显示器板注塑模具设计与数控加工研究 本文关键词：数控，显示器，加工，注塑模具，研究
显示器板注塑模具设计与数控加工研究 本文简介：在经济快速发展的推动下，促使模具在人们生活以及工业生产等领域的重要性得到提升，比如手机外壳以及汽车外壳等均是由模具生产而来，因此提升模具质量，延长其使用寿命是十分关键的工作。1工艺分析如图1所示为某显示器前面板，其质量在36g左右，壁厚为1.2mm，并且水口质量在13g左右。其材料属于乳白色ABS，
显示器板注塑模具设计与数控加工研究 本文内容：
在经济快速发展的推动下，促使模具在人们生活以及工业生产等领域的重要性得到提升，比如手机外壳以及汽车外壳等均是由模具生产而来，因此提升模具质量，延长其使用寿命是十分关键的工作。
1工艺分析
如图1所示为某显示器前面板，其质量在36g左右，壁厚为1.2mm，并且水口质量在13g左右。其材料属于乳白色ABS，开模密度在1.05g/cm3，缩水率是0.3%，流长比在15以下，侧壁借助三面滑块开展抽芯脱膜。其卡勾和卡勾孔数量为33个，需要借助33个斜顶开展抽芯脱膜作业。其尺寸精度根据GB/T14486-MT5执行，其外表面的咬花为MT11000，内表面的粗糙度设计为1.6μm，另外其外观脱膜的斜度被设计为3°，而非外面则被设计为1.2°左右。对塑件连接处进行圆角过渡设计，在其非外观面上进行牛角潜伏浇口设计，数量为8个。其注射压力最大为1800MPa，注射速度最大为5000cm3/s，剪切应力最大为0.3MPa，剪切速率最大为50000s-1，模具温度是60℃，熔融温度是235℃，成型周期是45s。
2模具结构
2.1分型面和排气系统
一般，需要尽量对分型面进行拉伸，使其更加平坦，促进数控加工效率。在正式设计时，需要对模穴数进行确定，之后对分型线进行确定[1]。对于分型线中的分模线，需要根据产品外观实际要求确定位置，保证其断差在0.03mm以内，最大在0.05mm以内。并根据前面板特点与设计要对，对分型面形状进行合理确定，以提高模具结构的可靠性。通常，排气系统设计在模具填充末端，另外，排气槽和产品连接深度在0.02-0.03mm范围内，长度在5mm左右，排气槽的深度为0.2mm，促使气体充分排出，提升产品质量。此模具能够借助动模芯、顶杆以及滑块配合间隙实现排气。
2.2热流道浇注
浇筑设计对产品外观以及品质等有着直接影响，若是产品出现变形会对其装配性能造成严重有影响。按照前面板外观要求、壁厚、原材料特性以及外形等，借助牛角浇口开展进料作业，由于该产品属于大批量生产，因此借助热流道浇筑体系。该系统的分流道截面是圆形，使加工更加便捷，促进充填成型，在出模时，浇口能够和产品实现自动分析，在顶出时，其凝料能够自动脱落[2]。
2.3顶出复位机构
在此环节设计中，需要保证平衡性，其相关动作能够稳定实现，以保证模具正常生产。由于模具具有卡勾以及卡勾孔，需要借助斜顶、圆顶针以及房顶针等进行顶出操作。在将动模侧浇筑凝料顶出之后，牛角浇口和产品能够自动分析。此顶出复位体系相应的行程开关、强制复位以及复位弹簧等部件实现模具面板顶出以及模具复位操作，保证其凝料能够被顺利取出。
2.4模温调节
在设计注塑模具时，模温调节设计是一个非常重要的关节，其对模具的轻度以及结构可行性没有实质性影响，然而其在塑料制品生产效率方面的作用十分重要，若是冷却系统不够合理，就会使冷却时间延长，导致浪费，增加产品生产成本[3]。通常，在注塑成型整个周期中，冷却时间所占比重约为80%。因此需要借助均衡冷却，使冷却效果得到充分优化，其水路直径被设计为准8mm，与产品表面的距离在15mm左右，在保证模具强度不会受到影响的同时，还会提升冷却效果。对于冷却系统的水流，应该采用絮流方式，防治出现层流，为水路冷却效果提供保障。
2.5模具成型零件的细节设计
在完成分型面创设之后，借助PRO/E软件分模模块，对定模芯和动模芯进行分割，即借助产品3D和分型面对定模芯和动模芯进行拆除，并根据其大小进行套版设计，进而对模架尺寸进行确定。借助EMX8.0开展模架设计工作，同时建立吊模孔刻字以及基准等标志，此促进加工和模具装拆作业。在分模模块中完成零部件成型，而在成型零件的设计完成之后，进行耐磨块、滑块压条等设计。之后，对成型零件开展干涉检查，保证其尺寸以及性能等均满足实际要求。
2.6结构设计和工作过程
该模具属于热流道模具，8个牛角浇口进胶、4个热嘴转，其外形尺寸最大为750mm×730mm×570mm，其模架属于非标模架，通过委外加工即能够完成生产。按照模具厚度以及实际尺寸，并根据注塑机开模最大行程、锁模力、容模量以及哥林柱内距等参数，选择HTF—530t注塑机。对于模具中的活动零部件，需要保证其活动自如，防止出现卡滞以及外歪斜等问题，保证排气系统通常，冷却系统无泄露问题[4]。工程过程，在HTF—530t注塑机中进行模具安装，同时在模温机中接入定模的冷却水管，对定模模温进行科学设置，以便于调机，另外，在公模中全部接入冷水。安装好热流道接线盒插头之后，将注塑机的安全门关闭，并关闭定模与动模，其螺杆在一定速度与压力下，在相应的热嘴中注入熔融态塑料，并借助热流道系统使压力使压力向定模、动模中传递。在完成保压和冷却处理之后，对模具尽心开模处理，通过注塑机带动，顶出复位机构在动模腔中将产品顶出，之后借助机械手臂取下产品和浇筑凝料即可。然而其复位机构通过相应的复位杆、强制复位以及复位弹簧实现复位，并将注塑机的安全门关闭以及再次合模。
3编制工艺流程
3.1正面工艺
在CIMATRON软件的NC中，按照此定模芯的结构特点，对加工路线图进行合理制定，科学选择加工工序，根据先粗后精的加工选择，对工艺参数以及加工刀具等进行科学确定，之后开展程序计算，同时将刀具路径生成，并开展三维模拟仿真以及过切检查，在对程序准确性进行确定之后，可以对生成程序文件进行后置处理[5]。在生成程序文件以及完成各道程序之后，根据实际情况科学制定数控加工的指导书，保证各个刀具能够与相应程序对应，并对走刀速度、刀长等参数进行合理设置，按照定模芯正面工艺规范，对CNC加工工序进行合理制定，如表1所示。
3.2反面工艺
反面工艺与正面工艺的规范要求基本一致，同样在CIMATRON软件的NC中，按照此定模芯的结构特点，对加工路线图进行合理制定，科学选择加工工序，根据先粗后精的加工选择，对工艺参数以及加工刀具等进行科学确定，之后开展程序计算，同时将刀具路径生成，并开展三维模拟仿真以及过切检查，在对程序准确性进行确定之后，可以对生成程序文件进行后置处理。在生成程序文件以及完成各道程序之后，根据实际情况科学制定数控加工的指导书，保证各个刀具能够与相应程序对应，并对走刀速度、刀长等参数进行合理设置，按照定模芯正面工艺规范，对CNC加工工序进行合理制定，如表2所示。
4结语
在现代工业发展中，模具制造的作用越来越重要，正式开发设计模具使，应该积极运用CAD/CAM软件，提升开发效果。需要对模具结构加以重视，只有保证结构稳定、合理，才能够使加工图档更加准确，不然在后续的钳工配模以及编程加工等环节，需要投入大量成本与时间。
参考文献：
[1]蔡英，姜思佳.基于CAD/CAM的显示器前面板注塑模具设计与数控加工[J].塑料工业，2018，46（12）：80-85.
[2]彭素芬.基于CAD/CAM的空调面板注塑模设计及数控加工[J].塑料科技，2017（4）：55-56.
[3]李春玲.基于CAD/CAE/CAM技术的吊钩注塑模设计与加工[J].机械制造与自动化，2016（6）：44-45.
[4]陈隆波，李国辉.浅析CAD/CAE/CAM常用软件在注塑模具设计中的应用[J].黑龙江科技信息，2017（4）：161.
[5]许傲.注塑模CAD/CAM技术的研究现状分析[J].河北农机，2017（10）：33-34.
作者：刘隆节 单位：湖南财经工业职业技术学院
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