液晶显示器前壳注射模具设计探究

金宝良

【摘要】本文选取的对象是32寸液晶电视的显示器的前壳结构特点以及其尺寸，使用成型推杆加推管的联合推出机构体系、直浇注系统的注射成型、气动侧抽芯机构的主要结构以及定制的半成品模架。最后根据相关的内容对模具的工作原理和主要结构进行了分析，通过实际的生产实践得出了结论，对模具进行直接浇口处理可以满足塑件的质量要求，并且对塑件的填充有利。

【关键词】液晶电视；前壳；模具设计；塑件

引言

通常情况下，液晶显示器的主要结构就是两片玻璃基板制成的薄型盒，因为这种结构对于窗口的显示来说非常有利，并且这种结构可以在极为有限的面积上让显示的内容在最大程度上容纳进来，让显示器内容的利用率达到最高。除此之外，这种结构下可以把面积做的很小，就像照相机上面使用的显示屏，想要做大的话也是完全可以的，这时候就是用在大屏幕的液晶电视上面了。

一、 液晶显示器的优势及结构

（一）液晶显示器的优势

液晶显示器的材料主要是有机高分子合成材料，这种材料具有相对较高的纯度，此外使用的其他材料也都是高纯的物质，在进行制造的时候也都在在极为净化的条件下进行的。对于液晶来说，不论是驱动电压还是驱动电流，都是非常低的，所以说，这类器件几乎没有劣化现象，使用寿命可以很长。在实际的使用操作中，除去那些破碎、撞击和相关的配套件损坏这些情况之外，液晶显示器因为自身寿命而终结的情况是很少发生的。并且液晶显示器在不实用的情况下和以往的阴极射线显像管也是不同的，不会产生X射线和电磁波这些对人体有危害的射线，这些辐射会对环境造成一定的污染，并且还有可能产生信息泄露情况，但是液晶显示器就不会出现这种情况，不论是对人体自身的安全还是对信息的保密来说都是比较理想的。液晶显示器有着这么优良的性能，也就决定了液晶显示器在各类材质的显示器中占有较高的地位。应用液晶显示器，不单单能够让产品的实用性和美观性有一个很大的提升，而且还让产品的外形尺寸和结构有了一定的变化。本文针对液晶显示器的前壳注射模具进行了探究，以32寸液晶电视显示器前壳作为研究对象，针对该产品的结构特点，进行了前壳注射模具的设计。

（二）液晶显示器的主要结构

32存的液晶显示器的前壳外形的尺寸是794mm×525mm×90mm，顶部壁的厚度为3mm、侧面壁的厚度为2.8mm、未注加的强筋厚度为1.2mm、散热孔的大端为3mm，小端为2mm，收缩率为0.5%。一般来说，成品有些地方容易出现缩印处，我们可以适当的在这些可能出现缩印的地方加厚以下筋壁或者是抗缩槽等。生产出来的产品一定要做到光滑平整，做到没有缩印、划痕、飞边和烧焦等较为明显的缺陷；产品的内避免一定要做到足够工整，在各个位置不要出现拉伤、变形和顶白这些影响到产品质量的缺陷。生产过程中使用的材料是高抗冲聚苯乙烯，这种材料是利用丁基橡胶颗粒来生产出来的一种能够抗冲击的PS产品，在这种材料里面加入了微米级的橡胶颗粒，然后利用枝接的方式把PS和橡胶颗粒联合在一起，这样就能在材料受到抗击的时候，通过柔软的橡胶颗粒和裂纹的扩展尖端的应力把力量释放掉。所以说裂纹的扩展受到了一定的阻碍，让产品的抗冲击性得到了大幅度的提升。

二、模具结构的设计分析

因为我们选取的对象的前壳尺寸相对较大，所以说在进行模具的设计时采用一模一腔结构，之后对塑件带凸结构和侧壁上面孔的考虑，最终决定采取气动侧抽芯机构，直接浇口浇注成型，循环式冷却水道的组合形式以及气动侧抽芯、成型推杆和推管脱模这些方法来对模具的整体结构进行操作。

（一）型腔结构的设计

模具的型腔和型腔内镶件的结构要进行合理的设计，对产品外表面的大部分结构进行考虑，因为都相对简单，所以采用模板一体的结构，外形的尺寸和模具的尺寸一致，都是1070mm×800mm，这样可以从模具材料厂那里对成品模板进行直接采购，直接从模具材料厂采购办成品模板，可以成型加工整体电火花，对于那些局部复杂的结构，就采取六個小型芯镶配和一个型腔镶块进行镶配、型腔表面的质量一定要做到光滑平整，要让线条足够的清晰，角清，圆滑过渡；镶块、小型芯配合间隙要小于0.02mm；并且沿口不能够有塌角。

（二）型芯结构的设计

我们还要对型芯和型芯镶件的结构进行合理的设计，由于液晶显示器前壳的内部结构相当复杂，并且有些地方的凸台高度比分型面都要高，有些地方的凸台又太过于细小，型芯的结构要和动模版相同，然后在动模板里面嵌入整个型芯，此外，也可以采用半成品的模板，外形尺寸控制到850mm×584mm×135mm，然后利用电火花和数控加工进行结合造型，用镶件模式处理较大的凸台，较小的型芯就制造成小型芯，这样就能够做推杆使用，还能参与零件的成型，让推出部位的壁厚足够的增大，就能够让产品的外观品质得到提升，镶块和型芯的配合间隙控制在0.01～0.04mm之间。

三、模具工作过程分析

本文设计出来的模具最大外形尺寸为1070mm×880mm×592mm，顶出距离99mm，采用半制品模架对模架进行定制。模具合模之后开始保压、注射、冷却然后开动汽缸的控制开关，让侧芯进行完抽芯操作之后再进行开模操作，在注塑机顶杆的作用之下进行推出操作，这样能够带动推管的成品脱模和推管的成型，取出产品之后，回退注塑机顶杆，然后让推出机构在复位弹簧的作用下进行复位操作，之后对模具进行合模操作，模具合完之后，就是对汽缸的控制开关进行操作，让侧抽芯进行复位，从而可以重复上述过程进行批量操作。

结语

对于液晶显示器前壳注射模具的设计进行探究，探究结论如下：对模具进行直接浇口进料操作，这样进料的阻力较小，温度和压力上的损失也会很小，进料口放置在塑件的中间位置，这样对塑件的填充成型来说非常有利，通过科学合理的冷却水冷却操作，可以弥补进行直接浇口引发的一系列缺陷，从而让塑件的品质达到相关的设计要求；采用成型的推杆和推管的结合方式来对模具进行浇塑，然后对塑件进行脱模操作，在凸台位置设立成型推杆，然后把推出点的壁厚适当的增加，这对塑件顶出之后的成品的质量来说非常重要，但是由于成型的推杆分布非常不均匀，只能利用局部的推管来对其进行补充操作，让推力的均匀性得到保证；我们采用气动侧抽芯机构设计模具，可以让模具的外形尺寸有效的减少，让制造模具的成本大程度的降低。

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