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随着平板电视行业的发展,对机壳类注塑产品成型精度和外观质量的要求越来越高,特别是近年来由于传统注塑件表面喷涂罩光等大大增加了生产成本,对环境也有所污染。因此,如何找到先进的高效可靠的注塑成型工艺方法,减少生产成本和提高注塑件产品的成形质量,是目前精密注塑成型领域迫切需要解决的难题。鉴于此,本文研究了蒸汽辅助精密注塑成型工艺在平板电视中的应用,主要研究内容如下:
首先,分析了平板电视的发展及趋势,以及蒸汽模注塑成型工艺国内外研究情况;蒸汽模注塑成型工艺适用范围广,市场前景大,与传统注塑成型工艺有明显优势。根据蒸汽精密注塑成型工艺的要求设计了适用于蒸汽模注塑的成型系统,并对该系统进行了介绍。详细介绍了温度调节系统的设计,该系统由简易锅炉、冷却塔和阀门控制单元三个部分构成。实践证明该系统可很好地完成温度调节的功能。详细描述了新型塑料合金材料PMMA/ABS的性能及检验结果,该新型PMMA/ABS合金材料适用于平板电视机壳用耐划伤、高光泽新型塑料。
其次,研究了蒸汽辅助精密注塑模具设计的关键技术。结合有限元数值模拟CAE技术,简单分析了机壳注塑成型过程,预测了机壳类注塑件成型过程中的工艺问题,对提高注塑工艺调模效率起到重要作用,也对模具结构设计起到关键的辅助指导作用:提出了蒸汽模模具结构设计的创新与改进方案;针对大型平板类高光注塑件,高速加热和冷却系优化统设计的关键技术研究,包括高速加热和冷却专用模具的开发,以及加热与冷却系统设计方法的优化;最后提出了蒸汽模加工制造技术的改进方案,以及探索更加先进的模具加工制造技术方法的可行性。
再次,解析了注塑成型过程中的传热学理论研究,以及模具温度对注塑成型过程中的影响因素;分析了模具表面温度对平板电视机壳类产品注塑成型过程中的影响,尤其是注塑件外观质量不良等问题,进行了蒸汽模与传统注塑成型工艺的原理分析,以及成型结果的对比分析,蒸汽模对消除熔接痕,提高产品表面复原性,改善注塑件表面光泽度等具有重大的应用价值和研究意义。
最后,详细研究了采用蒸汽精密注塑成型的平板电视机壳的性能,包括表面光泽度性能、表面耐划伤性能和环保性能。通过研究蒸汽模技术与传统注塑工艺的实验分析对比,蒸汽辅助精密注塑成型技术使产品批量生产成本较传统工艺降低30%以上,生产周期缩短90%以上,单位能耗降低70%以上,实现了生产过程真正意义的零排放、零污染。通过试模过程中所产生的不良现象,详细分析了产生这些不良现象的原因,并提出相应的有效的解决方法。