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【择要】剖析了空调器面板构造， 利用三维软件设计了面板注射模构造。
考虑模内抽芯滑块寿命、 固定螺钉柱紧缩、 材料透光显示构造等设计的繁芜性， 前期进行手板制造验证安装的可行性。
重点阐述了空调面板注射模设计流程， 以及模具详细构造设计。
经小批量产验证， 该注射模设计方案可行， 加工工艺稳定可靠， 空调面板质量好， 并对同类家用电器的塑件注射模设计过程及加工工艺流程具有一定的借鉴浸染。

关键词：空调器；面板；注射模；滑块构造

1 弁言

随着中国国民经济的快速发展， 城村落夫民的幸福生活已迈入小康水平， 家用空调产品已成为了人们酷热夏天降温， 寒冷冬天取暖和的日常利用品。
我国是环球最大的家用空调制造商， 占环球生产商的80%， 因此消费者对空调外不雅观审美需求， 越来越哀求时尚。
市情上的空调内机面板类型涌现了格栅塑料面板、 光面空缺面板、 玻璃与塑料构造面板、 PVC与塑料组合面板、 色彩塑料面板、 隐性显示塑料面板、 带装饰条塑料面板等外不雅观件。

2 空调面板塑件构造剖析

空调面板注射成型紧张选用HIPS材料， 其构造是由装饰条固定筋、 旋转固定卡、 隐性透光显示窗、 过线固定卡扣、 进风格栅、 光面件等组成， 如图1、 图2所示。
面板塑件的规格尺寸为：1,030×241.5×46.6mm （旋转卡高为80mm） ， 面板塑料的均匀厚度为2.2mm， 紧缩率掌握在0.3%~0.5%。
由于该款面板为安装隐性显示电控， 因此塑料模具的构造方面设计、 材料以及成型注射工艺都哀求很高。
带号标的规格为合营尺寸哀求，与中框外罩哀求合营良好， 达到手板封样水平。

空调面板光洁度哀求很高， 特殊出口到国外的空调， 如：印度 VIDEOCION、 阿联酋 DENKA 等 OEM 品牌， 需符合其3个 “FEEL” ， 一碰、 二摸、 三感的哀求。
塑料面板上不能出黑点、 凹凸、 缺料、 紧缩印、 顶白、 水口痕、 侧壁拉模、 流痕、 气泡、 熔合纹、 波纹、 暗泡等毛病。

图1 空调器面板正视图与左视图

图2 空调器面板俯视图、 仰视图

1.进风格栅 2.后侧端 3.密封PU海绵粘贴位 4.隐性透光显示窗 5.过线固定卡扣

3 注射模构造设计

3.1 分型面设计

在进行模具设计前， 要考虑塑料面板的分型面、浇注办法、 冷却系统、 脱模斜度、 排气系统等设计方案， 面板外不雅观质量哀求高， 模具设计精度也就高， 空调器内机面板是由一副注射模注射成型。
根据面板的构造特点， 模具抽芯机构由斜导柱、 滑块、 斜顶、 斜推杆及不同步抽芯滑块等构成， 面板与中框装置时须要旋动开与合， 因此， 有旋转固定卡， 抽芯位置间隔较短， 故采取了斜顶滑块抽芯脱模。
塑料面板模具紧张由动、 定模组成， 但是分型面设计越好， 对注射成型的塑件质量越好， 特殊在脱模时， 由于注射的流体成型后， 紧贴模腔， 面板激烈运动， 随意马虎产生褶皱或分裂，因此在设计分型面时只管即便避免高度差， 分型面趋向于平面效果最佳， 如图3所示。

图3 空调器面板成型模分型面

1.分型面 2.排气槽 3.内机面板

3.2 模具浇注系统设计

空调室内机的塑料面板长度 1,033mm， 长度尺寸相对宽度尺寸偏长， 为了使浇注流体均匀， 流体在模腔内至各个注射成型， 确保流体在模腔内添补良好， 并且成型面板不会涌现厚薄不均或变形， 设计采取塑料面板背面为浇注口， 如图 4 所示的系统。

模具浇注系统设计5个分流槽道构造、 以及10个侧浇口从塑料面板的背面处进流体， 这样可以以担保壁挂式空调面板的正面没有水口痕迹， HIPS流体则从成型的塑件中央位置进入， 减小添补压力过大， 确保成型塑件不易变形， 然而面板与内机中框装置时， 合营度好， 不会涌现缝隙大小不一征象。

图4 面板成型模浇注系统

1.分流道 2.空调面板

3.3 模具构造设计及其事情过程

塑料面板的正表面光洁度哀求很高， 因此模具型腔采取预硬 718H 模具钢并进行抛光处理， 其硬度调质为 40HRC 旁边， 模具型芯材为 NAK80， 其硬度调质约为38HRC。
模架采取二次分型构造， 模架的选用是担保塑件质量为条件， 模架是所有的加工模具装置的根本， 必须确保安装的精度哀求， 模具在运行时无任何卡位征象， 模具构造如图 5 所示。

在塑件成型脱模后， 还需考虑浇口流道槽凝料的顺利取出，须要打算两次定距构造之间的行程间隔。
在常规设计时， 第一段小拉杆的长度行程为10～30mm， 第二小拉杆的长度行程间隔为流道槽凝料的长度上再加20mm， 然而大拉杆长度行程间隔为前两小段间隔之和。
空调内机塑料面板注射成型工艺流程为：装好定模、 动模后关闭注塑机安全拉门→面板注射成型并经保压完成、 冷却后→定模套板与脱浇板第一次脱模分型→第二段小拉杆经进一定的行程间隔后→定模座板与脱浇板分离→大拉杆运行到一定行程时第一次分型结束→定模套板与动模套板进行第二次分型结束→定模套板进行分开→然后动模运动行程到一定间隔， 顶出面板塑件→取出面板塑件与水口道槽浇注凝料→关闭注塑机的安全拉门， 一次工艺注射成型周期完成。

图5 空调面板注射模构造

1.逼迫复位杆 2.小斜杆 3.拉杆 4.小拉杆 5.定模楔紧块 6.锥度定位块 7.动模楔紧块 8.限位柱 9.动模座板 10.垫块 11.推板导套 12.大斜顶 13.大拉杆 14.动模套板 15.动模型芯 16.弹簧 17.分型板 18.定模座板 19.定位圈 20.拉料钉 21.导柱 22.定模套板 23.动模拉钉 24.垫块 25.斜顶耐磨块 26.顶杆固定板

3.4 模具冷却系统设计

HIPS质料经由熔融状态后被注塑机注入模腔，熔料在模具腔中经由水冷装置冷却到塑件固化后成型。
模温掌握系统的温度过高或过低， 都会影响塑料面板的质量和生产， 温度掌握所需的合理区间， 才能确保塑料面板外不雅观不会翘曲变形， 因此模温的掌握是提高面板合格率和效率的保障。
在注射成型过程中， 模具冷却保压期占一个生产周期的 4/5 的韶光， 然而生产效率便是要缩短成型韶光周期， 才能担保塑件成型效率， 因此模具温度掌握系统也是模具

设计的关键一环。

模具冷却系统掌握温度的设计管道直接影响空调器的面板 （HIPS材料） 表面的光泽度， 表1所示数据是经由在不同冷却温度下， 检讨角分别为20°、 60°、85°测出的光泽度值。

由表1可知， 在模具的温度大于50℃时， 检讨角的光泽度值均达到90以上， 能知足注射成型面板的光泽度设计哀求。

模具冷却系统采取了3种混用构造：倾斜构造冷却液管、 垂直构造冷却液管以及隔片构造水井的构造一起并用。
水液管路间隔均匀， 设计50mm间距冷却水管组， 确保面板塑件成型温度掌握。
既要考虑到设计时冷却管与模具零件位置尺寸不会干涉， 又不能影响成型模具温度掌握效果。
此外， 在每个斜顶处及滑块上独立设计了温度冷却管， 动模区域、 热射嘴区域相应的也设计了冷却水管道， 防止热射嘴口温度过高， 影响塑件质量。
在模具结设计的总管路采取了6进6出的冷却水管路， 为确保冷却水路不涌现漏水， 每个冷却嘴都配有密封圈， 使全体冷却水路均匀支配。
模具温度掌握水冷系统如图6所示。

图6 成型模具水冷却系统

1.6组进水管道 2.6组出水管道

3.5 脱模机构设计

注射成型后的末了一个步骤， 便是面板从模腔脱出。
但是设计的拔模斜度及倒角都是影响脱模的脱模平衡问题， 设计不当， 就会导致塑件脱模不顺利， 会涌现拉模、 顶白等不良征象。
因此， 依据塑件哀求， 须要考虑到分模面构造、 浇注构造、 冷却构造、 脱模构造、 定位构造等， 确保成型出优质的塑件。
模具脱模机构采取斜顶构件、 推杆构件、 直顶构件、 氮气弹簧构件顶出等构造组合, 由6个大斜顶、 5个小斜顶及圆顶杆机构进行脱模。
注射模完成注射成型后， 定、 动模开模， 油缸的推动浸染下把推杆固定板通报力给推杆， 由推件把塑件推出， 在氮气弹簧及复位杆的浸染下进行复位。
模具构造里面采取了4支 ϕ 20×124mm规格的氮气弹簧复位， 氮气弹簧浸染下驱动推件， 确保塑件的顺畅顶出和安全的复位。

4 注射成型改进

模具设计加工完成后， 装模进入注射成型小批量生产阶段， 通过注射成型后的塑件来验证模具设计的合理性。
HIPS熔体通过注入口充注满模腔后， 经由保压过程、 冷却过程、 固化过程成型后， 动模具与定模分开， 脱模机构顶杆把成型的面板顶出， 塑件与所有推件分开后， 智能化机器手得到旗子暗记指令后， 将面板件取出， 完成一个周期的注射成型过程。

接下来便是给空调生产商进行送样确认， 空调生产公司的研发部工程师对面板样品构造尺寸规格进行装置验证， 仅安装一台套是不随意马虎找到毛病， 须要10套小批量生产验证， 电控显示部分是否透光效果、过线是否合理等技能问题确认。
品质部工程师对送样的面板进行测试， 第一是外不雅观的考验如：是否有长条状毛病 （包括：长条紧缩痕、 气纹、 色纹、 银纹、 顶白）及点状毛病 （黑点、 亮点、 气液、 点状紧缩痕等） ；第二是常用热塑性塑料的综合技能指标测试， 如拉伸强度、 延伸率、 热变形温度、 透光度、 洛氏硬度等。
进行各项测试验证通过后， 即可进入大批量生产， 如果有部分不合理， 则须要返回去重新对模具进行稍作修正， 直至符合面板设计哀求。

5 新面板机型焓差测试性能参数

在能力焓差室测试验证新开模面板循环风量对空调器换热性能影响变革， 根据 《房间空气调节器》 国标 GB/T 7725 哀求， 以新开模面板相匹配的 KFR-50GW壁挂式空调机型为例， 分别进行性能 （能力、 能效、 风量） 测试。
测试哀求按照国家标准T1测试工况哀求：如表2所示条件进行测试。

经空调器的焓差测试， 新开面板空调的换热器循环风量、 能力、 能效结果如表3所示。

通过焓差测试结果， 利用全新开模 2 匹内机1,033mm长度面板的空调器， 循环风量为1,068m 3 /h，能力达到5,266W， 能效达3.18 （W/W） ， 结果表明：利用新开模的面板空调器的能力、 循环风量、 能效性能参数都很高。
与旧面板同箱体的内机进行比对， 循环风量均匀高于以前面板风最 31m 3 /h， 能效比均匀高于 0.18， 能力均匀高于 90W。
解释新开模面板的后进风效果好， 确保了室内机换热器的高效散热、 传热的能力。

6 小结

注射模设计的最关键要素是要深入剖析成型塑件的构造及技能哀求。
借助三维设计软件进行仿真设计、 验证， 利用理论知识与三维数字化的设计相结合， 不仅缩短模具研发设计周期， 同时可以提高注射模设计的准确性、 节约模具的设计制造本钱， 事情效率得到明显的提高。

（1） 模具内、 外抽芯机构采取斜推杆和斜导柱先后错位构造， 塑件的脱模力分散了， 模具先后运行动作有序， 确保注射模运行过程安全平稳。

（2） 模具顶出、 复位系统采取注入氮气驱动弹簧推出及复位安全机构， 确保了平衡及脱模， 减少频繁改换弹簧， 节约了韶光， 模具生产率得到有效提高。

（3） 模具冷却管道采取6进、 6出的设计， 优化的冷却管道设计， 模腔温度得到有效的掌握， 能知足空调面板的光泽度哀求。

—The End—

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