本帖最后由 般运工 于 2016-6-11 10:33 编辑
<<游戏机灯罩注塑模设计>>介绍冬菇头镶件的设计和加工，该模具属于出口日本的塑胶模具，供各位学习参考
游戏机灯罩注塑模设计 Carlos.Liu
1. 引言
本文以日本某品牌游戏机灯罩注塑模设计为例，重点介绍异形镶件的设计和加工方法， 镶件在注塑模具设计中具有重要的作用。 在注塑模具中一些深骨位，孔位的加工、抛光和塑料的填充及出模是非常困难的，但是在这些地方开设镶件，就可以降低其加工难度。 对于采用整体结构不易加工之成品部位,拆镶件可以简化加工。 本文介绍的是一款 PC 透明灯罩，通过冬菇头式的镶件解决了后模仁不易加工的问题，为同类模具设计制造提供了借鉴。
图 1 游戏机灯罩产品图
2. 制品分析
游戏机灯罩产品图如图 1 所示，塑件为深红色透明件， 材料 PC， 产品尺寸为 107mm*48mm*49mm， 尺寸较小，重量 27.5 克， 平均胶位厚度 2.0mm， 塑件是透明件，因而表面要求较高，无表面光泽不良、 凹陷及缩痕(SinkMarK)、 龟裂及白化（ craze crack）、 黑斑 Black Specks）、 气泡及真空泡(Bubbles)、 顶针印迹和批锋， 聚碳酸酯以其独特的高透光率、高折射率、高抗冲性、尺寸稳定性及易加工成型等特点， 满足了该产品的使用要求。 PC 材料
外观透明， 带韧性， PC 料的耐冲击性是塑料中最好的， 成型收缩率小(0.5-0.7%)， 成品精度高， 尺寸稳定性高。化学稳定性较好。
图 2 游戏机灯罩动模图 图 3 游戏机灯罩定模图
图 4 游戏机灯罩剖面图
图 5 游戏机灯罩剖面图（续）
图 6 游戏机灯罩定模仁
图 7 游戏机灯罩动模镶件
图 8 游戏机灯罩动模镶件底面
图 9 游戏机灯罩动模仁
图 10 游戏机灯罩模具爆炸图
图 11 游戏机灯罩动模 3D 分模图
图 12 游戏机灯罩动模 3D 分模图（底面） 图 13 游戏机灯罩顶出示意图
3. 模具设计要点
1） 由于塑件属于透明塑件， 故对于模具的设计要求较高。 PC 料模具的设计尽可能使流道粗而短,弯曲部位少，用圆形截面分流道， 仔细研磨抛光流道等。 总之， 需要减小流动阻力以适合其高粘度塑料的填充。 另外，熔料硬易损伤模具， 型腔和型芯应选择高硬度钢材，因而， 型腔和型芯选择了 NAK80，属于日本预硬化钢材， HRC38-41.
2） 出模数的确定， 由于制品的外观要求较高， 出模数如果过多，会引起注塑困难，不良品率升高。因此采用1 出 2 的模具设计，可以在 80 吨注塑机上生产。
3） 分型面的确定，塑件形状比较简单，分型面为一个整体平面，如图 6-图 11，局部有枕位。
4） 整套模具设计的难点，在于如何设计镶件，降低模具加工制作的难度。现代模具设计，都要考虑模具加工，面向模具制造的模具设计，使得模具设计具有良好的加工工艺性。 分析游戏机灯罩产品图，会发现制品内部（动模）存在几种尺寸不一的槽， 这些槽在后模仁上难以加工， CNC 加工难以清角，线割也难以加工，做铜公加工则费时费力。 通过分析， CNC 加工一次到位才是最合理的生产方式。为此，设计了冬菇头式的镶件，如图 6-图 7， 加工时，需要注意工艺步骤，先加工底面，并钻孔攻丝，然后夹持底面，再加工胶位。这样有效地解决了动模镶件的加工难度。
图 14 游戏机灯罩模具实物照片
5） 制品的顶出，对于透明产品，动模表面也不能设计顶针顶出，塑件有两个螺丝柱，可以设计两个司筒，如图 13，由于塑件包紧力较大，仅仅采用两个司筒难以顶出，故在塑件边缘设计了顶针。塑件垂直的边缘的顶针，不会影响到透明制品的外观。对于大型透明塑件，也可以垂直的塑件边缘采用顶块顶出。
6） 冷却，对于注塑制品，动定模都需要设计冷却系统，改善注塑件质量。
7） 定模的抛光，需要采用机器抛光。 定模形状内凹，人工抛光不易加工。
4.聚碳酸酯的成型工艺
1. PC 在高温下即使对微量水份亦很敏感,故成型前应充分干燥,使含水率降到 0.015-0.02%以下.干燥条件:温度 110-120℃,时间 6-8 小时.
2. 流动性差,须用高压注塑,但注塑压力过高会使产品残留内应力而易开裂.
3. PC 料粘度对温度很敏感,提高温度时,粘度有明显下降. 啤塑温度参数:前料管 240-260℃,中260-280℃,后 220-230℃. 料管温度勿超过 310℃,PC 料成型提高后料管温度对塑化有利,而一般塑料加工,料管温度控制都是前高后低的原则.
5.结束语
本套模具属于出口模具，虽然没有复杂的模具结构，塑件看似结构简单，但是模具设计前需要仔细研读产品，
做出易于加工的模具设计，通过试模后的生产表明，模具设计合理，完全达到了式样书的要求。
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2015.06.04
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