摘要：随着生活水平的不断提高，智能化和美学性的完美结合，成为家电发展的必然趋势。传统的空调面板显示区域需要在主体外观面上分割一个显示窗口影响整体外观效果，因此工业设计及产品结构设计工程师为满足客户需求，把遥控接收显示区域设计成局部薄壁，不再增加显示窗口。这样可以消除显示灯镜区域的熔接线等缺陷，使面板外观成为一个整体面，大大提升了产品的整体外观效果。
关键词：家电外观件；局部薄壁产品；模具结构成型技术
1、空调面板局部薄壁产品设计
1.1产品特点概述
通常面板类产品主体壁厚在2.3~2.7㎜左右，薄壁区域壁厚通常设计1.35~1.6㎜之间，根据具体产品的不同壁厚会做对应的调整。产品设计的薄壁区域必须能够把显示区域全部包含在内，产品不同薄壁区域的面积不同，并且遥控感应距离通常在10m左右。薄壁区域与主体壁厚之间必须设计一个过渡区域，防止由于注塑后由于壁厚突变，导致外观面有缩痕、气纹、“阴阳印”等缺陷。
1.2薄壁显示区域设计
如图1①所示主体壁厚A根据机型的不同有一定的变化，一般在2.3~2.7㎜左右，薄壁区域端F区域内壁厚一般比主体壁厚区域薄0.2~0.3㎜左右，F区域与A区域之间有一个B区域宽度45㎜左右，方向与宽度方向成25°夹角，D区域为薄壁区域壁厚通常在1.35~1.6㎜之间，产品材料及显示要求不同，略有变化。E1、E2均为过渡区域，间距通常在35~50㎜之间。
2、模具结构设计
2.1薄壁区域后模结构设计
基本零件关系如图1②局部薄壁产品模具关键零件结构图，前内模2固定在A板1上，后内模3固定在B板4上，镶件9固定在后内模3上，转换运水镶件6固定在镶件9上，运水管接头7固定在B板上，并且在B板上开冷却水道8。在后内模3上设计一个材质为导热性能优良的镶件9，此镶件上设计有充分的温度调节水道，并且通过转换镶件6、模具冷却水道8、管接头7引入到模具外部，并且通过外置水管连接到注塑机温度调节设备上，当模具合模成型产品时，前内模2温度根据外观光泽度要求控制在60~70℃，后内模导热性能优良的镶件4同样保持60~70℃，动模其余位置温度在根据实验、理论或经验数据调节。
2.2前模冷却水路设计
前模每条水路间距25㎜左右，运水孔径通常为?16~?20，运水孔离型腔产品表面间距10~12㎜左右，模具工作时前模温度控制在70℃左右，保证产品外观面的光泽度在100以上。
2.3后模冷却水路设计
后模运水孔的设计与普通的模具没有差别，通常运水孔直径?10、?12、?16，间距一般是直径的2.5~3倍左右，运水水道离型型表面的间距一般20~25㎜左右。模具工作时保证后模温度在25~45℃以内。
2.4模具的浇注系统设计
2.4.1采用针阀热流道进胶，可以采用顺序开合浇口。此结构容易控制每个浇口的进胶量及进胶的时间。解决产品外观面的熔接线、气纹、缩痕、变形问题。
2.4.2模具采用7点针阀热嘴，具体排布如图1③所示，浇口分别为1号、2号、3号、4号、5号、6号、7号。薄壁区域浇口对角设计，每个浇口的排布把流长比控制在90~120左右，材料不同会有一定的调整。
2.4.3此案例产品采用热流道转冷流道的进胶方式，针阀浇口点在冷流道处，熔胶通过热嘴进入冷流道，然后经过冷浇口进入型腔内部。
2.4.4针阀热流道转冷流道进胶，由于产品外观要求比较高，不允许采用侧浇口进胶。因此通过创新，采用斜顶式潜伏浇口，流道及浇口通过斜顶顶出后，脱离斜顶及内模。
图1
3、模具注塑工艺
3.1注塑机台的选择
局部薄壁产品注塑模具可以采用普通注塑机台注塑成型，根据产品的重量、模具大尺寸、顶出等选择对应的注塑机台。
3.2前后模及塑胶材料温度控制
3.2.1模具安装在注塑机上后，后模运水接20~25℃冻水，前模接60~70℃热水，薄壁区域机构与前模温度一致性接60~70℃热水，并且每条运水要求单独连接，不允许串联或并联在一起连接，最长冷却水道不可超过2m，进出水温差不可大于3℃以上。
3.2.2通常塑料熔融温度控制在180~230℃左右，根据具体的产品材料，设定的温度不同，一般空调面板类HIPS、ABS设定在220~240℃左右。
3.3针阀浇口的开合顺序控制
如图2④所示，首先2号先打开，填充5.0秒后关闭；3号延迟1.4秒后打开，填充4.0秒后关闭；4号延迟2.0秒后打开，填充4.5秒后关闭；5号延迟3.0秒后打开，填充5.0秒后关闭；6号、7号分别延迟3.5秒后打开，直至填充结束。
3.4试模注塑工艺参数设定
如图2⑤所示，第一段：通过浇口进入型腔，使用慢速可防止不规则流动，设置填充速度时，尽量低；第二段：快速通过薄壁区，防止薄壁区域滞流、困气及熔接线现象；第三段：产品壁厚区压力比较小，走胶容易，可适当降低射出速度与压力；第四段：充模后期使用低压低速，防止过充填，减少溢边，使气体利于排出。
图2
3.5产品效果
通过产品优化，模具结构的创新，已经把鼓包变形、熔接线、困气解决，且产品外观光泽度达到100以上，产品品质大大提高，在实际生产中广泛应用。
结束语
产品外观将随着人们的生活水平的提高及审美观的变化不断的变化，如何采用节能环保、低成本、高效率的模具技术满足产品设计的要求，最终满足客户的需求，成为新的课题。
参考文献
[1]张维合.注塑模具设计实用手册[M].化学工业出版社，2011.
[2]刘宁.中文版UGNX8.0产品设计完全教程[M].北京希望电子出版社，2012.
论文作者:朱喜青
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/4
标签：薄壁论文; 浇口论文; 区域论文; 产品论文; 模具论文; 外观论文; 注塑论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;