空調器前面板注塑成型工藝及模具設計

洪慎章

(上海交通大學塑性成形技術與裝備研究院，上海 200030)

空調器是提供冷或熱空氣的裝置，給人們在夏天及冬天得到舒適的感覺，其中一個關鍵的零件就是該裝置的前面板，其形狀和尺寸是隨著人們的需求不斷更新，因此該塑件要求有足夠的強度和剛度，外形要求表面光滑，造形美觀。原該零件是采用熱固性塑料，如尿甲醛塑料（UF）,成型工藝采用壓塑成型技術，該工藝已不能滿足市場的要求，且質量也不能保證。隨著現代加工技術的更新，應選用注射成型技術，該工藝不僅生產率高，而能保證塑件質量，如外形尺寸，表面光滑等。

1 塑件結構特點及工藝分析

1.1 塑件結構分析

前面板的形狀及尺寸如圖 1 所示。根據該塑件的使用要求 需具有一定的結構強度，還要有不高的表面粗糙度。組裝時，該前面板兩側園軸通過壓入式壓進，所以應保證一定的裝配精度。

圖1 空調器前面板注塑件

1.2 塑件成型工藝分析

根據塑件的功能和結構，選用塑料ABS (丙烯腈—丁二烯—笨乙烯共聚物），中等批量生產。塑件厚度不等，1.4～1.8 mm, 公差按塑件工差標準 GB/T14486--2008 中的MT3選取。模具成型零件工作尺寸的制造精度為IT8級，脫模斜度：塑件外表面 1020，，塑件內表面 40，。

2 注塑機設備的選用及技術參數

注塑機按設備外形特征有3種：臥式，立式及直角式，對本制件應選用臥式注塑機。

注塑機設備大小可按注塑件的重量大小選用，但還需考慮注塑模架尺寸的大小，這樣，將選擇注塑機的規格。對本制件可選用SZ-6300/1000。

設備的主要技術參數見表 1。

表1 注塑機主要技術參數

3 注塑成型工藝條件

注塑成型具有三大工藝條件，即溫度，壓力和時間，此外，還有用料量與合模力等條件。

各種工藝溫度的選用，見表2。

表2 ABS塑料的各種工藝溫度

4 注射成型模具結構設計

4.1 型腔數目確定和分型面選擇

型腔數目應根據塑件尺寸的大小和精度等級靈活確定。零件尺寸大的應采用一模一腔的結構形式。本空調器前面板采用一模一腔的斜推出抽芯機構。

分型面是決定模具結構形式的重要因素，它與模具的整體結構和模具的制造工藝密切相關，并且直接影響塑料熔體的流動性及塑件的脫模。根據分型面設計的原則，需設置在該塑件的最大尺寸處，且呈弧形面。

4.2 澆口設計

澆口采用潛伏式小扇形澆口。考慮到制件面積較大，為防止制件成型后發生翹曲變形，選用多澆口平衡進料式流道。還需考慮容易制造及方便組裝等

空調器前面板注塑模具結構如圖2所示。

圖2 前面板注塑模具結構

4.3 模具工作過程

開模時動模下行，首先從A—A面先分開，澆口套21內的凝料與澆口套分開；當小拉桿18的凸肩與定模座板8相碰時，B—B面分開；流道內凝料在拉料釘11的拉力作用下與直流道套9分開，隨脫料板12一起，此時動模通過拉模器17帶動定模繼續下；當大拉桿29下部的凸肩與定模固定板13 相碰時，C—C面分開（即動定模分開）；在塑件包緊動模芯的包緊力作用下，塑件隨著動模芯繼續向下運動；當運動到一定距離時，動模停止運動，液壓缸16 帶動推板上行，推板通過推桿固定板推動推桿33 上行，當液壓缸上附屬的行程板碰到上行程開關時，液壓缸停止上行，此時取出制件與流道內凝料。

模具合模時，液壓缸帶動推板下行，推板通過推桿固定板帶動推桿下行。當液壓缸上附屬的行程板碰到下行程開關時，液壓缸停止下行。此時所有推桿復位，動模上行至C—C面與定模合模，動模繼續上行，B—B面及A—A面相繼結合，結束合模。開始下一個工作循環過程。

4.4 模具材料及熱處理技術要求

模具的使用壽命除了取決于模具的結構設計及其使用與維護情況外，最根本的問題是制模材料的基本性能是否和模具的加工要求與使用條件相適應。因此，根據模具的結構和使用情況，合理選擇塑料成型模具的材料，是模具設計人員的重要任務之一，也是塑料成型模具設計和制造的關鍵問題，它對提高模具壽命，降低成本，提高制件質量有著重要的意義。

空調器前面板注射模主要零件的材料及熱處理硬度如表3所示。

表3 模具主要零件的材料及熱處理硬度

5 結束語

該模具結構設計合理，緊湊，塑件出模順暢，塑件質量完全符合技術要求。并對其它大型復雜類似的注塑件有較大的啟發作用，是符合多，快，好，省的生產方向，能顯著提升企業的競爭力。