毕业设计(论文)-洗衣机机盖的注塑模具设计.doc
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1、- 1 - 目目 录录 引引 言言- 3 - 1.1.塑件工艺性分析及其成型工艺塑件工艺性分析及其成型工艺- 4 - 2.2.模具总体结构设计模具总体结构设计- 6 - 21 型腔数目的确定- 6 - 22 分型面的确定- 6 - 23 浇注系统结构的确定- 6 - 2.3.1 主流道设计.- 6 - 2.3.2 分流道设计- 7 - 2.3.3 浇口的设计- 7 - 2. 4 推出及复位方式的确定- 8 - 2.4.1 推杆斜顶的位置设置.- 8 - 2.4.2 推杆和斜顶的结构形状.- 8 - 2.4.3 推杆的复位.- 9 - 2. 5 导向机构的确定- 9 - 2.5.1 定位结构的确
2、定- 9 - 2.5.2 导柱的结构确定.- 9 - 2.5.3 导套的结构确定.- 9 - 2. 6 成型零件的确定- 10 - 2.6.1 型腔型芯的结构设计.- 10 - - 2 - 2.6.2 配合部分的结构设计.- 10 - 2. 7 冷却系统的确定- 11 - 2.7.1 冷却系统的结构形式.- 11 - 2.7.2 冷却水道的布置- 11 - 2. 8 排气系统的确定- 12 - 3.3.注塑机选用与校核注塑机选用与校核- 13 - 3. 1 注塑机选用 .- 13 - 3. 2 注塑机校核- 14 - 3.2.1 注射容量的校核.- 14 - 3.2.2 锁模力校核及注射压力校
3、核.- 14 - 3.2.3 模具厚度校核.- 15 - 3.2.4 模具最大尺寸校核.- 15 - 3.2.5 推出行程校核.- 15 - 3.2.6 顶出装置的校核.- 16 - 4.4.模具的装配模具的装配- 16 - 结束语结束语- 17 - 引引 言言 模具是工业生产的基础工艺装备,被称 为“工业之母” 。75%的粗加工工业产品零件、 - 3 - 50%的精加工零件由模具成型,绝大部分塑 料制品也由模具成型。作为国民经济的基础 工业,模具涉及机械、汽车、轻工、电子、 化工、冶金、建材等各个行业,应用范围十 分广泛。但由于它是一项综合性技术,所以 它的发展必然涉及许多领域的共同配合,特
4、 别是塑料工业和钢材工业。 塑料模具设计是模具设计与制造专业学 生的主干课程,通过本次设计达到以下几方 面的要求: 1、系统的了解塑件的工艺性分析及 其成型工艺; 2、掌握模具零部件的基本设计及其 结构特点; 3、了解注塑机的一般选用原则; 4、了解模具的一般装配过程; 5、熟练应用 UG3.0、AutoCAD 等软件 。 本次设计选择的是洗衣机机盖,洗衣机 机盖采用当前最常用的工程塑料 ABS 注塑成 型,由于其生产批量为每年 20 万件,为大 批量生产,在保证塑件质量的前提下,希望 - 4 - 能采用一模多腔或高速自动化生产来缩短生 产周期,而根据实际生产的要求,产品的表 面一定要光滑,产
5、品几处要与其它产品配合 的地方精度要高,配合后不能要有松动或过 紧的现象,操作部等手能直接接触的部位不 能有飞边,机盖底侧又加之存在着 18 处侧 槽或侧钩,此可见该产品有别于一般产品, 在本次设计中采用了斜顶机构大大减少了模 具的加工难度、成本、以及日后的许多附属 问题。在未来几年,该技术将被广泛应用于 各种带有侧槽或侧钩等的注塑模具中。 从选题到具体设计,都与塑料材料学、 模具材料学、机械制图、公差配合、模具设 计、模具 CAD 等课程具体结合,实现了理论 与实际的重大突破,但学生水平有限,而且 缺乏经验,设计中不妥之处在所难免,恳请 各位老师指正。 - 5 - 洗衣机机盖的注塑模具设计洗
6、衣机机盖的注塑模具设计 摘要:摘要:本文主要介绍了带有 18 处侧槽 或侧钩的洗衣机机盖从工艺性分析 模 具总体结构设计 注塑机选用 模具 装配的一种注塑模具设计过程。其最大的亮 点在于塑件上的 18 处侧槽或侧钩在侧抽芯 无法实现的情况下均采用斜顶机构来解决, 在未来几年,该技术将被广泛应用于各种带 有侧槽或侧钩等的注塑模具中。 关键词:关键词:洗衣机机盖,侧槽或侧钩,斜 顶机构,注塑成型 The washer machine cover of note the plastics molding tool design Abstract: This text mainly introduce
7、s to take the washer machine cover of have 18 side slots or the side hooks to analyze from the craft Total structure design of molding tool Note the plastics machine chooses to use - 6 - A kind of plastics molding tool design process that molding tool assemble.It is a little bit biggest and bright t
8、o lie in 18 side slots or the side hook of the plastics piece to all adopt an organization under the condition that side takes out and cant carry out to solve, at several years of future, that technique will be been apply in various plastics molding tool that takes to have the side slot or the side
9、hook etc. extensively in. Keyword: The washer machine cover, the side slot or the side hook, an organization, injects the plastics to model. 1.1.塑件工艺性分析及其成型工艺塑件工艺性分析及其成型工艺 图 1:塑件图 该产品(如图 1)为洗衣机上的盖子,根 - 7 - 据客户的要求产品的表面一定要光滑,产品 几处要与其它产品配合的地方精度要高,配 合后不能要有松动或过紧的现象,操作部等 手能直接接触的部位不能有飞边,此可见产 品的结构形状较复杂、尺寸精度
10、比较高、表 面质量要求。所以在制造模具时,各零件精 加工后的变形不能太大,精度要高,特别是 模具的型腔要抛光处理,表面粗糙度要达到 Ra0.3 -0.4m,塑件并要求抗冲击,耐摩 擦,耐酸碱、污水。 (1).为了方便加工和热处理,型腔与型 芯部分采用镶拼结构; (2).该塑件是一个洗衣机的盖子,按其 形状分析,有侧抽芯。侧抽芯和分型先后次 序应侧抽芯后上下面分型。但考虑到此塑件 有 18 处需侧抽芯,其加工难度和成本可想 而知,所以在本次设计中采用 18 根斜顶代 替侧抽芯,而顶杆则可大大减少,只需再在 塑件的两端各设置两根顶杆即可。由于塑件 的两侧边有个倾斜角度,所以在模具造型时 塑件不能水
11、平放置,否则不能脱模,故倾斜 放置; - 8 - (3).该塑件不允许产生飞边,这和模具 制造的配合精度,模温、模板的刚性强度都 有关,当然原材料的流动性、注射时的工艺 参数也有关。当然也可能会产生缩孔、顶白 等缺陷,这就要增加模具的排气效果,冷料 穴、模温、流道、浇口尺寸都要适当增大; (4).该塑件的原材料根据要求选择 ABS。ABS 的综合机械性能好,但耐热性较差, 吸水性较大,化学稳定性较好,尺寸稳定、 表面光泽性好,这种材料成型性能好,易产 生熔接痕,浇口处外观不好; ABS 成型条件见表 1: 注射成型 机类型 螺杆 式 比重(克 厘米) 1.03 1.07 计算收缩 率(%) 0
12、.3 0.8 注射压力 (Mpa) 6010 0 喷嘴温度 () 170 180 螺杆转速(转 /分) 28 预 热 温度() 时间 808 5 23 料筒温 度() 前段 1802 00 - 9 - 中段 1651 80 (H) 后段 1501 70 注射时 间(S) 209 0 鼓风烘 箱 高压时 间(S) 05 方 法红外线 灯 冷却时 间(S) 201 20 温度 () 70 注 射 总周期 (S) 502 20 后处理 时间 (H ) 4 表 1:ABS 成型条件 (5).计算制品的体积、质量。用 UG3.0 软件对制件模型进行分析,得到塑件 体积=136.7933 ,查模具设计指导
13、 表 6-1 得塑料 ABS 的密度为 1.02-1.05g/ 3,注:(注塑级密度为 1.05g/3),故单件 塑件质量 Ms=136.7931.05g=143.63265g。 - 10 - 2.2.模具总体结构设计模具总体结构设计 2 21 1 型腔数目的确定型腔数目的确定 由于本塑料制件的生产批量为大批量生 产,在保证塑件质量的前提下,希望能采用 一模多腔或高速自动化生产来缩短生产周期, 提高生产效率,但考虑到塑件比较大,采用 一模多腔的话不合适;每增加一个型腔,受 型腔的制造误差和成型工艺误差的影响,塑 件的尺寸精度要降低 4%-8%,该塑件尺寸精 度较高,故只采用一模一腔;考虑到该塑
14、料 制件形状及浇口的位置、形式的限制,以及 模具制造上的复杂度,模具只采用一模一腔。 2 22 2 分型面的确定分型面的确定 为了将塑料制件和浇注凝料等从密闭的 模具内取出,将模具适当地分成若干个主要 部分,这些可以分离部分的接触表面,通常 为分型面。该塑件分型面比较好确定,通过 对该塑料制件的分析,考虑到塑件的外观表 面和斜顶结构,可以得出该塑料制件只有一 个分型面,即用 UG3.0 直接获取塑件的最大 截面处。 - 11 - 2 23 3 浇注系统结构的确定浇注系统结构的确定 2.3.12.3.1 主流道设计主流道设计 主流道是一端与注射机喷嘴相接触,另 一端与分流道相连的一段带有锥度的流
15、动通 道。根据注射机注射量及 ABS 这种材料选用 主流道截面直径,为便于将凝料从主流道中 拔出,将主流道设计成圆形,锥度为 2 度, 其进口端直径为 4.5mm,出口端直径为 9.5mm。由于注塑机喷嘴球面半径为 15mm, 故主流道球面半径为 16mm。结构见图 2-3- 1。 图 2-3-1:主流道结构图 2.3.22.3.2 分流道设计分流道设计 分流道是指主流道末端与浇口之间这一 段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔 融状态的塑料由主流道流入型腔前,通过截 - 12 - 面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过 渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传 递和保持理想的充填状态,并在流动
16、过程中 压力损失尽可能小,能将塑料熔体均衡地分 配到各个型腔。 (1 1). .分流道的形状及尺寸分流道的形状及尺寸 为了便于加工及凝料脱模,分流道大多 设置在分型面上,分流道截面形状一般为圆 形梯形 U 形半圆形及矩形等,模具设计中常 采用圆形截面,其主要特性是加工工艺性好, 且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大,根 据塑件的体积、壁厚、形状、注塑速率、分 流道的长度和塑料的流动方向,分别在型芯 和型腔上开一个半圆型槽,槽直径 8mm, (注 意它的适用范围,即塑件厚度在 3.2mm 以下, 重量小于 200g) 。该塑件体积为 136.793cm3,质量大约 143.63265g,分流道 长
17、度预计 150mm 长,一个型腔。而对于 ABS 塑料,其圆形截面分流道直径推荐值为 4.7- 9.5mm,应该算是合格的。其基本形状见图 3-4-2 所示。 - 13 - 图 2-3-2 定模芯上的分流道截面基本形状 (2 2). .分流道的表面粗糙度分流道的表面粗糙度 分流道的内表面粗糙度 Ra 要求一般, 一般取 1.6m 左右既可,这样表面稍不光 滑,有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定, 从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度 差,以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率 和剪切热。 2.3.32.3.3 浇口的设计浇口的设计 浇口采用潜伏式浇口,其尺寸很小。这 类浇口由于前后两端存在较大的压
18、力差,能 有效的增大塑料熔体的剪切速率并产生较大 的剪切热,从而导致熔体的表现粘度下降, 流动性增加,有利于填充。采用潜伏式浇口 成型塑件,去除浇口后痕迹小,易取得浇注 系统平衡,也有利于自动化操作。 - 14 - 2.2. 4 4 推出及复位方式的确定推出及复位方式的确定 推出方式很多,有推杆推出脱模、推管 推出脱模、推板推出脱模、推块推出脱模、 利用成型件推出脱模和多元件联合推出脱模 等。根据制品结构特点,由于该塑料类模具 自身有易脱模的特点,采用斜顶和推杆推出 脱模。 本产品有一个很大的特点就是有 18 个 斜顶均匀的分布在产品的边缘。只有产品的 两个侧边斜顶只有一个,所以在产品两个侧
19、边分别设计两个顶杆,使顶出更加平稳。 2.4.12.4.1 推杆斜顶的位置设置推杆斜顶的位置设置 设计时也要遵循一些基本原则,如推杆 应设在脱模阻力大的地方、推杆应均匀布置、 推杆应设在塑件强度刚度较大处,两边对称, 共设 4 处。斜顶的位置分布是根据塑件本身 的倒钩依次排列,两边对称,共设 18 处。 位置见图 2-4-1。 图 2-4-1:顶杆、斜顶布置图 - 15 - 2.4.22.4.2 推杆和斜顶的结构形状推杆和斜顶的结构形状 推杆在推塑件时,应具有足够的刚性, 以承受推出力,由于本塑件模具推杆直接推 在制件内表面,推杆直径大了可能会留下大 的印痕,影响塑件外观,但推杆直径小了, 推
20、杆易发生弯曲、变形,又因为设置了 18 处斜顶,故推杆选用 8250 型号。 斜顶结构具体将在成型零件中介绍,在 这里就不详细介绍了。 2.4.32.4.3 推杆的复位推杆的复位 使用推杆和斜顶作为推出塑件的脱模机 构,在完成一次脱模动作,开始下一个注射 工作循环时,与制品接触的推杆必须回复到 初始位置。为了保险起见,本次设计采用四 根复位杆复位,选用 25235 型号,需要 注塑机的合模动作来配合完成。 2.2. 5 5 导向机构的确定导向机构的确定 导向机构是保证动定模或上下模合模时, 正确定位和导向的零件,而一般大的模具需 要定位块来定位,因为导柱与导套之间有间 隙,所以只能起到导向的作
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- 毕业设计 论文 洗衣机 注塑 模具设计
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