洗衣机波轮注塑模设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 编号： 毕业设计 说明书 题 目： 洗衣机波轮注塑模具 设计 学 院： 机电工程学院 专 业： 机械制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 指导教师单位： 姓 名： 职 称： 题目类型 ： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2014 年 5 月 26 日买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 本文是关于 洗衣机波轮的注 塑模具设计 。 通过生活实例和参考相关的资料确定波轮的尺寸参数，利用三维软件进行三维建模设计出波轮塑件，再对波轮塑件拔模分析获得分型面，生成型芯和凹模，最后是根据型芯和凹模选择模架。阐述了模具 型芯、 凹模 、浇注系统 、冷却系统、 脱模机构 的设计，注射机的选择， 选 用 标准零件 和 设计非标 准零件。 论证了如何 运用 计算机辅助 软件 （ 行 塑件和模具的设计 ， 通过掌握塑料产品设计、机械设计基础、注塑模具设计、塑料产品成型工艺、工程力学、工程制图等相关知识及计算机辅助设计的 技能。最后论文对如何利用计算机辅助软件进行模具设计、装配、仿真和分析作出了详细的介绍。 关键词 ：洗衣机波轮；注塑模；计算机辅助软件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is of by to of is on to of of to by on to in 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 引言 . 1 1 材料的选择及其工艺分析 . 3 简介 . 5 成结构 . 5 要特性 . 5 料性能 . 6 型性能 . 6 2 注射机的选择 . 7 件的质量属性 . 7 射机的确定 . 7 大注射量 . 7 腔数目 . 7 模力 . 8 射机选定 . 8 模力的校核 . 10 大注 射量校核 . 10 具厚度校核 . 11 模行程校核 . 11 3 波轮模具设计 . 12 腔分布 . 12 型面设计 . 12 注系统设计 . 13 口套设计 . 14 位圈设计 . 14 流道设计 . 15 口设计 . 16 注系统的平衡 . 17 气的设计 . 17 4 成型零件设计 . 18 型零件的结构设计 . 18 模设计 . 18 芯设计 . 18 型零件工作尺寸计算 . 19 腔径向尺寸的计算 . 19 腔深度尺寸与型芯高度尺寸的计算 . 20 脱 模机构零件的计算 . 20 模力的计算 . 20 杆直径计算 . 21 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 推杆的位置和布局 . 22 位弹簧 . 22 板的选择 . 23 块 ,推板尺寸的确定 . 24 准模架的选取 . 25 柱和导套的选择 . 26 度调节系统设计 . 29 型周期 . 30 却计算 . 30 料模具的材料及热处理 . 31 料模具的材料应该具有的性能条 件 . 32 具材料与热处理列表 . 32 5 利用软件进行模具的装配与仿真 . 34 配过程 . 34 配体仿真 . 36 6 模具的装配 . 37 具的装配顺序 . 37 模过程分析 . 37 7 总结 . 38 谢辞 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 40 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 引言 对塑料产品发展前景的认识 随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们对塑料产品的要求日益增高，不仅要求达到预期的效果，而且要有美观大方的外表。设计和制造者都应以人为本，创造了人类的视听梦想。 塑料产品的原材料主要来自于塑料，也就是说大部份的塑件都是以注塑模的制造。因此，注塑模在塑料工业中显得相当重要。 由于塑料产品应用前景可观，更新换代比较快，也就要求注塑模技术也应跟上时代发展的步伐。 塑料产品的使用现状 现 今社会中，塑料 制 品已经随处可见。 比 如 ： 照相机、 办公机器 、汽车 、仪器仪表、电话机、 电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经向 着 塑料方向发展。近年来由于工程塑料制件的强度和刚度等都 有了 很大的提高，因而各种工程塑料零件的使用范围 也 在不断扩大。今后随着微型电子计算机的普及和汽车的轻型化，塑料制件的使用范围将会 越来越大 ，塑料工业的生产量也将迅速增长，塑料的应用将覆盖所有国民经济部门， 特别是 在国防和尖端科学技术领域中 占据 重要的地位。 模具的工业地位 模具的定义是利用模具特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的装置。各种材料加工工业中广泛使用着各种模具。按照制品选 用的原材料不同，成型的方法不同，一般将模具分为塑料模具、金属冲压模具、橡胶模具、玻璃模具等。 模具能实现的全面要求是：生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。从模具使用的角度：效率高、自动化操作简便；从模具制造的角度：结构合理、制造简单容易、成本低廉。 模具的质量影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、浇注口、排气槽位置和脱模方式等都对制件的机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹、尺寸精度和形状精度以及制件 的物理性能等有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具的结构对操作难易程度影响非常大。在塑料制品大批量生产时，应尽量减少开模、合模的过程和取下制件过程中的手工操作，因此常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产过程中，还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也是有影响的。当生产批量不大时，模具制造的费用在制件上的成本占有很大的比例，这时应尽可能的采用结构合理又简单的模具，以降低成本。 在现代生产中，高效的设备、先进的模具、合理的加工工艺是模具工业中必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工 工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具上才有可能被充买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 分发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因而模具不断地向前发展。 模具的发展趋势 近几年来，模具工业的增长十分迅速。大型、微型、高效率、自动化、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具的设计和制造角度上来看，模具的发展趋势可以分为以下几个方向： 理论研究加深 在模具设计中，工艺原理的研究越来越深入， 模具设计已经有经验设计阶段逐渐向理论技术设计各方面发展，使得产品的产量和质量都得到很大的提高。 高效率、自动化 大量采用各种高效率、自动化的模具结构。高速自动化的成型机械配合以先进的模具，对提高产品质量，提高生产率，降低成本起了很大的作用。 大型、小型、高精度及高寿命 由于产品应用的扩大，于是出现了各种大型、小型、精密及高寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料。 革新制造模具工艺 在制造模具工艺上，为缩短模具的制造周期，减少钳工的工 作量，在模具加工工艺上的改进很大，特别是异形型腔的加工，采用了各种先进的机床，这不仅大大提高了机械加工的比重，而且提高了加工精度。 标准化 开展标准化工作，不仅大大提高了模具的生产效率，而且改善了质量，降低了成本。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 1 材料的选择及其工艺分析 制件图纸及其工艺参数要求： 首先，洗衣机波轮需要抗腐蚀，环保卫生，耐磨性好，使用寿命长的特点。下面我们来看看本次设计的波轮结构图，如图 1111示： 图 1波轮图纸 图 1波轮正面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 图 1波轮侧面 图 1波轮背面 技术要求： （ 1） 塑件不可以有裂纹和变形缺陷； （ 2） 塑件需要有 耐腐蚀性 ； （ 3） 脱模斜度 3； （ 4） 塑件厚度要求均匀为 3 毫米； （ 5） 塑件表面要求光滑平整。 经过分析确定所用材料： 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 简介 塑料 毒、无味，外观呈象牙色半透明，或透明颗粒或粉状。， 收缩率为 弹性模量值为 2松比值为 湿性250 。塑料 优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用 。 塑料 耐磨性优良 1 1寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和低转速下的轴承。 耐蠕变性比 ，但比 。塑料 热变形温度为 93118 ，制品经退火处理后还可提高 10 左右。 时仍能表现出一定的韧性，可在 00 的温度范围内使用 。 塑料 电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。塑料 受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃中，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。 耐候性差，在紫外光的作用下易产生降解；于户外半年后，冲击强度下降一半。 成结构 丙烯腈 苯乙烯共聚物是由丙烯腈，丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物。 使用最广泛非通用塑料之一。 有以弹性体为主链的接枝共聚物和以坚硬的 脂物主链的接枝共聚物；或以橡胶弹性体和坚硬的 脂混合物。这样，不同的结构就显示不同的性能，弹性体显示出橡胶的韧性，坚硬的 脂显示出刚性，可得到高冲击型，中冲击型，通用冲击型和特殊冲击型等几个品种。具体讲，随橡胶成分 B 的含量（一般为 530%）增加，树脂的弹性和抗冲击性就会增加；但抗拉强度，流动性，耐候性等则下降。树脂组分 含 量（一般为 7095%）含量增大，则可提高表面光泽，机械强度。耐候性。耐热性。耐腐蚀性，电性能，加工性能等好些，而冲击强度等则要下降。树脂组分中 A 与 B 的比例分别为 3035%/8065%。 要特性 塑料 酯是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将 各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。 丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物， A 代表丙烯腈， B 代表丁二烯， S 代表苯乙烯。经过实际使用发现： 料管材，不耐硫酸腐蚀，遇硫酸就粉碎性破裂。 由于具有三 种组成，而赋予了其很好的性能；丙烯腈赋予 脂的化学稳定性、耐油性、一定的刚度和硬度；丁二烯使其韧性、冲击性和耐寒性有所提高；苯乙烯使其具有良好的介电性能，并呈现良好的加工性。大部分 无毒的，不透水，但略透水蒸气，吸水率低，室温浸水一年吸水率不超过 1%而物理性能不起变化。 脂制品表面可以抛光，能得到高度光泽的制品。 有优良的综合物理和机械性能，极好的低温抗冲击性能。尺寸稳定性。电性买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 能、耐磨性、抗化学药品性、染色性、成品加工和机械加工较好。 脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分 醇类和经类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代经中。脂热变形温度低可燃，耐候性较差。熔融温度在 217237 ，热分解温度在 250以上。如今的市场上改性 料，很多都是掺杂了水口料、再生料。导致客户成型产品性能不一又不稳定。 料性能 （ 1） 综合性能较好 ， 冲击强度较高 ， 化学稳定性 ， 电性能良好； （ 2） 与 372有机玻璃的熔接性良好 ， 制成双色塑件 ， 且可表面镀铬 ， 喷漆处理； （ 3） 有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别； （ 4） 流动性比 一点，比 好，柔韧性好； （ 5） 适于制作一般机械零件 ， 减磨 耐磨零件 ， 传动零件和电讯零件。 型性能 （ 6） 无定形材料 ， 流动性中等 ， 吸湿大 ， 必须充分干燥 ， 表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥 80 3小时； （ 7） 宜取高料温 ， 高模温 ,但料温过高易分解 (分解温度为 270度 )。 对精度较高的塑件 ,模温宜取 50 对高光泽 。 耐热塑件 ， 模温宜取 60 （ 8） 如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法； （ 9） 如成形耐热级或阻燃级材料，生产 3致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位 置； （ 10） 冷却速度快，模具浇注系统应以粗，短为原则，宜设冷料穴，浇口宜取大，如：直接浇口，圆盘浇口或扇形浇口等，但应防止内应力增大，必要时可采用调整式浇口。模具宜加热，应选用耐磨钢； （ 11） 料温对塑件质量影响较大，料温过低会造成缺料，表面无光泽，银丝紊乱料温过高易溢边，出现银丝暗条，塑件变色起泡； （ 12） 模温对塑件质量影响很大，模温低时收缩率，伸长率，抗冲击强度大，抗弯，抗压，抗张强度低。模温超过 120度时，塑件冷却慢，易变形粘模，脱模困难，成型周期长； （ 13） 成型收缩率小，易发生熔融开裂，产生应力集中，故成型时应严格控制成型条 件，成型后塑件宜退火处理； （ 14） 熔融温度高，粘度高，对剪切作用不敏感，对大于 200克的塑件，应采用螺杆式注射机，喷嘴应加热，宜用开畅式延伸式喷嘴，注塑速度中高速。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 2 注射机的选择 件的质量属性 经查资料确定 度： = 千克每立方毫米 利用 件计算塑件相关质量属性： 质量： m=克 体积： V= 立方毫米 表面积： s= 平方毫米 重心 g：（毫米） x=性主轴和惯性主力矩：（千克 *平方毫米） 由重心决定： （ （ （ 射机的确定 大注射量 设计模具时，通常要求注射成型时的总重量应该是注射机的最大注射量 65%80%,即： m a %6 5 %G （ 2 式中： G 塑件重量（ g）； 注射机最大注塑量（ g）。 推出 %)80%65(a = 型腔数目 由于塑件外型 和 尺寸 都 较大，形状比较复杂，型腔数目为 6 2m a （ 2 式中 ： n 型腔数目； 注射机的最大注射量（ g） ； 2G 浇注系统的重量（ g） ； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 1G 制品的重量（ g） 。 由于 2G 未知，但 根据 1G 的 数值可知 n 一定大于 1，且小于 3，由于制品的精度高，根据经验，取 n=2。 模力 塑件和流道凝料在分型面上的投影面积： A= n =163068 2 （ 2 式中： n 型腔数（数量为 2）； 单个塑件在分型面上的投影面积； 流道凝料在分型面上的投影 面积。 所需要的锁模力： n P 型 = （ 2 式中： P 型 塑料熔体对型腔的平均压力（取 35 射机选定 表 2注射机型号及参数 项目 00/350 00/200 000/450 000/550 000/600 000/630 000/1000 螺杆直径 /5 65 85 100 110 120 130 注射容量/00 500 1000 1000 2000 3000 4000 注射重量 /g 455 455 910 910 1820 2730 3640 注射压力/02 132 118 118 108 113 125 注射速率/(168 168 303 325 455 718 910 塑化能力/(80 110 125 180 195 245 290 注射方式 螺杆式 螺杆式 螺杆式 螺杆式 螺杆式 螺杆式 螺杆式 锁模力 /500 2000 4500 5500 6000 6300 10000 移模行程00 500 700 700 750 1120 1100 拉杆间距40440 540440 650550 650550 760700 900800 1050950 最大模厚50 440 700 700 800 960 1000 最小模厚 /00 240 300 300 500 400 250 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 续表 2注射机型号及参数合模方式 肘杆 液压 液压 液压 肘杆 液压 液压 顶出行程 /00 128 190 190 125 200 150 顶出力 /8 41 95 95 120 110 160 定位孔径 /80 160 150 225 198 225 300 喷嘴移出量/0 30 30 30 25 30 50 喷嘴球半径/8 20 18 18 18 18 18 系统压力/ 动机功率/1 64 03 137 182 加热功率 /4 17 8 21 40 形尺寸(lwh)/(mmm) 6 4 114重量 /t 12 9 20 25 37 50 65 根据最大注射量和锁模力，参照表（ 2射机型号及参数，初步选定注射型号为 3 杆式注射机，其主要技术参数如下： 结构形式：卧式 额定注射量 / 3000 螺杆直径 /120 注射压力 /113 注射重量 /g： 2730 注射速率 / 1 718 塑化能力 / 1： 245 注射行程 /1120 注射方式：螺杆式 锁模力 /6300 拉杆间距 /900模方式：液压 模具最大厚度 /960 模具最小厚度 /400 顶出行程 /200 顶出力 /110 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 定位孔径 /225 喷嘴移出量 /30 喷嘴球半径 /18 系统压力 / 定模固定尺寸 /10001250 拉杆空间 / 500650 电动机功率 /137 加热功率 /40 机器外形尺寸 / /l ： 量 /t： 50 模力的校核 锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力。当高压的塑料熔体充满型腔时，会沿锁模力方向产生一个很大的涨型力。因此，注射机的锁模力必须大于该模的涨型力，即 1000（ 2 式中： F 注塑机的额定锁模力， F=6000 k 锁模力安全系数，一般值取 k 在取 P 型腔的平均压力， p=35 A 塑件与浇注系统在分型面上的总投影面积 ,A=163068 2 因为1000=以初步定的注塑机的锁模力力为 6300足设计要求。 大注射量校核 注塑机的最大注塑量应大于或等于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），一般来说注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的 80%。所以选用的注塑机最大注塑量应该满足： 浇塑机 （ 2 式中： 机V 注塑机的最大注塑量， 3000 塑V 塑件的体积，该产品 V 塑 526 V 浇 浇注系统体积，该产品 V 浇 20 因此 机V 546步选定的注塑机的注射容积为 3000足设计要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 具厚度校核 模具 的 闭合厚度必须满足 下列关系 ： m （ 2 式中 ： 动、定模 之 间的最小开距 ， 400 模具闭合 的 厚度 ， 513 动、定模 之 间的最大开距 ， 960 因此，初步 选 定 的注射机的模具厚度满足设计的模具厚度要求。 模行程校核 双分型面注射模的开模行程为： 10521L （ 2 式中： L 最大开模行程， 注射行程为 L=1120 1H 脱模距离， 1H =20 2H 包括浇注系统在内的塑件的高度 ， 2H =60 a 第一次开模距离，需要保证浇注系统凝料有足够自由脱落距离， a 240 将数据代入公式得： L=1120 20+60+（ 510） +240=325330 故初步选定的注射机的最大开模行程满足模具开模设计的要求。 经过一系列校核，该注射机符合本模具设计要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 3 波轮模具设计 腔分布 现在已经确定型腔数为 2，其分布如下图 3 图 3型腔分布 型面设计 分型面设计位置的总体原则是：能保证塑件的质量，便于塑件的脱模及简化模具的结构；分型面受到塑件在模具中的成型的位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件的位置形状以及推出方法、模具的制造、排 气、操作工艺等多种因素的影响，所以在设计分型面时应综合分析和比较，具体可以从下面几个选项进行选择。 （ 1） 分型面应选在塑件外形的最大轮