一种用于车用显示屏背光板加工的模具的制作方法与流程

1.本发明涉及一种模具的制作方法，尤其是涉及一种用于车用显示屏背光板加工的模具的制作方法。


背景技术：

2.汽车液晶显示屏后面的塑料挡板，叫背光板，英文称 light guide，使用pc材料注塑制成。由于目前的汽车广泛使用液晶显示屏，这类背光板的零件用途十分广泛。从图1的产品平面图及图2的俯视图中可以看出，该背光板是一个矩形的平板。由于面积较大，要使显示屏平整地安装在背光板上对整个背光板的平面度的要求太高。而为了减少加工的难度，通常采用的方法是在如图1所示的在平面上设置第一小支承面121、第二小支承面122、第三小支承面123、第四小支承面124和第五小支承面125共5个小支承面，这5个小支承面理论上是在同一个面上，从图2的俯视图中可以看见，产品的背面a1，a2，a3位置是3处螺钉柱的底面，这个对应于产品而言，可以看做a基准，也是x方向的0位，在实际的产品加工过程中，人们通常将第二小支承面122，第三小支承面123，第四小支承面124设置在一个平面上，这3个面虽然不连续，但理论上这个3个面是同共面的，是同一张面。由于汽车上的液晶显示屏是放在这个面上，因此要求这个面非常平整，这个面与a基准有0.85度的角度，更重要的是这个面有平面度的要求，其平面度为0.3mm。而将第一小支承面121和第五小支承面125设置在另一个平面上，也就是说，在x方向上，第二小支承面122，第三小支承面123，第四小支承面124相对于a基准是一个尺寸，第一小支承面121和第五小支承面125相对于a基准是另一个尺寸。要保证这5个点相对于a基准的距离的波动值，能使得这个5个点的平面度控制在0.3以内，这个面的其余部分与这5个点对应区域是圆滑连接的，这样就可以判断这整个面的平面度是在0.3mm以内，是符合图纸要求的。
3.但是在塑料模具的制作过程中，塑料产品注塑后的最终的变形，并不一定会按我们预定的想法去变形，而是一个复杂的变形过程。变形后得到的最终塑料件的尺寸是要以实际产品的尺寸为准。而受到注塑工艺，测量误差，浇口位置，产品结构，模具冷却，塑料填充型腔过程中的分子取向，产品收缩等多种因素的影响。塑料件产品的尺寸要做到100%符合图纸，是一个难点，特别是注塑后的变形产生的形位公差，决定了初始设计制作的模具是需要通过试模后，测量出塑料件的实际尺寸与图纸尺寸的实际差值，再通过修正模具对应部位的差值，来达成图纸要求的。在修改模具的过程中，如果是模具量过多，则只需要进行简单的切削去除多余的尺寸就可以了，但是当模具量过少时，只有通过对模具上的模仁，进行烧焊，堆积材料，再机械加工而达成。但是，对工件的烧焊过程，涉及到工件的高温温度变化，烧焊层与原始材料层是否100%融合到位等问题，这种方式会造成模具的烧焊层容易脱落，降低模具的使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种能够方便的进行模具修正且不会降低模
具寿命的用于车用显示屏背光板加工的模具的制作方法。
5.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于车用显示屏背光板加工的模具的制作方法，所述的背光板的背面设置有三个螺钉柱，所述的三个螺钉柱的端面位于同一平面，所述的背光板的正面设置有5个小支承面，分别为位于所述的背光板下侧的第一小支承面和第五小支承面，以及位于所述的背光板上侧的第二小支承面、第三小支承面和第四小支承面，所述的第一小支承面和所述的第五小支承面位于同一平面，所述的第二小支承面、所述的第三小支承面和所述的第四小支承面位于同一平面，在加工模具时，在定模仁上对应于螺钉柱端面的位置根据设计参数增加第一修模预留层，在动模仁上对应于小支承面的位置根据设计参数增加第二修模预留层，试模后，测量三个螺钉柱的端面与各个小支承面之间的距离，根据测得的实际参数与理论参数之间的差值，首先选择最小的差值对所述的第一修模预留层进行减材料，当所述的第一修模预留层厚度大于最小的差值时，所述的第一修模预留层的减材料厚度值为最小的差值，当所述的第一修模预留层厚度小于等于最小的差值时，所述的第一修模预留层的减材料厚度值为所述的第一修模预留层厚度值，然后在各个小支承面对应在位置对所述的第二修模预留层进行减材料，所述的第二修模预留层减材料厚度值为测得的三个螺钉柱的端面与各个小支承面之间的距离的实际参数与理论参数之间的差值减去最小的差值，完成所有第二修模预留层的减材料后，模具制作完毕。
6.优选的方案是，所述的第一修模预留层与所述的第二修模预留层的厚度比为2：3。
7.进一步优选的方案是，所述的第一修模预留层与所述的第二修模预留层的厚度之和大于等于0.5mm。
8.所述的背光板的长度为262.2mm，宽度为107.3mm，高度为17.6mm，三个螺钉柱的端面与第一小支承面之间的理论距离为13.185mm，三个螺钉柱的端面与第二小支承面之间的理论距离为14.635mm，所述的第一修模预留层厚度为0.2mm，所述的第二修模预留层厚度为0.3mm。
9.与现有技术相比，本发明的优点在于通过事先在模具上留材料的方式，通过数据分析，最终制作成能够产品图纸的形位公差要求的模具的同时，不需要对模具上的模仁进行烧焊堆积材料处理，大大提高了模具的使用寿命。
附图说明
10.图1为车用显示屏背光板的产品平面示意图；图2为图1的俯视图；图3为实施例的示例中使用本发明方法制作的模具定模仁的平面示意图；图4为图3的a－a剖视图；图5为图4中的e处放大图；图6为实施例的示例中使用本发明方法制作的模具动模仁的平面示意图；图7为图6的a－a剖视图；图8为图6的b－b剖视图；图9为图7中的f处放大图；图10为图7中的g处放大图；
图11为图8中的h处放大图。
具体实施方式
11.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
12.实施例：一种用于车用显示屏背光板加工的模具的制作方法，如图1和图2所示，背光板1的背面设置有三个螺钉柱11，三个螺钉柱11的端面位于同一平面，背光板1的正面设置有5个小支承面12，分别为位于背光板11下侧的第一小支承面121和第五小支承面125，以及位于背光板11上侧的第二小支承面122、第三小支承面123和第四小支承面124，第一小支承面121和第五小支承面125位于同一平面，第二小支承面122、第三小支承面123和第四小支承面124位于同一平面，在加工模具时，在定模仁2上对应于螺钉柱端面的位置根据设计参数增加第一修模预留层21，如图3~图5所示，在动模仁3上对应于小支承面的位置根据设计参数增加第二修模预留层31，如图6~图11所示；试模后，测量三个螺钉柱的端面与各个小支承面之间的距离，根据测得的实际参数与理论参数之间的差值，首先选择最小的差值对第一修模预留层21进行减材料，当第一修模预留层21厚度大于最小的差值时，第一修模预留层21的减材料厚度值为最小的差值，当第一修模预留层21厚度小于等于最小的差值时，第一修模预留层21的减材料厚度值为第一修模预留层21的厚度值，然后在各个小支承面对应在位置对第二修模预留层31进行减材料，第二修模预留层31减材料厚度值为测得的三个螺钉柱的端面与各个小支承面之间的距离的实际参数与理论参数之间的差值减去最小的差值，完成所有第二修模预留层31的减材料后，模具制作完毕。
13.以下通过一个示例对本发明作进一步的具体说明。
14.本示例中的背光板的长度为262.2mm，宽度为107.3mm，高度为17.6mm，其中俯视图的a1，a2，a3位置是3处螺钉柱11的底面，这个对应于产品而言，可以看做a基准。也是x方向的0位。在主视图上有第一小支承面121、第二小支承面122、第三小支承面123、第四小支承面124和第五小支承面125等5个小支承面，这5个小支承面理论上是在同一个面上，从产品形状看上去，第一小支承面121是在一个面上，第二小支承面122、第三小支承面123、第四小支承面124在一个面上，第五小支承面125在一个面上。这3个面虽然不连续，但理论上这个3个面是同共面的，是同一张面。因为汽车上的液晶显示屏是放在这个面上。要求这个面非常平整，这个面与a基准有0.85度的角度，更重要的是这个面有平面度的要求，其平面度为0.3mm。设计时，该三个螺钉柱11的端面与第一小支承面121之间的理论距离为13.185mm，三个螺钉柱的端面与第二小支承面122之间的理论距离为14.635mm，是以第一小支承面121、第二小支承面122、第三小支承面123、第四小支承面124和第五小支承面125这5个小支承面相对于a基准的距离值来判断其平面度的ok与ng的。要保证这5个小支承面相对于a基准的距离的波动值，能使得这个5个小支承面的平面度控制在0.3以内，这个面的其余部分与这5个小支承面对应区域是圆滑连接的，这样就可以判断这整个面的平面度是否在0.3mm以内，是否符合图纸要求。
15.针对这个背光板的零件，要达成这个平面度0.3的要求，在模具设计环节，首先对产品尺寸，进行了以下调整。同样的，模具的设计值，也是对应以下设计规格值（留材料）第一修模预留层21厚度为0.2mm，第二修模预留层31厚度为0.3mm。
16.产品经模具注塑出来后，通过在测量工装上实际测量产品的第一小支承面121、第
二小支承面122、第三小支承面123、第四小支承面124和第五小支承面125这5个小支承面的x数据，得到以下结果：三个螺钉柱11的端面与第一小支承面121之间的距离为12.67mm，三个螺钉柱的端面与第二小支承面122之间的距离为14.438mm，三个螺钉柱11的端面与第三小支承面123之间的距离为14.0928mm，三个螺钉柱的端面与第四小支承面124之间的距离为14.423mm，三个螺钉柱11的端面与第五小支承面125之间的距离为12.656mm，把以上结果做在下表中进行分析：从上表可以看出，a基准加上第一小支承面121、第二小支承面122、第三小支承面123、第四小支承面124和第五小支承面125这5个小支承面的理论的留材料量是0.5mm，按正常理解，产品注塑出来后，产品应符合设计规格值（留材料）才对，但是，实际偏差量如上表最右边的数值，第一小支承面121、第三小支承面123和第五小支承面125这3处的x的偏差量与0.5的误差为0.015,0.0422,0.029。基本符合预期的要求。因为第一小支承面121、第三小支承面123和第五小支承面125这3个点是在测量工装的固定点附近，尺寸比较稳定。说明第一小支承面121、第三小支承面123和第五小支承面125这3个点的理论留材料量与实际偏差量是吻合的，修模时，只需要把第一小支承面121、第三小支承面123和第五小支承面125这3个点的理论留材料量去掉，即a基准加上第一小支承面121、第三小支承面123和第五小支承面125留材料量0.2 0.3=0.5去掉，就可以满足第一小支承面121、第三小支承面123和第五小支承面125这3个点x值对平面度0.3的要求。
17.但如第二小支承面122和第四小支承面124这两个点，实际x值的偏差量为0.197与0.212，不是如预期的有0.5左右的偏差量。因为针对塑料产品而言，注塑后的产品尺寸，不是如预期那样的变化，受到多重因素的影响，产品会出现变形，这个变形的精确值，不可预测，只能通过测量实际的产品数据而获得。这就是实际x值的偏差量为0.197与0.212，不是如预期的有0.5左右的偏差量的原因。对实际产品而言，就是第二小支承面122和第四小支承面124这两个点，相对于图1中的a基准。也是x方向的0位，有0.303与0.288的变形，这个是在修模时，需要重点考虑的因素。只有考虑这些因素，修模的方向才能正确，才能把产品尺寸修合格。因此，修模量不能按第一小支承面121、第三小支承面123和第五小支承面125那样，简单的把0.5的留材料量去掉即可，要按照产品的实际变形量来修正a基准加上第二小支承面122和第四小支承面124的留材料量。这也是模具设计前，需要前期设计预留材料的原因。因为变形量的不可预测性，只有通过前期设计预留材料，然后通过产品实测值，对模具尺寸进行修正。也就是说，针对第二小支承面122和第四小支承面124这两个点的修模，修改的量为0.197与0.212，不能是原来的0.5的留材料量。
18.因此，最终评估的修模方案如下，同时考虑a基准与第一小支承面121、第二小支承面122、第三小支承面123、第四小支承面124和第五小支承面125这5个小支承面的修改量如下表所示：
从以上修模方案可以看出：a1、a2和a3这3处修改量为0.2，也就是说先将a基准第一修模预留层21之前留材料量的0.2去掉。同样，针对与第二小支承面122与第四小支承面124的第一修模预留层21同样去掉了0.2的余量。如之前的分析，第一小支承面121、第三小支承面123和第五小支承面125这3处的第二修模预留层31留材料量0.3，要考虑在修模方案中。如以上的第一小支承面121、第三小支承面123和第五小支承面125的修模量即为0.3。但是，针对第二小支承面122与第四小支承面124这两处，对应的第二修模预留层31的0.3的留材料量，不能考虑在修模方案中，修模量只能是0。
19.对修模后的产品进行实测，得到以下结果：三个螺钉柱11的端面与第一小支承面121之间的距离为13.159 mm，三个螺钉柱的端面与第二小支承面122之间的距离为14.74mm，三个螺钉柱11的端面与第三小支承面123之间的距离为14.593mm，三个螺钉柱的端面与第四小支承面124之间的距离为14.773mm，三个螺钉柱11的端面与第五小支承面125之间的距离为13.151mm，从结果来看，第一小支承面121、第二小支承面122、第三小支承面123、第四小支承面124和第五小支承面125这5个小支承面的x值均达到了公差的要求，平面度为0.185。说明这个预先留材料，考虑产品变形后，调整修模量的修模方案是正确的。