧向运动可实现，则向抽芯。相对于内侧滑块抽 芯，斜推杆结构较简单，且有惟出制件的作用。斜推杆的倾斜角a取决于侧向抽芯距离和顶

7、出行程乩可按式(1)计算。tana S/H( 1 )式中:S侧向凹凸深度+大于3 mm的安全距离。本设计中，凸台高度1.5 mm,安全距离取3.5 mnb则 S = 5 mm,为 50 mm,因此求得 a =5. 70 由于斜推杆的a不能太大，否则在推出过程中会受 到很大的扭矩作用从而导致其磨损甚至卡死或折 断，因此a般取3-15%此外，斜推杆的导向机构设可计成单独的导向 块，如图6所示。这样设；杆由于长度过夫f材料利于滑Mr , A-U -5/ 4/ V A/V Q4。导向块,为防止其与动模板在硕岀制件时发生干涉，动模 板做圆孔避空处理如图7所示。2.4冷却系统设计根据经验凹模的壁厚较小，故

8、冷却水道可不进 入凹模。但制件主要在定模板一侧制件四壁的大 量热量都需要传递因此须在凹模四周设计水道, 同时在凹模的底部设计4根并列的直流水道，以求 达到较好的冷却效果。熔体冷却包紧在凸模上，如果凸模温度太高，会 造成注加周期长甚至导致其变形或开裂。本设计中 凸模大而较深，因此冷却水可从动模板流经凸模，采 用水井冷却的方式,并设计隔水片，如图8所示。隔水片图8冷却水井与隔水片结构流道注射模成型时热流道板和热射嘴都需加 热,而在热射嘴附近需要冷却。因此在每个热射嘴 两侧也都设置冷却水道。3模具装配图在Pm/Engineer软件中进行模具成型零件、浇 口零件及其它非标准件的造型，调用塑料注射模具

9、三维标准模架库1中的800 x 800尺寸系列,然后对 模具进行装配，如图9所示(|-9,o74工程型料应用2010年第38卷第2期期建设规模为5万t/a,3年内达将达15万t/a二氧化碳基降解勒料的生产规模。项目采用的二氧化碳呈降解塑料技术突破了二氧化感可降解塑料研究中的系列技术关键率先实现了二氧化碳堪降解塑料的产业化。 (中聚网)74工程型料应用2010年第38卷第2期期建设规模为5万t/a,3年内达将达15万t/a二氧化碳基降解勒料的生产规模。项目采用的二氧化碳呈降解塑料技术突破了二氧化感可降解塑料研究中的系列技术关键率先实现了二氧化碳堪降解塑料的产业化。 (中聚网)74工程型料应用20

10、10年第38卷第2期期建设规模为5万t/a,3年内达将达15万t/a二氧化碳基降解勒料的生产规模。项目采用的二氧化碳呈降解塑料技术突破了二氧化感可降解塑料研究中的系列技术关键率先实现了二氧化碳堪降解塑料的产业化。 (中聚网)74工程型料应用2010年第38卷第2期】一动模底板；2 支架；3頂岀板；4J7.21 .23.24.27-WH; 5顶杆G9定板；6T头导柱;10-带头导套；11-定模板；12热流道板；13定模底板；14一分发板；I,I9-H*形浇口； 20 凹模；22凸模；25拉料杆；26-挡仃；28推板护比29导毛30-ftflr； 31热射躍；32复位杆图9模具装配匸程图期建设规模

11、为5万t/a,3年内达将达15万t/a二氧化碳基降解勒料的生产规模。项目采用的二氧化碳呈降解塑料技术突破了二氧化感可降解塑料研究中的系列技术关键率先实现了二氧化碳堪降解塑料的产业化。 (中聚网)74工程型料应用2010年第38卷第2期开模时模具在主分型面处分型,动模部分整体 后移注塑机顶杆顶在模具推出机构上后,顶出板3 和顶杆固定板5相对向前移动，带动斜推杆7运动, 完成向内的侧向分型与抽芯。顶杆30和斜推杆7 将制件和流道凝料一起推出，完成整个脱模动作。 合模时利用复位杆32复位，模具在注型机锁模力作 用下合模，进入下一个工作循环。图】0为开模状态 示意图。 一 一人人宏一一 Ulfrrnr

12、ilil图10模具开模状忘示J&图4结语笔者设计的模具为二板式圆弧形潜伏式浇口 进料，采用的热流道技术及斜推杆成型内凸台是本 模具的主要待点，本模具结构简单大大缩短了制件 的成型周期，降低了原料消耗。制件质址稳定，从而 提高了生产效率，降低了生产成本。参考文献1 彭智，周勇.CAD/CAE技术住模具设计概念中的应用技ft.2005(5)：Il -152 凌绳王秀芬興友平聚合物材料(M 北京:中国轻工业岀版 社.20063 杨占尧注加模具典5!结枸图例M北京:化学工业岀版社. 2005.4 王建华徐佩弦注射棋的痕流道技术M 北京:机械工业出 版 lt.2005.5 张维合注勿模具设计实用教程M北

13、京:化学工业出版社. 2007.6 徐云杰基于Pru/E的显示器前面板模具设计J.模具技术, 2008(1)；21 24.7 申开智塑料成出模具北京冲国轻工业出版It .20068 张东平仇灿华李丽W. IWENCINEER Wildfire 4.0中文 版樓具设计技术指导M 北京:电子王业出版社.2008.9 林清安.IWENGNEERff火4.0中文版工程图制作M北 京：电子工业岀版社.2008.期建设规模为5万t/a,3年内达将达15万t/a二氧化碳基降解勒料的生产规模。项目采用的二氧化碳呈降解塑料技术突破了二氧化感可降解塑料研究中的系列技术关键率先实现了二氧化碳堪降解塑料的产业化。 (

14、中聚网)74工程型料应用2010年第38卷第2期期建设规模为5万t/a,3年内达将达15万t/a二氧化碳基降解勒料的生产规模。项目采用的二氧化碳呈降解塑料技术突破了二氧化感可降解塑料研究中的系列技术关键率先实现了二氧化碳堪降解塑料的产业化。 (中聚网)74工程型料应用2010年第38卷第2期INJECTION MOLD DESIGN FOR MONITOR FRONT PANELGao Yuzhuo* Wang Huashan(Tianjin Univeruty of Science and Technology, Tianjin 300222, Chiru)ABSTRACT Tbe hot

15、runner injection mold of PC/ABS front panel of monitor was designed Reasonable gating system and side parting & core pulling mechanism of the mold were designed by analyzing the structure of the pane). The 3D design of each mechanism of the mold was processed by Pro/E software, the design cycle was

16、shortened and the design efficiency and mold quality were improved.KEYWORDS injection mold, hot runner, CAD. Pro/Engineer二氧化碳基降解塑料等项目落户松原 近日.5万t/a二氧化碳基降解级料.45万t/a合成氨等 8个石油化工项目落户吉林省松原市。中兴恒和投资集团建设的二氧化碳基降解塑料项目一期建设规模为5万t/a,3年内达将达15万t/a二氧化碳基降解勒料的生产规模。项目采用的二氧化碳呈降解塑料技术突破了二氧化感可降解塑料研究中的系列技术关键率先实现了二氧化碳堪降解塑料的产

17、业化。 (中聚网)mHHSlS1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 WAHFANGDATA显示器前面板的注射模具设计作者：高雨茁，王华山，Gao Yuzhuo,Wang Huashan作者单位：天津科技大学，天津,30刊名：工程塑料应用|m|- 一|英文干刊名：ENGINEERING PLASTICS APPLICATION年，卷(勒：2010 38(2)被引用次数：0次参考文献(9条)介绍了热流道层叠式模塑技术的模塑优越性及研究意越括层叠式热流遭模具的基本组成结构、热流道系统、温控系统、开模机构的设计与选择等 ，并以光盘盒层叠式热流道注塑为例对模具的结构及工作原理进行了介绍.10. 期

18、刊论文 苏鹏刚.葛正浩.王金水.SU Peng-gang. GE Zheng-hao WANG Jin-shui双色内螺纹旋钮的热流道注塑模设计-塑料2010,39(2)以内螺纹旋钮的双色注射模为例阐述双色注射模热流道的结构特点、设计要点以及工作过？通过对塑件结构特点的分析确定注塑模具的整体设计 方耒并对模具设计过程中的要点和难点进行分析并介绍一种内螺纹自动脱模机构该模具的设计方法对双色注射模具设计具有一定的指导意义.本文链接：授权使用：北京航空航天大学北海学院(bhbhxy)，授权号：e2c378d2-c8c4-4416-9171-9e4d016395d0下载时间：201(年12月 15日1

19、.彭智.周勇CAD/CAE术在模具概念设计中的应用期刊论文-模具技术2004(5)2.凌绳.王秀芬.吴友平 聚合物材料20063.杨占尧注塑模具典型结构图例20054.王建华.徐佩弦 注射模的热流道技术20055.张维合注塑模具设计实用教程20076.徐云杰基于Pro/E的显示器前面板模具设计期刊论文-模具技术2008(1)7.申开智塑料成型模具20068.张玉平.仇灿华.李丽娜Pro/ENGINEER Wildfire 4.0中文版模具设计技术指导20089.林清安Pro/ENGINEER火4.0中文版工程图制作2008相似文献(10条)1. 期刊论文 黄义俊.杨更新.夏天.HUANG Yi

20、-jun. YANG Geng-xin XIA Tian 基于注射模具热流道技术的应用性研究-机械设计与制造2008,(2)热流道技术是注塑模具成形过程中的一项先进应用技热流道技术应用在注塑模具上从而达到产品质量优化、提高生产效率、节省原材料、节约 能源、降低制品成本等目的主要论述了热流道技术在注射模具上的应用研究拟寸热流道技术应用在注射模具上的应用实例、热流道系统的适用性与热 流道模具的技术经济性分析进行了详细讲解.2. 期刊论文 王金水.葛正浩.苏鹏刚.李竞洋.WANG Jin-shui. GE Zheng-hao. SU Peng-gang LI Jing-yang洗衣机安装板热流道注射

21、模具的设计与计算 -塑料2010,39(1)基于Pro/E Wildfire 4.0进行热流道注射模具的设计介绍了热流道模具的结构特点详细论述热流道模具浇注系统的结构设计和尺寸计算、热流道 板加热功率计算、热流道板线膨胀量计算及在设计时应注意的一些问题.3. 期刊论文 苏娟华.赵一静.曹津.Su Juanhua. Zhao Yijing . Cao Jin饮料瓶坯注射模具的热流道设计-塑料工业 2000,28(6)对饮料瓶坯注射模具的热流道结构进行了设讲从理论上计算了热流道的加热功率寸于注射成型加工温度范围较窄的E塑料可利用热流道板实 现一模多腔热流道注射成埶流道板的设计成功为PE瓶坯多浇口注

22、射成型奠定了基础.4. 期刊论文 赵安民.王文生热流道结构在注射模具中的应用-工程塑料应用2002,30(2)详细介绍从美国引进的奥拓轿车仪表板模具的热流道结构及密封工作原分析了热流道漏料的原因提出了解决的措施经批量试制表明更换后的模具零件可满足实际使用要求且塑料制品质量稳定符合工艺及技术要求5. 会议论文 赵安民.王文生热流道结构在注射模具中的应用2001本文介绍了奥拓车仪表板模具生产中在浇注系统中采用的是热流道的四点好同时介绍了热流道结构及密封原辛分析了产生漏料的原因提出了解 决措施.6. 期刊论文 任威.卢军热流道层叠式注射模具的研究-机械设计与制造2009,(11)介绍了热流道层叠式模

23、塑技术的模塑优越性及研究意慰括层叠式热流道模具的基本组成结构、热流道系统、温控系统、开模机构的设计与选择等，并对光盘盒层叠式热流道注塑模具的结构及工作原理进行了介绍.7. 期刊论文 刘保臣.张晓黎.翟震.Liu Baochen . Zhang Xiaoli . Zhai Zhen热流道模具熔体泄漏及预防措施-电加 工与模具2007,(3)分析讨论了热流道模具熔体泄漏的主要原因操作工艺、热流道系统密封设计和热流道板装配工个方面介绍预防熔体泄漏的措施.8. 期刊论文 刘保臣.李雪娜.申长雨.Liu Baochen . Li Xuena . Shen Changyu热流道注射模具设计-工程塑料应用2007,35(2)详细介绍热流道模具浇注系统结构设计和尺寸计算、热流道板加热功率计算、热流道板线膨胀量计算及在设计时应注意的一些并介绍了一种二 级脱模机构.9. 期刊论文 任威.卢军.Ren Wei. Lu Jun热流道层叠式注射模具的研究-电加工与模具2008,(5)