洗衣机排水件注塑模具设计.doc

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一腔，塑件材料选用了pp，浇口形式选用了点浇口，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 AbstractThe 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 steering 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 structure 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 引言 51.1 塑料简介 51.2 注塑成型及注塑模 52 塑件材料分析 82.1 塑件材料的基本特性 82.2 塑件材料成型性能 83 塑件的工艺分析 133.1 塑件的结构设计 133.2 塑件尺寸及精度 153.3 塑件表面粗糙度 153.4 塑件的体积和质量 154 注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定 174.1 注射成型工艺过程分析 174.2 浇口种类的确定 184.3 型腔数目的确定 184.4 注射机的选择和校核 194.4.1 注射量的校核 194.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 204.4.3 模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核 215 注射模具结构设计 235.1 分型面的设计 235.2 型腔的布局 245.3 浇注系统的设计 245.3.1 浇注系统组成 255.3.2 确定浇注系统的原则 255.3.3 主流道的设计 255.3.4 浇口的设计 275.4 注射模成型零部件的设计 275.4.1 成型零部件结构设计 285.4.2 成型零部件工作尺寸的计算 285.5 排气结构设计 305.6 脱模机构的设计 315.6.1 脱模机构的选用原则 315.6.2 脱模机构类型的选择 315.6.3 推杆机构具体设计 315.7 注射模温度调节系统 325.7.1 冷却系统之设计规则 325.8 模架及标准件的选用 335.8.1 模架的选用 335.8.2 标准件的选用 336 模具材料的选用 346.1 成型零件材料选用 346.2 注射模用钢种 34总 结 36致 谢 37参考文献 38 1 引言模具制造是国家经济建设中的一项重要产业，振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。

模具是工业生产的基础工艺装备”也已经成为广大业内人士的共识在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域1.1 塑料简介塑料是以树脂为主要成分的高分子材料，它在一定的温度和压力下具有流动性可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸，并在成型固化后保持其既得形状而不发生变化塑料有很多优异性能，广泛应用于现代工业和日常生活，它具有密度小，质量轻，比强度高，绝缘性能好，介电损耗低，化学稳定性高，减摩耐磨性能好，减振隔音性能好等诸多优点另外，许多塑料还具有防水、防潮、防透气、防辐射及耐瞬时烧蚀等特殊性能[1]塑料以从代替部分金属、木材、皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料，在国民经济中，塑料制作已成为各行各业不可缺少的重要材料之一1.2 注塑成型及注塑模将塑料成型为制品的生产方法很多，最常用的有注射，挤出，压缩，压注，压延和吹塑等。

其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法除氟塑料外，几乎的有的热塑性塑料都可以采用此方法成型它具有成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精度较高、易于实现全自动化生产等一系列优点因此广泛用于塑料制件的生产中，其产口占目前塑料制件生产的30%左右但注射成型的设备价格及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料件的生产要了解注射成型和注射模，首先得了解注射机的一些基本知识，注射机是注射成型的主要设备，依靠该设备将粒状塑料通过高压加热等工序进行注射 注射机为热塑性或热固性塑料注射成型所用的主要设备，按其外形可分为立式、卧式、直角式三种，由注射装置、锁模装置、脱模装置，模板机架系统等组成注射成型是根据金属压铸成型原理发展而来的，其基本原理是利用塑料的可挤压性和可模塑性首先将松散的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过料筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段保压冷却定型时间后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品注射成型生产中使用的模具叫注射模，它是实现注射成型生产的工艺装备。

注射模的种类很多，其结构与塑料品种、塑件的复杂程度和注射机的种类等很多因素有关，其基本结构都是由动模和定模两大部分组成的定模部分安装在注射机的固定板上，动模部分安装在注射机的移动模板上，在注射成型过程中它随注射机上的合模系统运动注射成型时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合一般注射模由成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统及支承零部件组成注射模、塑料原材料和注射机通过注射成型工艺联系在一起注射成型工艺的核心问题就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体，并把它注射到型腔中去，在控制条件下冷却定型，使塑件达到所要求的质量注射机和模具结构确定以后，注射成型工艺条件的选择与控制便是决定成型质量的主要因素注射成型有三大工艺条件，即：温度、压力、时间在成型过程中，尤其是精密制品的成型，要确立一组最佳的成型条件决非易事，因为影响成型条件的因素太多，有制品形状、模具结构、注射装备、原材料、电压波动及环境温度等塑料模具的设计不但要采用CAD技术，而且还要采用计算机辅助工程（CAE）技术这是发展的必然趋势注塑成型分两个阶段，即开发/设计阶段（包括产品设计、模具设计和模具制造）和生产阶段（包括购买材料、试模和成型）。

传统的注塑方法是在正式生产前，由于设计人员凭经验与直觉设计模具，模具装配完毕后，通常需要几次试模，发现问题后，不仅需要重新设置工艺参数，甚至还需要修改塑料制品和模具设计，这势必增加生产成本，延长产品开发周期目前国际市场上主要流行的，运用范围最广的注射模流动模拟分析软件有澳大利亚的MOLDFLOW、美国的CFLOW、华中科技大学的H-FLOW等其中MOLDFLOW软件包括三个部分：MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （产品优化顾问，简称MPA），MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模拟分析，简称MPI），MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型过程控制专家，简称MPX）采用CAE技术，可以完全代替试模，CAE技术提供了从制品设计到生产的完整解决方案，在模具制造加工之前，在计算机上对整个注射成型过程进行模拟分析，准确预测熔体的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题，及时修改制件和模具设计，而不是等到试模以后再返修模具这不仅是对传统模具设计方法的一次突破，而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等，都有着重大的技术经济意义。

2 塑件材料分析2.1 塑件材料的基本特性目前，生活中，日常用品塑料的比较多，洗衣机排水件是家庭普及用品，.洗衣机排水件几乎每天都有人用坏，更换，所以市场也看中了这一点，为了适应家庭需要，很多厂家开始生产比以前旧材料更好的新材料按扭，本次设计就是以此为基点，设计生产一种洗衣机排水件的注射模具，该按扭套不易被按坏，坚固耐用，深受广大消费者的欢迎，具有广阔的市场前景设计中利用CAD/CAE技术进行模具设计和成型工艺分析首先，在三维高端软件UG·NX上进行产品3D造型，然后使用Auto CAD绘制注射模具总装图和模具零件图，最后将产品三维图转入MOLDFLOW软件中进行注射工艺过程模拟分析，确定最佳的注射工艺参数，同时分析制品缺陷的原因及解决办法由于本次设计的洗衣机排水件具有手感工效，而不缺实用功能，表面光滑且透明，故选用材料为PP，它是一种优良的热塑性工程材料2.2 塑件材料成型性能PP塑料，化学名称：聚丙烯，英文名称:Polypropylene（简称PP）比重:0.9-0.91克/立方厘米 成型收缩率:1.0-2.5% 成型温度：160-220℃ 成分结构　　PP为结晶型高聚物，常用塑料中PP最轻，密度仅为0.91g/cm3（比水小）。

通用塑料中，PP的耐热性最好，其热变形温度为80-100℃，能在沸水中煮PP有良好的耐应力开裂性，有很高的弯曲疲劳寿命，俗称“百折胶”PP的综合性能优于PE料PP产品质轻、韧性好、耐化学性好PP的缺点：尺寸精度低、刚性不足、耐候性差，它具有后收缩现象，脱模后，易老化、变脆、易变形 　　日常生活中，常用的保鲜盒就是由PP材料制成成型特性：　1.结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解. 　　2.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形. 3.冷却速度快,浇注系统及冷却。