洗衣機服務(wù)板工藝分析及模具設(shè)計

時間:2022-10-23 08:20:43

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洗衣機服務(wù)板工藝分析及模具設(shè)計

摘要:本文針對洗衣機服務(wù)板成型工藝進行了分析,介紹了洗衣機服務(wù)板材料選擇過程,借助Pro/E軟件,講述了注塑模具設(shè)計過程,完成了洗衣機服務(wù)板模具設(shè)計。整套模具結(jié)構(gòu)合理,動作可靠,為同類殼形塑件的模具設(shè)計提供了參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞:Pro/E;服務(wù)板;模具設(shè)計

1洗衣機服務(wù)板成型工藝分析

服務(wù)板是家電外觀產(chǎn)品,帶有曲面,塑件平均壁厚2.5mm,可以看到有長條形加強筋和小卡扣,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜;服務(wù)板位于洗衣機整機下面,要求沖擊強度較高,能滿足跌落要求。服務(wù)板零件原材料選擇。普通家電外觀產(chǎn)品的使用環(huán)境溫度為室溫狀態(tài),要求光澤度要好,在裝配時要能承受裝配時的緊固力。根據(jù)以上分析考慮ABS、HIPS或PC作為洗衣機服務(wù)板的成型材料,最終確定材料還需對其成型性能進行比較。洗衣機在室溫條件下使用,材料在室溫下保持良好的機械性能,重要系數(shù)設(shè)取1;價格是任何商品都非常重視的,洗衣機是通用家電產(chǎn)品,這里材料價格系數(shù)設(shè)為3,性能比較結(jié)果顯示洗衣機服務(wù)板ABS材料是最佳選擇,這里選用奇美公司生產(chǎn)的ABSPA766作為服務(wù)板的材料。

2模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1確定型腔數(shù)目

模具設(shè)計時型腔數(shù)目至關(guān)重要,決定了單位時間內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量。型腔數(shù)目影響因素有很多,如成型設(shè)備的生產(chǎn)能力、成本控制要求、產(chǎn)品精度要求、成型設(shè)備的尺寸限制以及其它參數(shù)限制等。對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高而且總體尺寸大的塑料產(chǎn)品一般考慮采用單型腔模具;對總體尺寸小、精度要求低而且結(jié)構(gòu)簡單、成本控制低時一般考慮采用多型腔成型。在控制產(chǎn)品成本和保證質(zhì)量的前提下,為了提高生產(chǎn)率盡量采用多型腔。服務(wù)板工程圖顯示總長589mm,總寬119mm,屬于較大的塑料產(chǎn)品??吹郊^指向部位有凹槽,需要側(cè)抽芯機構(gòu),工程圖分析壁厚相對比較均勻,因為加點外觀產(chǎn)品表面質(zhì)量要求較高。為了保證洗衣機服務(wù)板成型質(zhì)量,為抽芯機構(gòu)留有移動空間,使模具結(jié)構(gòu)緊湊,故考慮采用單型腔模具。

2.2成型零部件設(shè)計

創(chuàng)建模具型芯型腔:啟動Pro/E軟件,在制造—模具型腔設(shè)計環(huán)境下用編輯工具復(fù)制粘貼模型表面,拉伸曲面拉伸至工件側(cè)面,把拉伸曲面與復(fù)制曲面合并,用合并后的曲面分割體積塊,分割創(chuàng)建模具型芯和型腔.

2.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計

在設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮下列有關(guān)因素:塑件外觀、塑件大小及形狀、盡量縮短流程。洗衣機服務(wù)板總體尺寸較長,依據(jù)ABS的成型特性,同時為了保證塑料溶體順利充滿型腔,該模具分流道截面的形狀采用半圓形,直徑設(shè)為10mm。外觀產(chǎn)品一般要求表面不能留有明顯澆口痕跡,選擇側(cè)面進料。為使溶體盡快充滿型腔,縮短注射時間應(yīng)加大進料口尺寸,采用扇形澆口。確定扇形澆口形狀和尺寸.

2.4冷卻系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)設(shè)計

在注射過程中,高溫溶體進入型腔后,需要把塑料溶體冷卻為固態(tài)才能開模取出已成型的產(chǎn)品,如果產(chǎn)品材料開模溫度低,單單靠模具自然散熱成型周期會比較長。因此,設(shè)置冷卻系統(tǒng)十分非常重要。為了降低加工難度節(jié)約模具成本首先考慮單循環(huán)冷卻系統(tǒng),用水冷卻。為了達到好的冷卻效果,動、定模部分分別設(shè)置12個冷卻管道,直徑為10mm,管道間距為40mm。型腔曲面部分管道沿曲面布置。注射過程中如果模腔中的氣體不能順利排出,產(chǎn)品會出現(xiàn)色澤不佳甚至燒壞材料等缺陷,所以在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計時還要考慮怎么排氣的問題。一般模具實現(xiàn)排氣的方式有設(shè)置排氣槽和利用模具零件之間的配合間隙排氣兩種形式,洗衣機服務(wù)板模具中為了順利推出塑件設(shè)置了29個推桿,所以可以利用分型面、推桿的間隙進行排氣。

2.5模架的選擇

注射模具的一部分零件用來支撐成型零件、側(cè)抽芯部分等。這些零件的尺寸和結(jié)構(gòu)被標準化叫作模架,對一般復(fù)雜程度的模具可以選擇標準模架直接用,對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具也可以自己設(shè)計模架。該模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度一般,可以選擇標準模架,從Pro/E的模架庫中,選擇常用的futaba-fg模架,依據(jù)前面確定的型腔數(shù)目、澆注系統(tǒng)以及服務(wù)板的總體尺寸大小。另外還考慮到側(cè)抽芯機構(gòu)選擇模架總體尺寸為800×450;所選模架模板參數(shù):定模板厚度120、動模板厚度100、墊塊高度150、帶頭導(dǎo)柱4-35、復(fù)位桿4-25、緊固螺釘6-M16、標準庫中算出模架總高度500。

2.6側(cè)抽芯機構(gòu)設(shè)計

服務(wù)板在箭頭指向出需要側(cè)抽芯機構(gòu)才能實現(xiàn)脫模,怎樣實現(xiàn)側(cè)抽芯動作而順利脫模是模具結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。為簡化模具結(jié)構(gòu)這里把側(cè)向成型鑲塊固定在推桿板上,利用推出機構(gòu)的推出力實現(xiàn)側(cè)型芯鑲塊做斜向運動。

2.7脫模機構(gòu)的設(shè)計

服務(wù)板長度方向尺寸比較大,但并不深,屬于淺殼型塑料產(chǎn)品,成型時脫模阻力并不大。為簡化模具,方便更換模具零件,這里采用圓形推桿脫模機構(gòu)。為不影響塑件外觀,推出力均勻,順利完好的推出塑料產(chǎn)品,根據(jù)服務(wù)板結(jié)構(gòu)特征盡量讓推桿均布。根據(jù)服務(wù)板的尺寸和結(jié)構(gòu)特征沿周邊和脫模力大的地方一共設(shè)置了29個推桿,直徑5的推桿用了6個,直徑8的推桿用了14個,直徑10的推桿用了9個。

3洗衣機服務(wù)板總裝圖

根據(jù)以上設(shè)計過程,用Pro/E完成洗衣機服務(wù)板總裝。

4結(jié)束語

洗衣機服務(wù)板屬于一般復(fù)雜程度的殼行塑料產(chǎn)品,本文分析了成型工藝特性,依據(jù)模具設(shè)計流程,利用Pro/E軟件設(shè)計了整套注塑模具設(shè)計,還利用Pro/E模架庫裝配模架縮短了設(shè)計周期、提高了設(shè)計的準確度。

參考文獻:

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[3]編委會編著.塑料模具技術(shù)手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社2011.

作者:陳桂華 張群威 單位:漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院