朱佳順

美的集團(tuán)家用空調(diào)事業(yè)部模具工廠 廣東順德 528311

1 引言

隨著生活水平的不斷提高，家電行業(yè)外觀類觸碰產(chǎn)品的美觀性和操作舒適度已經(jīng)成為市場(chǎng)的主要競(jìng)爭(zhēng)力。消費(fèi)者對(duì)家電外觀類觸碰產(chǎn)品的要求更加嚴(yán)格，希望它能夠兼具美觀性和舒適性。以按鈕產(chǎn)品為例，產(chǎn)品邊緣出現(xiàn)如圖1所示的毛刺會(huì)影響客戶的觸感和操作舒適度。此類產(chǎn)品是消費(fèi)者幾乎每天都會(huì)觸碰的產(chǎn)品，因此，會(huì)在很大程度上降低產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。此類痛點(diǎn)問(wèn)題在模具的設(shè)計(jì)及加工方面是一個(gè)挑戰(zhàn)性的課題，現(xiàn)有一出一或一出多的塑膠產(chǎn)品模具中，各部件都有一個(gè)獨(dú)立的基準(zhǔn)，累計(jì)誤差會(huì)累計(jì)疊加，各部件的精度及基準(zhǔn)面若出現(xiàn)偏差等問(wèn)題很容易導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)生錯(cuò)位，段差和批鋒等缺陷，使產(chǎn)品的手感和外觀要求，都到達(dá)不到理想狀態(tài)。

普通的常規(guī)模具工藝已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，為此本文介紹了一種可以解決家電行業(yè)外觀類觸碰產(chǎn)品毛刺問(wèn)題的模具技術(shù)，該技術(shù)涉及一種具有精定位結(jié)構(gòu)的注塑模具的加工裝配工藝，現(xiàn)已獲得國(guó)家專利。

2 外觀類觸碰產(chǎn)品毛刺段差缺陷分析

經(jīng)過(guò)三年對(duì)家電行業(yè)外觀類觸碰產(chǎn)品毛刺產(chǎn)生的原因、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行技術(shù)的研究，發(fā)現(xiàn)外觀類碰觸產(chǎn)品毛刺段差缺陷的產(chǎn)生原因主要有以下幾種：

（1）模具A板和B板開(kāi)框精度不高，容易產(chǎn)生偏差，導(dǎo)致產(chǎn)品毛刺，段差及錯(cuò)位。

（2）內(nèi)?；鶞?zhǔn)面偏差，受損或被二次加工，致使前、后內(nèi)模基準(zhǔn)不共面，導(dǎo)致產(chǎn)品批鋒，段差及錯(cuò)位。

（3）螺釘在A板和B板上存在避空，僅僅只起到了收緊的作用，而未起到定位作用，致使內(nèi)模會(huì)左右跑動(dòng)，無(wú)法對(duì)齊，導(dǎo)致產(chǎn)品批鋒，段差及錯(cuò)位。如圖2所示。

（4）A板和B板以及前后內(nèi)模，各自都有一個(gè)獨(dú)立的基準(zhǔn)，累計(jì)誤差會(huì)累計(jì)疊加，導(dǎo)致產(chǎn)品批鋒，段差及錯(cuò)位，如圖3所示。

在出現(xiàn)以上問(wèn)題時(shí)，通常采取對(duì)內(nèi)模降面、重新確定基準(zhǔn)、換料等方式進(jìn)行補(bǔ)救，加工周期長(zhǎng)，成本高，且無(wú)法保證一次修正到位，下文將模具內(nèi)模精定位設(shè)計(jì)方面綜合闡述。

3 模具內(nèi)模精定位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及原理

3.1 設(shè)計(jì)特點(diǎn)概述

圖1 按鈕外觀毛刺現(xiàn)象

圖2 螺釘鎖緊效果圖

圖3 累計(jì)誤差原因

本文提出一種內(nèi)模精定位結(jié)構(gòu)。通過(guò)統(tǒng)一基準(zhǔn)，使A/B板及前/后內(nèi)模的基準(zhǔn)在同一條直線上，改善加工方式及工藝。達(dá)到精定位的效果，最終解決產(chǎn)品錯(cuò)位，段差及毛刺等問(wèn)題(如圖4所示)，使產(chǎn)品的外觀和手感均達(dá)到理想狀態(tài)。本文所述的設(shè)計(jì)適用于一出一及一出多內(nèi)模精定位及具有該精定位結(jié)構(gòu)的注塑模具。本文采取的技術(shù)方案為，所提供的這種精定位結(jié)構(gòu)的注塑模具，包括動(dòng)模板和定模板,所述動(dòng)模板上設(shè)有后內(nèi)模，所述定模板上設(shè)有與所述后內(nèi)模相對(duì)應(yīng)的前內(nèi)模，所述動(dòng)模板和定模板之間通過(guò)導(dǎo)柱系統(tǒng)固定裝配，在裝配好的注塑模具上設(shè)有依次貫穿所述動(dòng)模板、后內(nèi)模、前內(nèi)模及定模板的基準(zhǔn)孔，精定位銷穿過(guò)所述基準(zhǔn)孔對(duì)所述后內(nèi)模和前內(nèi)模進(jìn)行精確定位。

3.2 設(shè)計(jì)原理概述

本文基于四個(gè)大件（A/B板，前/后內(nèi)模）的基準(zhǔn)重新定位在同一條直線上，并利用新基準(zhǔn)進(jìn)行加工，同時(shí)規(guī)避了開(kāi)框精度不高、內(nèi)模基準(zhǔn)面偏差、螺釘避空定位失效、基準(zhǔn)各自獨(dú)立等缺陷。提高了加工精度，顯著改善了一出一及一出多產(chǎn)品及模具的精度，其結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖如圖5所示。

4 模具內(nèi)模精定位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)方法

為使上述技術(shù)方案更加詳盡和具體，本文還提出了以下更進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案，以便獲得滿意的實(shí)用效果。

步驟1：A/B板及前/后內(nèi)模裝在一起，用導(dǎo)柱系統(tǒng)固定裝配。將后內(nèi)模安裝至動(dòng)模板內(nèi)，前內(nèi)模安裝至定模板內(nèi)，動(dòng)模板和定模板通過(guò)導(dǎo)柱系統(tǒng)固定裝配。導(dǎo)柱系統(tǒng)在整個(gè)系統(tǒng)中屬于精度較高的基準(zhǔn)體，且只有導(dǎo)柱系統(tǒng)才能將四件裝配在一起。四大件固定在一起后，貼合度高，不易跑動(dòng)。

步驟2：以水口針孔分中(亦可以以其他特征分中)，在四個(gè)大件上加工4個(gè)孔。加工時(shí)，確保4孔同時(shí)貫穿四個(gè)大件。在裝配好的狀態(tài)下加工貫穿所述動(dòng)模板、后內(nèi)模、前內(nèi)模及定模板的基準(zhǔn)孔。在已經(jīng)裝配好的狀態(tài)下，合計(jì)為4個(gè)孔，用于做精定位加工的碰數(shù)孔，如圖6所示。精定位孔的剖視圖如圖7所示。

步驟3：將4個(gè)大件拆開(kāi)，并利用新制的基準(zhǔn)孔，校準(zhǔn)X/Y方向后，以一個(gè)孔或4個(gè)孔位分中，加工一出一及一出多的前/后內(nèi)模特征?；鶞?zhǔn)已經(jīng)確定?？梢岳眯禄鶞?zhǔn)分別加工（CNC數(shù)控加工中心/EDM電火花加工中心）對(duì)應(yīng)的后內(nèi)模和前內(nèi)模的模型特征。如圖8所示。

步驟4：再裝配，先將后內(nèi)模和前內(nèi)模通過(guò)鎖緊螺釘分別預(yù)裝配到動(dòng)模板和定模板上，將精定位銷分別由上下兩個(gè)方向分別穿過(guò)基準(zhǔn)孔精確定位前內(nèi)模和后內(nèi)模。利123用頂針改制或定位銷分別固定A板和前內(nèi)模、B板和后內(nèi)模。并用無(wú)頭螺絲鎖緊定位銷，防止定位銷脫落，確保四大件在同一條直線上，避免產(chǎn)品錯(cuò)位、毛刺及段差，如圖9所示。

圖4 產(chǎn)品各狀態(tài)對(duì)比

圖5 結(jié)構(gòu)原理圖

圖6 步驟二

圖7 步驟二剖視圖

圖8 步驟三

5 結(jié)論

外觀類觸碰產(chǎn)品的美觀性和操作舒適度，將隨著人們的生活水平的提高而不斷的變化提高,如何以客戶為導(dǎo)向，已經(jīng)成為新的攻關(guān)課題，模具技術(shù)的革新刻不容緩。本文通過(guò)產(chǎn)品毛刺缺陷原因分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了闡述及原理介紹，達(dá)到解決外觀類觸碰產(chǎn)品毛刺及段差缺陷的目的。

本文提出精定位結(jié)構(gòu)的注塑模具及加工裝配工藝，通過(guò)統(tǒng)一基準(zhǔn)，使動(dòng)模板和定模板及前內(nèi)模和后內(nèi)模的基準(zhǔn)在同一條直線上，改變了加工工藝，加工更加方便，基準(zhǔn)統(tǒng)一。再利用新基準(zhǔn)加工內(nèi)模特征。裝配動(dòng)模板、后內(nèi)模、前內(nèi)模及定模板，使得該四個(gè)部件在同一基準(zhǔn)下保證位于同一直線上，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，避免產(chǎn)品錯(cuò)位、毛刺及段差，達(dá)到精定位效果，使產(chǎn)品達(dá)到外觀和手感好的理想狀態(tài)。

未來(lái)，模具行業(yè)必將有更多卓越的突破和創(chuàng)新，使注塑出的產(chǎn)品可以更好的面向市場(chǎng)，面向客戶，也為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可制造性提供更多的可實(shí)現(xiàn)性，為產(chǎn)品外觀創(chuàng)新提供更堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障后盾。

圖9 步驟四

[1] 張維合. 注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2011 194-195.

[2] 宋滿倉(cāng). 注塑模具設(shè)計(jì)與制造標(biāo)準(zhǔn)化體系的研究[D].大連理工大學(xué),2005.