基于液晶顯示器底座的模具設(shè)計(jì)

朱曉東

（江蘇省聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院 南通分院，江蘇 南通　210024）

基于液晶顯示器底座的模具設(shè)計(jì)

朱曉東

（江蘇省聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院 南通分院，江蘇 南通210024）

液晶顯示器底座是某款液晶顯示器常用的部件之一，注塑模具在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用一模一腔結(jié)構(gòu)，本項(xiàng)目主要完成以下工作：塑件原材料的成型特性分析；分型面的設(shè)計(jì)；澆注系統(tǒng)的組成和澆注方式的設(shè)計(jì)；成型零件工作尺寸的計(jì)算；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；注塑模具的脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

Microsoft液晶顯示器底座；注塑；模具；設(shè)計(jì)

液晶顯示器底座是某款液晶顯示器常用的部件之一，零件如圖1所示，該液晶顯示器底座年產(chǎn)量需達(dá)20000件，在產(chǎn)品模具注塑過(guò)程中需要注意考慮產(chǎn)品的成型質(zhì)量、制造成本及成型周期，因產(chǎn)品形狀扁平，尺寸中等，表面粗糙度要求較高，模具在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用一模一腔結(jié)構(gòu)。

圖1　液晶顯示器底座零件圖

1　塑件原材料的成型特性分析

液晶顯示器底座采用 PC/ABS塑料粒子注塑成型，PC/ABS加工性、染色性好，電氣設(shè)備及計(jì)算機(jī)殼體、各類儀表盤(pán)類PC/ABS專用料特別適合與高溫下需要強(qiáng)度的零件，因?yàn)橐壕э@示器底座需牢固的支撐液晶顯示器，該材料具有非常高的耐熱性，適用于高溫下要求高強(qiáng)度的零件，具有高的耐沖擊性和中等耐熱性，具有良好的熱穩(wěn)定性及機(jī)加工性，特別適合做要求紫外線老化下耐高沖擊的外裝零件，這種混合塑料還具有優(yōu)良的注塑流動(dòng)性能。

2　分型面的設(shè)計(jì)

模具前后模的分割面即為分型面，在模具注塑完成后，打開(kāi)模具，去除塑料件叫分割面，分型面的位置與形狀的確定除了受產(chǎn)品外觀的影響外，還與排位方式、質(zhì)量要求、頂出形式、加工方式、澆口位置設(shè)置等因素有關(guān)，合理確定分型面位置對(duì)產(chǎn)品成功注塑成型至關(guān)重要。根據(jù)本體液晶顯示器底座的具體結(jié)構(gòu)和分型面確定基本原則，選擇產(chǎn)品最大外緣處確定分型面，分型面的位置如圖2所示。

圖2　確定分型面位置

3　澆注系統(tǒng)的組成和澆注方式設(shè)計(jì)

注塑模澆注系統(tǒng)即指從注塑機(jī)噴嘴到型腔始端的空間通道，該注塑模設(shè)計(jì)為普通流道澆注系統(tǒng)，由主流道、冷料穴、澆口構(gòu)成。通常狀況下，主流道冷料井深度設(shè)為6～10mm，直徑設(shè)為6～12mm。

4　導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

在動(dòng)模與定模開(kāi)合定位時(shí)，需通過(guò)導(dǎo)柱、導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向與定位，本設(shè)計(jì)采用“龍記”型大水口標(biāo)準(zhǔn)模架，導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合形式采用H7/f7的配合公差。

5　注塑模具的脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

脫模機(jī)構(gòu)即為注塑零件取出的最后環(huán)節(jié)，如果設(shè)計(jì)不合理將直降影響塑件質(zhì)量，該機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)需注意以下要求：①為了使工件不會(huì)產(chǎn)生頂出變形，推力需分布均勻，盡量靠近成型收縮的型芯位置或難于脫模位置；②脫模位置的選擇盡量不要影響外觀質(zhì)量，應(yīng)取塑件非重要配合表面或隱蔽位置；③脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)具有良好的強(qiáng)度要求，且運(yùn)動(dòng)靈活耐磨性好；④復(fù)位桿應(yīng)設(shè)計(jì)在合模后，與前模板間距低于0.1mm；⑤頂桿工作時(shí)應(yīng)避免產(chǎn)生真空，使得塑件頂出時(shí)發(fā)白、變形；⑥定針及復(fù)位機(jī)構(gòu)長(zhǎng)度設(shè)計(jì)需滿足要求，確保頂針板正確復(fù)位。在本設(shè)計(jì)中，采用頂桿與復(fù)位進(jìn)行塑件的頂出與頂針板機(jī)構(gòu)的復(fù)位。

6　冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

圖3　設(shè)計(jì)制造完成的注塑模具

要得到所需的塑件質(zhì)量，當(dāng)高溫熔料通過(guò)注塑機(jī)噴嘴注射進(jìn)模腔內(nèi)時(shí)，塑件冷卻凝固的時(shí)間約占整個(gè)成型周期的60%～85%，嚴(yán)重制約了注塑零件的生產(chǎn)效率，需通過(guò)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)使塑件快速冷卻，縮短成型周期，模具通過(guò)入口、出口管接頭（冷卻水嘴）將冷卻液注入模板當(dāng)中對(duì)塑件進(jìn)行冷卻，前后模仁當(dāng)中的管道可通過(guò)軟管進(jìn)行連接，常用的冷卻介質(zhì)為冷水、溫水、冰水、油等。

通過(guò)以上模具各個(gè)零件的設(shè)計(jì)，該模具采用一模一腔結(jié)構(gòu)，分別由凸模、凹模、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、頂桿、上模板、下模板、澆口等部分組成，設(shè)計(jì)制造完成的模具結(jié)構(gòu)如圖3所示，該模具的設(shè)計(jì)能夠?yàn)橥惍a(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供良好的借鑒。

［1］陶永亮，李浩.充電器上蓋斜頂結(jié)構(gòu)注塑模具設(shè)計(jì)［J］.橡塑技術(shù)與裝備，2016，（1）：63-65.

［2］李永.淺談塑膠模具分型面的選擇［J］.工業(yè)設(shè)計(jì)，2011，（6）：183-185.

［3］張?zhí)飿s.基于產(chǎn)品質(zhì)量的注塑模澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.機(jī)械研究與應(yīng)用，2012，（4）：112-115.

［4］羅佑新.配制配合在模具制造中的應(yīng)用［J］.模具工業(yè)，1994，（9）：55-57.

［5］陳蔚崗，張國(guó)騰.模塑制件頂出脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)［J］.模具技術(shù)，2010，（5）：27-29.

Mold design of LCD Base

ZHU Xiao-dong
（Nantong Branch，Jiangsu Joint Institute of Vocational Technology，Nantong，Jiangsu 210024，China）

Base for liquid crystal display is a commonly used component ofliquid crystal display，and in the design processinjection mold uses a mold cavity structure.The project mainly completes following work：analysis of plastic raw materials forming characteristic；design of parting surface；gating system composition and casting design；forming part of size calculation；design oriented；demoulding mechanism design of injection mold；cooling system design.

Microsoft liquid crystal display base；injection molding；mold；design

TG76

A

2095-980X（2016）07-0079-02

2016-06-12

朱曉東（1983-），男，碩士，講師，主要研究方向：CAD/CAM/ CAE一體化，數(shù)控加工技術(shù)，特種加工技術(shù)。