【正文】 助頂出耳頂出。頂桿距離型芯至少 ，在型芯內(nèi)部設(shè)置頂桿時(shí)，應(yīng)該盡量靠近側(cè)壁而且要均勻分布。脫模力的計(jì)算一般總是計(jì)算初始脫模力。 最常見(jiàn)的脫模機(jī)構(gòu)為頂桿脫模機(jī)構(gòu)和頂板脫模機(jī)構(gòu)。再將尺寸稍做修改，將長(zhǎng)邊尺寸改為 460mm，短邊改為 400mm,型腔側(cè)高度改為 155mm。并且 型腔的內(nèi)外橫截面皆為矩形，所以用整體式矩形型腔計(jì)算公式 [1] 計(jì)算。 塑件 型腔嵌件 模板 襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 10 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 成形零 件的材料選用 由于塑件表面質(zhì)量要求較高，對(duì)成形零件鋼材也提出了新的要求，必須要有高的硬度，并且由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求成形零件便于電極加工，結(jié)合多方面要求，綜合考慮選用在塑料模具里最常用的型腔材料 718（ 一勝百之瑞典工廠生產(chǎn) ，相當(dāng)于市場(chǎng)上俗稱的 P20+Ni） [19] 。 圖 成形 零件 的設(shè)計(jì) 成形零件應(yīng)具備的性能 由于成形零件的質(zhì)量直接影響到塑件的質(zhì)量，且與高溫高壓的塑料熔體接觸，所以必須具備以下性能 [17] ： (1)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受塑料熔體 的高溫和高壓。 (4)分型面作為主要的排氣渠道，應(yīng)將分型面設(shè)計(jì)在熔融塑料的流動(dòng)末端，以利于模具型腔內(nèi)氣體的排出。通過(guò)對(duì)液晶顯示器外殼的結(jié)構(gòu)分析，我們了解到此液晶顯示器外殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 有四排通風(fēng)孔、 30 處形狀不同的窄深部位、31 個(gè)內(nèi)扣，且塑件尺寸較大 （ ）?？紤]到本模具是一模一腔，為了節(jié)約成本，在貼銘牌處可以采用直澆口形式 [19] 。結(jié)合以上特點(diǎn)，該模具只能采用一模一腔的形式。 頂出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡，此時(shí)將塑件加熱即可消除。 經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色 。包話澆口的設(shè)計(jì)、定位圈的設(shè)計(jì)、頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 在本文設(shè)計(jì)中，首先 對(duì)液晶顯示器外殼進(jìn)行工藝特性分析，選用 ABS 材料，確定塑件的成型時(shí)間、壓力、溫度參數(shù) 等 。 UG 的加工模塊一直以高精度著稱。主要運(yùn)用在 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上。 21 世紀(jì)以來(lái)， UG 軟件在中國(guó)市場(chǎng)的運(yùn)用越來(lái)越廣泛。目前運(yùn)用最廣泛的模具設(shè)計(jì)軟件為 EDS公司 的 UG 軟件 和 PTC 公司的 Pro/ENGINEER 軟件 。這不僅是對(duì)傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法的一次突破，而且對(duì)減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。 I 摘要 ： 課題來(lái)源于臺(tái)灣宏基公 司廣州分公司 17 寸寬屏系列 AL1702wb 型號(hào)液晶顯示器。 利用 CAE 技術(shù)可以在模具加工前，在電腦上對(duì)整個(gè)注塑成型 過(guò)程進(jìn)行類比分析，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)修改制件和模具設(shè)計(jì)，而不是等到試模以 后 再返修模具。 先進(jìn)軟件應(yīng)用比較 隨著模具行業(yè)的迅猛發(fā)展， 涌現(xiàn)出了大量計(jì)算機(jī)輔助軟件 。但 UG 提供了分析軟件 NASTRAN、 ANSYS、 PATRAN 接口；機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)軟件 IDAMS 接口；注塑模分析軟件 MOLDFLOW 接口等 [5]。 Pro/ENGINEER 在中國(guó)市場(chǎng)的占有率一直處于領(lǐng)先地位。在模具制造過(guò)程中，要 求的精度比較高。 本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是 利用先進(jìn)軟件合理地設(shè)計(jì)出一套具有市場(chǎng)代表性的模襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 3 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 具。 在 UG 里整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程包括液晶顯示器外殼三維實(shí)體的調(diào)入、模具坐標(biāo)的定位、成型零件的設(shè)計(jì)、適當(dāng)大小標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇以及各標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計(jì)。 沖擊韌度，力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定性，耐化學(xué)性，電性能良好，易于成形和機(jī)械加工。在模具設(shè)計(jì)時(shí)，要注意選擇澆注系統(tǒng)進(jìn)料口位置、形式。并且此外殼為液晶顯示器后殼，在液晶顯示器制作過(guò)程中，必須和前殼進(jìn)行配合，所以此后殼尺寸精度要求高，并且外表不能有任何缺陷。在銘牌下部表面質(zhì)量可以要求不高。為下文的設(shè)計(jì)提 供 了依據(jù)。 (3)分型面的選擇要保證塑件的精度要求，塑件光滑的表面不應(yīng)設(shè)計(jì)成分型面，以避免影響外觀質(zhì)量。此后殼用于 17寸寬屏顯示器，長(zhǎng)比寬要大很多，所以長(zhǎng)邊應(yīng)對(duì)應(yīng)模板的長(zhǎng)邊 ,短邊對(duì)應(yīng)模板的短邊，如圖 所示。 由于采用一模一腔，型腔尺寸大，所用材料必須好，為了節(jié)省材料和維修方便，型腔和型芯都必需使用整體嵌入式。 模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算 型腔側(cè)壁所受的壓力應(yīng)以型腔內(nèi)所受最大壓力為準(zhǔn)，由于該顯示器外殼的尺寸大，型腔尺寸大，有可能會(huì)由于剛度不足而彎曲變形，應(yīng)按剛度計(jì)算?，F(xiàn)在鑲嵌體長(zhǎng)邊尺寸為 L=20mm++20mm=,短邊尺寸為 B=20mm++20mm =，型腔側(cè)高度為 H=++100mm =。 (3)力求良好的塑件外觀，頂出塑件的位置應(yīng)該盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)ν庥^影響不大的部位，在采用頂桿脫模時(shí)尤其要注意這個(gè)問(wèn)題。開(kāi)始脫模時(shí)的瞬時(shí)阻力最大，稱為初始脫模力。 所以此液晶顯示器外殼成型后從型芯上頂出時(shí)，所需的頂出力計(jì)算如下： Q= ? ?? ?8 2 1 0 0 0 . 5 % 1 . 6 7 3 7 4 1 0 . 7 0 2 1 c o s 5 0 . 2 5 ta n 51 0 . 3 1 . 5? ? ? ? ? ? ? ???= 頂桿的設(shè)計(jì) 頂桿脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn) [1,18] (1)頂桿的機(jī)出位置應(yīng)該設(shè)在脫模阻力大的部位。頂桿端面應(yīng)和型腔或型芯在同一平面或此型腔或型芯的平面高出 ～ 1mm，頂桿與頂桿固定板的孔之間有足夠的間隙，以便使頂桿相對(duì)于固定板可移動(dòng)。根據(jù)模架尺寸可以設(shè)置頂桿的長(zhǎng)度，其中 頂桿頂端與型芯表面平齊。本顯示器塑件的側(cè)凹較淺，都不大于 ，但側(cè)凹的成型面積較大，因而需較大的抽芯力，本模具設(shè)計(jì)里內(nèi)抽芯應(yīng)都是采用斜頂式 [7] 。對(duì)于側(cè)型芯的抽芯力，往往采用如下的公式進(jìn)行估算： ? ?c os sinCF chp a a??? (38) 式中 cF —— 抽芯力（ N）； c—— 側(cè)型芯成形部分的截面平均周長(zhǎng)（ m）； h—— 側(cè)型芯成形部 分的高度（ m）； p—— 塑件對(duì)側(cè)型芯的收縮應(yīng)力，其值與塑件的幾何形狀及塑料的品種、成形工藝有關(guān)，一般情況下模內(nèi)冷卻的塑件， p=(～ ) 107 aP ,模襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 17 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 外冷卻的塑件， p=(～ ) 107 aP ； ? —— 塑料在熱狀態(tài)時(shí)對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，一般 ? =～ ； a—— 側(cè)型芯的脫模斜度或傾斜角（176。如果斜頂之間，或者與模架某部件之間發(fā)生干涉，再對(duì)斜頂具體尺寸做出相應(yīng)的調(diào)整。 模架尺寸的確定 根據(jù) 節(jié)可知，型腔嵌件的尺寸為 460mm 400mm，型腔側(cè)嵌件厚度為 155mm。型腔平均壓力 Pm 通常為 20～40MPa 。 表 31 所選注射機(jī)主要參數(shù) 理論注射容量 / cm3 2020 鎖模力 /KN 6000 螺桿直徑 /mm 110 拉桿內(nèi)間距 /mm 760 700 注射壓力 / MPa 90 移模行程 /mm 750 注射速度 /（ g/s） 530 最大模厚 /mm 800 塑化能力 /（ g/s） 88 最小模厚 /mm 500 螺桿轉(zhuǎn)速 /（ r/min） 0～ 47 頂出行程 /mm 225 噴嘴球半徑 /mm 18 噴嘴孔直徑 /mm 4 注射機(jī)的相關(guān)校核 (1)模具厚度的校核 [1] 模具閉 合后的厚度 Hm 應(yīng)在注射機(jī)允許的最大模具厚度 Hmax 和最小模具厚度Hmin 之間，即 Hmin ≤ Hm ≤ Hmax 。所以模具所需開(kāi)模距離Ｓ =+195mm+（ 5～ 10） mm=～。 (4)澆口應(yīng)設(shè)置在有利于排除型腔中的氣體的位置。根據(jù)流動(dòng)性不同而取的不同，因?yàn)榇艘壕э@示器所用材料為 ABS，流動(dòng)性中等，所以我們?nèi)?2176。模溫對(duì)塑件質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在如下六個(gè)方面 [1,17]。過(guò)低的模溫會(huì)使輪闊不清，產(chǎn)生明顯的銀絲、云紋等缺陷，表面無(wú)光澤或粗糙度增加等。 (8)水道的開(kāi)設(shè)應(yīng)便于加工和清理，冷卻水通道要易于機(jī)械加工，便于清理。 (4)降低入水與出水的溫度差。需采用合適的冷卻回路，確保模溫均勻，削除塑件翹曲變形。 模溫對(duì)以上各點(diǎn)的影響分述如下 [8] ： (1)采用較低的模溫可以減小塑件的成型收縮率。 根據(jù)以上原則，在 節(jié)已將澆口形式確定（根據(jù)圖 23 和圖 24）。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)的形式 選擇 澆口的類型有直澆口、側(cè)澆口、平縫式澆口、扇形澆口 、點(diǎn)澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口、潛伏式澆口和護(hù)耳澆口等 [8] 。注射機(jī)最大開(kāi)模行程的大小直接影響模具所能成形的塑件高度，太小時(shí)塑件無(wú)法從動(dòng)、定模之間取出。所以 P0 = Pm /（ ～ ） =35 MPa /（ ～ ） =70 MPa ～ 140 MPa 。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，注射機(jī)的最大注射量是其額定注射量的 80%，所以注射機(jī)的額定注射量為 V≥ V1 /= mm3 ≈ cm3 。而細(xì)水口系統(tǒng)和簡(jiǎn)化型細(xì)水口系統(tǒng)相比，簡(jiǎn)化型細(xì)水口系統(tǒng)在 A、 B 板之間只有一組導(dǎo)柱和導(dǎo)套。由于抽芯距相當(dāng)小，在這里我們將斜頂?shù)膬A斜角統(tǒng)一設(shè)為 5176。 1 23s s mm?? (37) 式中 s—— 抽芯距（ mm）； 1s —— 取出塑件的最小尺寸（ mm）。與型芯的配合長(zhǎng)度也設(shè)置為 18mm。 本液晶顯示器頂桿的設(shè)計(jì) 在塑件內(nèi)部有很多細(xì)而深的部位，如圖 ，它們的壁寬都集中在 1mm 左右，應(yīng)該在頂部單獨(dú)設(shè)置頂桿，并且都要設(shè)置階梯頂桿。 (2)頂桿不設(shè)在塑件薄壁處，以免塑件變形破損，當(dāng)結(jié)構(gòu)特殊時(shí)，應(yīng)該增大頂出面積。 本液晶顯示器所用材料為 ABS，其拉伸模 量 E為 2100 aMP ,最低收縮率為 %，最高收縮率為 %，其平均收縮率 ? 為 %，泊松比 ? 為 ， ABS 與鋼材的摩擦系數(shù) f 為 。頂板脫模的 特點(diǎn)是頂出力大并且均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，塑件不宜變形，表面無(wú)頂出痕跡，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 [1,18]: 襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 13 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ (1)塑件滯留于動(dòng)模，模具開(kāi)啟后應(yīng)以使塑件及澆口凝料滯留于帶有脫模裝置的動(dòng)模上，以便模具脫模裝置在注射機(jī)頂桿的驅(qū)動(dòng)下完成脫模動(dòng)作。 下型腔側(cè)壁厚度計(jì)算： 下型腔長(zhǎng)邊長(zhǎng)度 L=，下型腔側(cè)壁受 壓高度 a=；經(jīng)過(guò)計(jì)算得C=；型腔壓力 P=35MPa ；彈性模量 E取 105 MPa ； ??? =25i,而i= += + =? m(W 為型腔最長(zhǎng)邊 )，所以 ??? =25 ? m =? m= 所以下型腔側(cè)壁厚度 S= 1351 .4 9 9 2 3 .6 9 3 52 .1 1 0 0 .0 3 9 6??????????= 上型腔側(cè)壁厚度計(jì)算： 上型腔長(zhǎng)邊長(zhǎng)度 L=，上型腔側(cè)壁受壓 高度 a=；經(jīng)過(guò)計(jì)算得C=；型腔壓力 P