洗衣機服務板工藝分析及模具設計

時間:2022-10-23 08:20:43

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洗衣機服務板工藝分析及模具設計

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

關鍵詞:Pro/E;服務板;模具設計

1洗衣機服務板成型工藝分析

服務板是家電外觀產品,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,結構比較復雜;服務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。服務板零件原材料選擇。普通家電外觀產品的使用環境溫度為室溫狀態,要求光澤度要好,在裝配時要能承受裝配時的緊固力。根據以上分析考慮ABS、HIPS或PC作為洗衣機服務板的成型材料,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,重要系數設取1;價格是任何商品都非常重視的,洗衣機是通用家電產品,這里材料價格系數設為3,性能比較結果顯示洗衣機服務板ABS材料是最佳選擇,這里選用奇美公司生產的ABSPA766作為服務板的材料。

2模具結構設計

2.1確定型腔數目

模具設計時型腔數目至關重要,決定了單位時間內生產產品的數量。型腔數目影響因素有很多,如成型設備的生產能力、成本控制要求、產品精度要求、成型設備的尺寸限制以及其它參數限制等。對結構復雜、精度要求高而且總體尺寸大的塑料產品一般考慮采用單型腔模具;對總體尺寸小、精度要求低而且結構簡單、成本控制低時一般考慮采用多型腔成型。在控制產品成本和保證質量的前提下,為了提高生產率盡量采用多型腔。服務板工程圖顯示總長589mm,總寬119mm,屬于較大的塑料產品。看到箭頭指向部位有凹槽,需要側抽芯機構,工程圖分析壁厚相對比較均勻,因為加點外觀產品表面質量要求較高。為了保證洗衣機服務板成型質量,為抽芯機構留有移動空間,使模具結構緊湊,故考慮采用單型腔模具。

2.2成型零部件設計

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

2.3澆注系統的設計

在設計澆注系統時應考慮下列有關因素:塑件外觀、塑件大小及形狀、盡量縮短流程。洗衣機服務板總體尺寸較長,依據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,直徑設為10mm。外觀產品一般要求表面不能留有明顯澆口痕跡,選擇側面進料。為使溶體盡快充滿型腔,縮短注射時間應加大進料口尺寸,采用扇形澆口。確定扇形澆口形狀和尺寸.

2.4冷卻系統和排氣系統設計

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才能開模取出已成型的產品,如果產品材料開模溫度低,單單靠模具自然散熱成型周期會比較長。因此,設置冷卻系統十分非常重要。為了降低加工難度節約模具成本首先考慮單循環冷卻系統,用水冷卻。為了達到好的冷卻效果,動、定模部分分別設置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,產品會出現色澤不佳甚至燒壞材料等缺陷,所以在模具結構設計時還要考慮怎么排氣的問題。一般模具實現排氣的方式有設置排氣槽和利用模具零件之間的配合間隙排氣兩種形式,洗衣機服務板模具中為了順利推出塑件設置了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、側抽芯部分等。這些零件的尺寸和結構被標準化叫作模架,對一般復雜程度的模具可以選擇標準模架直接用,對結構復雜的模具也可以自己設計模架。該模具結構復雜程度一般,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,依據前面確定的型腔數目、澆注系統以及服務板的總體尺寸大小。另外還考慮到側抽芯機構選擇模架總體尺寸為800×450;所選模架模板參數:定模板厚度120、動模板厚度100、墊塊高度150、帶頭導柱4-35、復位桿4-25、緊固螺釘6-M16、標準庫中算出模架總高度500。

2.6側抽芯機構設計

服務板在箭頭指向出需要側抽芯機構才能實現脫模,怎樣實現側抽芯動作而順利脫模是模具結構的關鍵。為簡化模具結構這里把側向成型鑲塊固定在推桿板上,利用推出機構的推出力實現側型芯鑲塊做斜向運動。

2.7脫模機構的設計

服務板長度方向尺寸比較大,但并不深,屬于淺殼型塑料產品,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。為不影響塑件外觀,推出力均勻,順利完好的推出塑料產品,根據服務板結構特征盡量讓推桿均布。根據服務板的尺寸和結構特征沿周邊和脫模力大的地方一共設置了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洗衣機服務板總裝圖

根據以上設計過程,用Pro/E完成洗衣機服務板總裝。

4結束語

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

參考文獻:

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[2]李先雄,康亞鵬.Pro/ENGINEERWildfire模具設計指導[M].北京:清華大學出版.2005.

[3]編委會編著.塑料模具技術手冊[M].北京:機械工業出版社2011.

作者:陳桂華 張群威 單位:漯河職業技術學院