DVD播放机前面板镜片塑胶模具的改进
DVD播放机前面板镜片塑胶模具的改进
张祥宏
（广东省农工商职业技术学校 广东 湛江 524091）
摘要：本文以DVD播放机前面板镜片塑胶模具的设计制作为例，通过对初始方案存在的问题进行分析研究，对照客户对塑件的质量要求，依据模具设计理论，结合作者多年制模经验，阐述了典型镜片模具设计制作的改进思路与经验做法。
关键词：模具；分析；设计；改进
塑胶镜片类注塑模具往往看似简单，但实际的模具结构和制作却需精心考究，不可马虎。尤其要认真研究分析客户对塑件的质量要求，在此基础上设计相适应的模具结构和制作方案，才可能少走弯路，最大限度地提高模具的制作质量和制作效率，减少各种失误损耗。下面以DVD播放机前面板的镜片注塑模具的设计制作为例，通过对初始方案存在的问题进行分析研究，对照客户对塑件的质量要求，依据模具设计理论，结合作者多年制模经验，阐述了该镜片模具设计制作的改进思路与经验做法。
一、塑件要求
DVD播放机前面板的镜片尺寸为：359MM长，18.6MM宽，3.5MM厚。中间位置有与按钮和仓门相配合的孔位若干。如图1所示。
图1
客户要求：胶料用PMMA（亚克力）；透明；产品外观须棱角分明并且线条畅顺；产品表面允许有轻微的夹水纹（熔接线）；产品表面不允许有缩水印迹；产品表面将来要做烫金后加工。
二、模具的初始方案
（一）模具初始设计与制作要点
模肉（型腔）钢材选用“ASSAB 718”，加工后直接抛光；一模出两件产品（型腔数为2）；缩水率为千分之三；采用三板模和细水口（点胶口）；模具制作周期预算为三周。
（二）存在问题及原因分析
1、模具使用寿命低，不久模具钢材表面便出现颗粒状凹陷，塑件不够光滑。原因是PMMA胶料所具有的酸性在长时间的啤塑（注塑）后腐蚀模具表面。
2、塑件表面出现缩水印迹，产生“谷涨”现象。原因是缩水率偏大，在啤塑压力较大且保压时间较长的条件下，注塑出来的塑件产品因缩水而偏大。
3、产品表面夹水纹（熔接线）明显，对产品表面后续烫金加工有影响。原因是采用细水口难于保证较大注射压力和注射速度。
4、产品外观棱角不够分明，线条不够畅顺。原因是模具在手工抛光时造成边缘位置线条变形，影响了模具质量。
三、模具的改进方案
1.模肉（型腔）钢材选用S136，粗加工后再加硬，再做后续精加工。这样使钢材抵抗PMMA胶料的腐蚀和高强度注塑压力的不断冲击得到更好的改善。
2.采用一模出两件产品（型腔数为2）。
3.缩水率为千分之一点五。镜片模具要求注塑时的注塑压力要相对大而且保压时间也要相对长，这样注塑出来的塑件才能比较饱满，因为在此条件下，刚注塑出来的产品尺寸会偏大，为此要将缩水率调小一些，设为千分之一点五。这样就避免了出现缩水印迹。
4.采用二板模和大水口（平胶口），浇口位置的残留余料将在其他工序切除。如图2所示。这是和注塑条件密切相关的，因为相对于细水口（点胶口），大水口更容易提供较大的注塑压力，从而改善注塑质量。
图2
5.镜片的孔位部分在模具中做成镶件和抽芯。如图3所示。采用镶件的模具结构，减少了因手工抛光造成的边缘位置的线条变形，保证了将来塑件线条清晰整齐，美观大方。但在模具加工中必须保证型腔的加工精度，否则会造成塑件产品与其他按钮或与前面板塑件配合的错位。镶件做成抽芯，这是注塑条件所要求的。由于镜片模具要求注塑时须较大注塑压力和较长保压时间，导致塑件会紧紧抱住模具的孔位突出部分，使脱模时拉花塑件表面，并容易造成塑件顶出产生变形。但如果在开模前先把镶件抽离，那么塑件想要抱住的部分已经离开了，造成塑件表面拉花和顶出变形的因素已不复存在，塑件质量得以保证。
图3
6.模具制作周期预算为五周。这是由于采用了型腔钢材加硬的方案，导致了加工难度的大幅提高。HRC40以上的硬度，普通的刀具已经难以加工了，只能使用带涂层的硬质合金刀具加工和使用EDM加工，加工时间将延长。而且由于钢材加硬，导致很多加工步骤在未加硬时就要预先加工好，很多加工工序是不可逆的，这也加大了加工难度和延长了加工周期。
四、结束语
经过改进制作的模具经过生产验证，达到了理想的效果，保证了塑件的质量。DVD播放机前面板的镜片，是一种比较典型的镜片结构，业内人士认为，镜片模具的设计制作水平在一定程度上体现了一家模具生产企业的行业水准。上述设计可广泛用于塑料镜片类模具的设计。
参考文献
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作者：张祥宏，1968年出生，男，广东省农工商职业技术学校（广东省农垦湛江技工学校）副校长，机械工程师，从事机械设计、制造、教学等工作多年。电话13318035390，邮编524091，广东省湛江市麻章区湖秀路二号。
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