洗衣机排水管道某零件的注射模具设计.doc

1、洗衣机排水管道某零件的注射模具设计摘要本次设计详细介绍了洗衣机排水管道某零件的注塑模具设计，主要包括塑件材料的分析与设计方案的论证；注塑机的选择；成型零件的设计；侧向分型与抽芯机构的设计；导向机构的设计；脱模机构的设计；温度调节系统的设计，以及模具各部分的计算和校核等。本次设计的方案为一模两腔，塑件材料选用了丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS），浇口形式选用了侧浇口，模具结构为直接分型推杆推出机构。同时运用了PRO/ENGINEER软件设计模具三维图。关键词：注塑模具，塑料，模具设计，抽芯机构Design of the injection mould for a part of the wash

2、ing machine drain pipeAbstractThe detailed design of the injection mold design of a washing machine drainage pipe parts, mainly includes the analysis and design of the plastic injection machine choice demonstration;forming part design; design side parting and core pulling mechanism; design of steeri

3、ng mechanism; demoulding mechanism design; design of temperature control system the portion of the mold, and the calculation and verification. The design scheme for a mold two cavity, acrylonitrile - butadiene - styrene copolymer with plastic material (ABS), gate form the side gate, the die structur

4、e for the direct type - push rod ejecting mechanism. At the same time using the PRO/ENGINEER software design of 3D graph.Key Words: Injection mould, plastic, mold design, core-pulling mechanism目 录1绪论11.1题目背景11.2塑料模具的发展概况11.3塑料模具的发展前景和趋势22塑件分析32.1塑件的结构分析32.1.1塑件三维图32.1.2塑件二维图32.1.3精度分析32.2塑件的材料分析42.2

5、.1塑件材料42.2.2材料的特性42.2.3 ABS的工艺特性42.2.4 ABS的成型工艺42.3塑料的成型工艺52.4注射成型的过程52.4.1成型前的准备52.4.2注射成型过程52.4.3制品的后处理53方案论证63.1方案论证63.2采用方案64注射机的选择74.1确定零件的体积74.2注射机的选择及参数74.2.1注射机的类型74.2.2注射机的主要技术参数84.3注射机的校核85分型面的选择105.1分型面选择原则105.2分型面设计106浇注系统设计116.1浇注系统作用及要求116.2浇注系统的布置116.3主流道设计116.3.1主流道设计要求116.3.2主流道计算11

6、6.4分流道设计126.4.1分流道设计要求126.5浇口设计126.5.1浇口类型126.5.2浇口的位置136.5.3浇口的选择136.6冷料穴设计136.7浇口套和定位圈设计146.7.1浇口套的设计146.7.2定位圈的设计147成型零部件设计157.1成型零部件材料选择157.2成型零部件结构设计157.2.1型腔结构设计157.2.2型芯结构设计167.3成型零件尺寸计算167.3.1影响制品尺寸精度的因素167.3.2成型零件工作尺寸计算177.3.3成型型腔壁厚计算198导向机构设计208.1导柱的设计要求208.2导柱的选择208.3导套的设计和选择209侧向分型抽芯机构设计

7、229.1抽芯机构的类型229.2抽芯距和抽芯力的计算229.2.1抽芯距229.2.2抽芯力229.3斜导柱和斜滑块设计239.3.1斜导柱239.3.2斜滑块239.3.3楔紧块2410脱模机构设计2510.1脱模装置2510.2脱模机构设计原则2510.2.1设计原则2510.2.2脱模力的计算2510.3顶杆顶出机构的设计2610.3.1顶杆顶出机构的设计要求和特点2610.3.2顶杆强度的计算2610.4复位装置2711温度调节和排气系统设计2811.1温度调节系统设计2811.1.1温度调节对制品质量的影响2811.1.2冷却系统的设计原则2811.1.3冷却系统的结构2811.2

8、排气系统设计2912模具总体设计3112.1模具工作过程3112.2模具选用材料及热处理3112.3环保和经济技术分析3213结论33参考文献34致谢35毕业设计（论文）知识产权声明36毕业设计（论文）独创性声明37图纸和说明书联系球球：二二九七八零六九二1绪论1.1题目背景塑料模具的设计和制造水平反映了机械设计和加工的水平，模具的设计已应用了当代先进的设计手段。各行各业对模具需求量的增大，增加了大量的模具设计与制造的技术人才。本课题为中等以上难度的塑料模具设计，从模具的结构设计，各种参数的设计与计算，材料的选择与处理，零件的加工工艺方案的制订，三维造型等均得到一定的锻炼。1.2塑料模具的发展

9、概况伴随着改革开放所带来的各式各样的新技术和新思想，我国的制造业得到了的很大程度上的发展，并且拥有很广阔的发展前景。模具是制造业不可或缺的一部分，它是目前大部分行业必需的，很多行业都离不开模具，它涉及到机械设计制造、塑性加工、锻造、金属材料及其热处理、高分子材料、金属物理、粉末冶金、塑料、橡胶、玻璃等诸多学科、范畴和行业1。利用成型的模具制造出的产品所拥有的高生产率、高精度、高复杂性、高一致性和低消耗，这是其他的加工制造方法无法比拟的。目前我国的模具生产厂家有3万多家，从事该行业的人数已达到100多万人2，我国的模具行业的发展具有以下这些特点：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具以及模具标准件的

10、发展速度快于行业的总体发展水平；塑料模和压铸模成比例增长；专业模具厂家数量及生产能力增加较快；随着经济体制改革的不断深入，“三资”及民营企业的发展很快3。我国的模具生产主要集中在长江三角洲和珠江三角洲等地区，虽然在模具总量上我国位列前茅，但是设计和制造水平还是落后于欧美等发达国家，标准化程度也低于国际水平。同时我国的模具行业还存在着整体利润较低、进口多出口少的不利现状。这说明我国的模具技术与国外技术还存在着不小的差距，仍然需要大力发展。与此同时，我国的模具发展也有着一些有利因素：国家对制造业的重视和大力支持；我国高速发展的机械制造业、汽车制造业、家电及建筑业等给模具行业带来巨大的前景和市场；国

11、际先进企业来华投资热情增高带来的机遇等4。1.3塑料模具的发展前景和趋势经过近些年的发展，塑料模具取得了很大的进步和成果，同时也表现出了今后的发展趋势的方向：(1) 模具的精度越来越高。在10年前，精密模具的精度一般为5m, 而现在已经达到2-3m,1m精度的模具也将要出现。(2) 模具越来越趋近大型化。(3) 模具的技术含量越来越高。(4) 塑料模具的比例将会进一步增高。(5) 新型多功能复合模具会得到进一步的发展，并且得到更加广泛的应用。(6) 标准件的应用会更加的广泛。因为模具标准化以及模具标准件的应用将可以减小模具制造周期, 同时还能提高模具的整体质量和降低模具制造成本。(7) 随着车

12、辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高。同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。(8) 热流道模具在塑料模具中的比重也将逐渐提高。(9) 随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注塑成型等工艺的模具也将随之发展。 (10) 节约资源、重复使用、利于环保，可持续发展7。2塑件分析2.1塑件的结构分析2.1.1塑件三维图塑件的三维图如下图2.1所示，本设计塑件比较复杂，首先塑件上有与开模方向垂直的侧孔，需要设计侧向抽芯机构；同时由于塑件存在较深的型腔，所以开模时可以保证塑件留在动模上。 图2.1 塑件三维图2.1.2塑件二维图如下图2.2可以看出该塑件有部分型腔

13、，同时侧壁上有侧孔，需要侧向抽芯。 图2.2 塑件二维图2.1.3精度分析本塑件材料为ABS，根据GB/T 14486-2008选取本塑件公差等级为MT4。表面粗糙度取Ra0.4。脱模斜度为40130。2.2 塑件的材料分析2.2.1塑件材料 根据该塑件的用途是洗衣机内部某零件，由于ABS为非结晶型塑料，综合性能好，广泛地用于制造汽车、飞机、家电等的零件1。所以本塑件材料选择ABS。2.2.2材料的特性ABS性能指标8如下表所示：表2.1 ABS性能指标名称单位数值密度(g/cm3)1.041.06熔 点130160热变形温度45N/cm6598弯曲强度Mpa80拉伸强度MPa3549拉伸弹性

14、模量GPa1.8硬度HRR6286收缩率%0.40.8缺口冲击强度kJ/m21120弯曲弹性模量Gpa1.4压缩强度HRR6286体积电阻系数cm1013击穿电压Kv.mm-115介电常数60Hz3.72.2.3 ABS的工艺特性(1) ABS属于无定形聚合物，无明显熔点。成型过程中热稳定性较好，成型温度可选择的范围也较大。(2) 粘度适中。(3) 流动性对注射压力的变化比对温度的变化稍敏感。(4) 在成型加工前，大都要作干燥处理。2.2.4 ABS的成型工艺(1) 注射温度在160220摄氏度之间(2) 对于薄壁、长流程、小浇口制品注射压力可达130150MPa；对厚壁、大浇口制品只需701

15、00MPa。(3) 为了获得内应力较小的制品，保压压力不宜过高。以6070MPa为宜。(4) 模具温度在60摄氏度左右。(5) 注射速度以中、低速为宜。2.3塑料的成型工艺塑料的成型方法有很多种，如注射成型、压缩成型、压注成型、挤出成型、吹塑成型等。本塑件采用注射成型。注射成型又称注塑成型。该方法采用注射成型机将粒状的塑料连续输入道注射成型机料筒中并逐渐熔融，使其呈黏性流动状态，由料筒中的螺杆或柱塞推至料筒底部。通过料筒顶端的的喷嘴将熔体注入到闭合的模具型腔中，熔体充满后经过保压和冷却，使制品固化定型，然后开启模具取出制品。注射成型主要用于热塑性塑料，现在也可用于热固性塑料。注射成型的生产是周

16、期性的。根据产品的批量、结构、尺寸与精度，可采用一模一腔，也可采用一模多腔。2.4注射成型的过程2.4.1成型前的准备(1) 原料的预处理。(2) 料筒的清洗。(3) ABS在成型前需要干燥处理。2.4.2注射成型过程包括加料、塑化、加压、注射、保压、冷却定型和脱模等步骤。2.4.3制品的后处理塑料制品脱模后，通常需要进行适当的后处理来改善制品的性能和提高制品的尺寸稳定性。制品的后处理主要指退火和调湿处理。同时需要除去浇口凝料，修饰浇口处余料及飞边毛刺。退火处理的方法是使制品在定温的加热液体或热空气循环烘箱中静置一段时间。一般退火温度应控制在高于制品使用温度1020摄氏度或者低于塑料热变形温度1020摄氏度为宜。调湿处理就是使制品在一定的湿度环境下预先吸收一定的水分，使制品尺寸稳定下来，以避免在使用过程中再发生更大的变化。