【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 出，如圖 ，在模具制造過程中，只能采用電極加工的方法 [2] 。 圖 電極加工部位 本章小結(jié) 本章主要對(duì)液晶顯示器外殼所用材料進(jìn)行工藝特性分析以及對(duì)液晶顯示器外殼進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性分析。通過 材料工藝特性分析，選用 ABS，確定了塑件的成型時(shí)間、壓力、溫 度參數(shù)等。為下文的設(shè)計(jì)提 供 了依據(jù)。通過對(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 （ ）。 由此我們確定此模具為一模一腔；頂出機(jī)構(gòu)必須要有階梯頂桿；內(nèi)抽芯采用斜頂抽芯機(jī)構(gòu)。 借助塑件背面有一個(gè)用于貼銘牌的矩形凹槽，采用直澆口澆注系統(tǒng)。 襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 8 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第三章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 液晶顯示器外殼分型面的設(shè)計(jì) 模具上用以取出塑件和凝料的可分離的接觸表面稱為分型面。分型面的設(shè)計(jì)合理與否直接影響到塑件的質(zhì)量；模具 的整體結(jié)構(gòu)；工藝操作的難易程度及模具制造成本。 分型面的選擇原則 [1] (1)分型面應(yīng)選擇在塑件外型的最大輪廓處，只有這樣才能使塑件從模具中順利地脫模。 (2)分型面的選擇應(yīng)考慮有利于塑件的脫模，一般模具的脫模機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，模具開模后塑件應(yīng)該停留在動(dòng)模一邊，以便塑件順利脫模。 (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。 (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。 (5)選擇分型面時(shí)應(yīng)使模具零件易于加工，減小機(jī)加工的難度，要使模具加工工藝最簡(jiǎn)單。 分型 面的 確定 因?yàn)楸疽壕э@示器外表面質(zhì)量要求高，不允許有缺陷，應(yīng)該放在型腔一側(cè)。而內(nèi)表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有很多內(nèi)扣，應(yīng)該放在型芯一側(cè)。所以分型面應(yīng)該設(shè)在液晶顯示器前后殼接觸部位，即塑件外型的最大輪廓處。如圖 。 圖 液晶顯示器分型面的確定 分型面 液晶顯示器后殼 分型線 襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 9 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 顯示器外殼型腔數(shù)量及放置方式的確定 由于該顯示器外殼外表面精度要求比較高，不允許有缺陷，并且尺寸很大（ ），塑件體積較大，導(dǎo)致注射量大，所以只能采用一模一腔的型式。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。 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。 (2)具有足夠的硬度和耐磨性，以承受料流的磨擦和磨損。 (3)具有良好的拋光性能和耐腐蝕性能。 (4)零件的加工性能好，可淬性良好，熱處理變形小。 (5)成形部位須有足夠的位置精度和尺寸精度。 成形零件的結(jié)構(gòu)選擇 型腔結(jié)構(gòu)有：整體式、整體嵌入式、鑲嵌式、四壁拼合式、拼塊式。型芯結(jié)構(gòu)有：整體式、鑲嵌式和組合式 [21] 。 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。 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 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 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] 。 成形零件的工作尺寸設(shè)計(jì) 此液晶顯示器外殼所用材料為 ABS， 收縮率為 %～ %。我們計(jì)算取 %。 模具型腔尺寸計(jì)算的基本公式 [22] ： A=B（ 1+S） （ 31） A—— 室溫下模具成形零件的工作尺寸（ mm） B—— 室溫下塑件的直線尺寸（ mm） S—— 塑件收縮率 所以 A=。 通過測(cè)量，可以得到計(jì)算結(jié)果： 上型腔長(zhǎng)邊尺寸： A0= mm = 上型腔短邊尺寸： A1= = 下型腔長(zhǎng)邊尺寸： A2= = 下型腔短邊尺寸： A3= = 上型腔側(cè)壁高度： A4= = 下型腔側(cè)壁高度： A5= = 由于該液晶顯示器后殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及到的尺寸眾多，有一些細(xì)小尺寸無法進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算而得出。因?yàn)楸灸＞咴O(shè)計(jì)借助于 UG 軟件，所有尺寸軟件將會(huì)自動(dòng)計(jì)算完成。以上計(jì)算的僅僅為型腔主要尺寸，為下面的進(jìn)一步計(jì)算做好鋪墊。 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。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。 S= ? ? 14 3Ca pE???????= ? ? 13Ca paE ??????? （ 32） 襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 11 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 式中 S為型腔側(cè)壁厚度（ mm）； a為型腔側(cè)壁受壓高度（ mm）； p為型腔壓力（ MPa ）；E為模具材料的彈性模量（ MPa ）； ? ?? 為任一自由邊中點(diǎn)的允許變形量（ mm）； C為常數(shù)，由 L/a 的數(shù)值確定，可由以下近似公式 [1] 計(jì)算。 C= 443( / )2( / ) 96LaLa? （ 33） 式中 L 為型腔長(zhǎng)邊長(zhǎng)度（ mm）； a為型腔側(cè)壁受壓高度（ mm）。 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 3 2 9 .3 8 3 52 .1 1 0 0 .0 3 4 8??????????= 整體式矩形型腔底板厚度計(jì)算公式 [10] 為 h= ? ? ? ?114 3300C pb C pbbEE??? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? （ 34） 式中 ,h 為整體式矩形型腔底板厚度（ mm）； p 為型腔壓力（ MPa ）； b 為矩形板受力短邊長(zhǎng)度（ mm）； L 為矩形板受力長(zhǎng)邊長(zhǎng)度（ mm）； E為模具材料的彈性模量（ MPa ）； [? ]為允許變形量，由塑件 高度公差決定； C0 由 L/b 決定的常數(shù)，可由近似公式 [10] 計(jì)算 C0 =（ L/b） ? ?44 / 32 / 1Lb????? （ 35） 襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 上型腔底板厚度計(jì)算： 長(zhǎng)邊長(zhǎng)度 L=，短邊長(zhǎng)度 b=,所以C0 = ? ?44/ 32 1? =； E為 510 aMP? ；型腔壓力 p為 35 MPa ；允許變形量 ??? =25i,而 i= += + =? m,所以??? =25 ? m=? m= 所以上型腔底板厚度為 h= 135 79 35 174 . 10 8??????????= 下型腔底板厚度計(jì)算： 長(zhǎng)邊長(zhǎng)度 L=，短邊長(zhǎng)度 b=,所以C0 = ? ?44/ 32 1? =； E為 510 aMP? ；型腔壓力 p為 35 MPa ；允許變形量 ??? =25i,而 i= += + =? m,所以??? =25 ? m=? m= 所以下型腔底板厚度為 h= 135 02 35 356 . 10 7??????????= 經(jīng)過測(cè)量上下型腔底板距離為 32mm，型腔底板厚度應(yīng)為 h== 由于上下型腔側(cè)壁厚度均小于 20mm，所以為了保證側(cè)壁有足夠的強(qiáng) 度，我們暫定將型腔側(cè)壁設(shè)為 20mm。考慮到定模座板有一定的厚度，能夠給型腔增加一定的強(qiáng)度，所以可以將型腔底板稍微減少一些，我們暫定將型腔底板設(shè)為 100mm。 因?yàn)槭钦w嵌入式結(jié)構(gòu)。為了便于加工，鑲嵌體的尺寸應(yīng)該設(shè)為整數(shù)?，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 =。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。這樣，型腔嵌件最終尺寸得到確定。 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 頂出機(jī)構(gòu)的形式確定 在注射成形的每一循環(huán)中，塑件必須從模具的型腔及型芯中被脫出，這一完成塑件脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)或頂出機(jī)構(gòu)。 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 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊