应用气体辅助注塑成型技术设计电视机机壳

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1、第6卷第5期大连民族学院学报Vol.6No.52004年9月JOURNALOFDALIANNATIONALITIESUNIVERSITYSept.2004应用气体辅助注塑成型技术设计电视机机壳1,2122宋昭远，刘晓东，田五林，李德春（1.大连民族学院光电子技术研究所，辽宁大连116600；2.辽宁海信电子有限公司，辽宁抚顺113006）摘要：介绍了气体辅助注塑成型技术的工艺过程和特点，阐述了气体辅助注塑产品和模具设计的基本思路，尤以彩色电视机前壳模具为例进行了具体的分析.注塑计算机辅助工程学(CAE)技术是CAE技术中一个重要的组成部分，介绍了目前气体

2、辅助注塑成型工艺中的难点及CAE分析技术.关键词：气体辅助注塑成型；模具设计；计算机辅助工程学；CAE技术；电视机前壳中图分类号：TG241文献标识码：A文章编号：1009-315X（2004）05-0020-04[2-5]产效率和制品设计自由度等优点.0引言1气体辅助注塑成型技术的工艺过程在用热塑性塑料制作壁厚不均匀或厚壁零件时，若采用通常的注塑工艺会遇到一些困难，这气体辅助注塑成型的过程是先向模具型腔中是由于塑料在温度降低时体积会收缩，在制品表注入经过准确计量的塑料熔体，再直接注入压缩面形成缩痕，而且不能通过在保压阶段继续注入氮气.气体在塑料熔体的包

3、围下沿阻力最小的方塑料来彻底解决这一问题.人们很早就开始研究向扩散前进，对塑料熔体进行穿透和排空，作为[1]如何彻底清除缩痕而又能节省材料这一问题，曾动力推动塑料熔体充满模具型腔并对塑料熔体进经研究过的方法有低压注塑、气体补压注塑、气行保压，待制品冷却凝固后再开模顶出.具体讲，体发泡成型等，但效果都不理想.它可以分为五步，如图1所示.气辅注塑工艺是国外80年代研究成功，90年（1）起始阶段：这一阶段为熔体注射阶段，代才得到实际应用的一项实用型注塑新工艺.这即把高分子熔体注入型腔，这与传统注射成型相种先进的气体辅助注塑技术突破了传统的注塑技同，直至熔体充满

4、型腔的60%~95％，具体的注术，它把高压氮气经气辅主控制器（气辅主控制射量随产品而异，需通过实验确定.器/分段压力控制系统）直接注入模腔内塑化塑料（2）注气阶段：即把压缩气体注入熔体芯部，里，使塑件内部膨胀而造成中空，但仍然保持其熔体流动前沿在高压气体驱动下继续向前流动，产品表面和外形完整无缺.其原理是高压隋性气直至充满整个型腔.注气方式分为两种：气体通体被注射到熔融的塑料中形成真空截面并推动熔过注气元件(气嘴)从主流道进入和直接由型腔进料前进，实现注射、保压、冷却等过程.由于气入制件.体具有高效的压力传递性，可使气道内部各处的（3）保压阶段：即制件在

5、保持气体压力的情压力保持一致，因而可消除内部应力，防止制品况下冷却．在冷却过程中，气体由内向外施压，变形，同时可大幅度降低模腔内的压力，因此在保证制品外表紧贴模壁，并通过气体二次穿透从[6]成型过程中不需要很高的锁模力.除此之外，气内部补充因固体冷却凝固带来的体积收缩(一辅注塑还具有减轻制品重量、消除缩痕、提高生次穿透为气体推动熔体充满行腔形成的中空，二收稿日期：2004-06-14.作者简介：宋昭远（1967-），男，辽宁凌源人，大连民族学院光电子技术研究所高级工程师.研究方向：计算机辅助工程学.第5期宋昭远，刘晓东，田五林，李德春：应用气体辅助注塑成

6、型技术设计电视机机壳21次穿透为气体填充因固体冷却凝固带来的体积收外壳就充分利用了气辅工艺可选择制件厚、薄壁缩形成的中空).结合在一起成型的优势，设计出与传统模具有很（4）气体释放阶段：冷却完成后，气体被控大差异的电视机气辅模具，取得了很好的效果.制降压并排出塑件.电视机外壳平均壁厚从3.3mm减少至2.54mm，（5）顶出阶段：当制品冷却到具有一定的刚制件重量减少35%，机壳强度由于筋板厚度加大度、强度后开模顶出.得到了极大的改善，制件的变形量减小，避免了表面缩痕、凹陷，产品设计自由度加大，完整电视机外壳所需的管子支撑和外部装饰部件的数量从常规注塑工艺

7、的17个减少至3个，装配时间减少一半，产品总成本有很大降低.3气体辅助注塑的产品及模具设计气辅技术的应用为产品设计和模具设计提供了很大的弹性，同时对产品及模具的设计者提出了更高的要求.采用气辅技术时，产品的设计不必遵循等壁厚的原则，而应在满足使用要求的条件下尽量简单化，还可以将以前必须分开的零件图1气体辅助注塑成型技术的工艺过程组合在一起，选用更经济的材料及更薄的平均壁厚.气体辅助注塑的产品及模具设计思路是：2气体辅助注塑技术的优点（1）大的结构件全面减薄，局部加厚为气道.电视机前壳和框架棱边加粗成为气道，其余（1）节省塑胶原料，节省率最高可达40％.各

8、面减薄.前壳壁厚推荐为2.5~2.8mm，后壳推电视机行业可节省达20%~30％