洗衣機(jī)波輪注射模設(shè)計(jì)-注塑模具【9張CAD高清圖紙和文檔】【注塑模具JA系列】

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二、課題來(lái)源及選題依據(jù)20世紀(jì)五六十年代出現(xiàn)于日本的波輪洗衣機(jī)目前是我國(guó)人民最了解，市場(chǎng)占有率最高的洗衣機(jī)種類(lèi)。早期的波輪洗衣機(jī)一般采用偏置波輪，而不是目前常見(jiàn)的波輪位于內(nèi)桶中央，把波輪設(shè)計(jì)在內(nèi)桶邊上目的是為了提高洗衣機(jī)的洗凈力。這是在權(quán)衡各種因素后設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品，水流方式是利用波輪先正向旋轉(zhuǎn)30秒，然后停5秒，再反向旋轉(zhuǎn)30秒，再停5秒，周而復(fù)始的循環(huán)下去，這種方式維持了二、三十年之久，進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，出現(xiàn)了新型波輪和新型水流才取代了這種方式：波輪在桶的底部，還通過(guò)其它設(shè)計(jì)大大改變了水流。新型全自動(dòng)洗衣機(jī)的水流方式一般為正向旋轉(zhuǎn)1-3秒，停05l秒， 再反向應(yīng)轉(zhuǎn)l3秒，再停05l秒，這和舊式水流大不一樣，這種方式也是多年研究的成果，有利于各因素之間的平衡，兼顧了洗滌力、磨損率、纏繞狀況，洗滌均勻度等因素。三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：1.對(duì)零件工藝性分析 2. 確定成形方案 以及相應(yīng)的計(jì)算 3. 技術(shù)圖樣折合A0不少于二張 。 4設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，字?jǐn)?shù)不少于10000字。 四、接受任務(wù)學(xué)生： 70201 班 姓名 席 偉 五、開(kāi)始及完成日期：自 2007 年 10 月 8日 至 2007 年 11 月 10日六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）：指導(dǎo)教師簽名 簽名 教研室主任學(xué)科組組長(zhǎng)研究所所長(zhǎng)簽名 院長(zhǎng)(系主任) 簽名2006 年 11 月 10日 編號(hào) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目： 波輪注射模 繼續(xù)教育 學(xué)院 數(shù)控技術(shù) 專業(yè)學(xué) 號(hào)： 20051457 學(xué)生姓名： 席 偉 指導(dǎo)教師： 范 豐 07年11月摘要本模具為波輪注射模，結(jié)構(gòu)形狀分布均勻，以整體式的零件進(jìn)行澆注，葉片不規(guī)則，表面為洗衣工作面，加工有一定困難波輪精度較高，選用單腔；以推桿為主推管為輔的聯(lián)合脫模方式；采用點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)。采用最簡(jiǎn)單的外連接直通式冷卻水道，冷卻劑用水。進(jìn)行脫模力計(jì)算以及成型零部件工作尺寸計(jì)算。關(guān)鍵詞：注射機(jī)，脫模力，推桿 大專（脫產(chǎn)）畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告書(shū) 題 目波輪注射模設(shè)計(jì)姓 名席偉學(xué) 號(hào)20051457專 業(yè)數(shù)控技術(shù)指導(dǎo)教師范 豐職 稱 2007 年 11 月課題來(lái)源企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需求?？茖W(xué)依據(jù)（包括課題的科學(xué)意義；國(guó)內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢(shì)；應(yīng)用前景等） 20世紀(jì)五六十年代出現(xiàn)于日本的波輪洗衣機(jī)目前是我國(guó)人民最了解，市場(chǎng)占有率最高的洗衣機(jī)種類(lèi)。早期的波輪洗衣機(jī)一般采用偏置波輪，而不是目前常見(jiàn)的波輪位于內(nèi)桶中央，把波輪設(shè)計(jì)在內(nèi)桶邊上目的是為了提高洗衣機(jī)的洗凈力。這是在權(quán)衡各種因素后設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品，水流方式是利用波輪先正向旋轉(zhuǎn)30秒，然后停5秒，再反向旋轉(zhuǎn)30秒，再停5秒，周而復(fù)始的循環(huán)下去，這種方 式維持了二、三十年之久，進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，出現(xiàn)了新型波輪和新型水流才取代了這種方式：波輪在桶的底部，還通過(guò)其它設(shè)計(jì)大大改變了水流。新型全自動(dòng)洗衣機(jī)的水流方式一般為正向旋轉(zhuǎn)1-3秒，停05l秒， 再反向應(yīng)轉(zhuǎn)l3秒，再停05l秒，這和舊式水流大不一樣，這種方式也是多年研究的成果，有利于各因素之間的平衡，兼顧了洗滌力、磨損率、纏繞狀況，洗滌均勻度等因素。研究?jī)?nèi)容 1對(duì)塑件進(jìn)行工藝分析 2選擇注射機(jī)確定型腔數(shù) 3確定成型方案 4繪制結(jié)構(gòu)方案草圖 5計(jì)算與說(shuō)明現(xiàn)基本以機(jī)械設(shè)計(jì)為主，其它為輔。擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析按照設(shè)計(jì)任務(wù)，根據(jù)調(diào)查研究所提供的權(quán)據(jù)和有關(guān)技術(shù)資料，進(jìn)行以下工作：進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算、繪制有關(guān)圖紙（零件圖、部件總圖、裝配圖等），編寫(xiě)計(jì)算過(guò)程等。其基本內(nèi)容如下： 1）繪制被加工零件模具圖、零件圖、總裝圖。 2）波輪裝配圖設(shè)計(jì)。 3）按規(guī)定格式編制設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。研究計(jì)劃及預(yù)期成果塑件尺寸較大，最大直徑為150mm，最大高度為50mm。外部結(jié)構(gòu)形狀雖然呈對(duì)稱分布，但是，波輪葉片形狀不規(guī)則，這給模具的制造帶來(lái)一定的難度。另外，波輪中間螺釘孔四周的壁厚比較厚，而且厚度不均勻，這個(gè)有可能會(huì)在注塑時(shí)產(chǎn)生氣泡。這些都是波輪零件限定的，無(wú)法糾正。不過(guò)，高度不大，相信產(chǎn)生氣泡的幾率不大，可以投入生產(chǎn)。特色或創(chuàng)新之處 塑件上表面為洗衣工作面，要求光潔，不允許有較大的澆口痕跡。所以應(yīng)該采用點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)。澆口設(shè)置在上部30上表面。由于波輪塑件的外形尺寸比較大，所以應(yīng)該設(shè)計(jì)雙點(diǎn)澆口的澆注形式。這樣可以是熔融塑料在填充型腔時(shí)更快，更穩(wěn)，不容易產(chǎn)生渦。已具備的條件和尚需解決的問(wèn)題已具備的條件：波輪洗衣機(jī)，能通過(guò)波輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生正向向外的水流，松散洗滌衣物。、不斷地運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生各種水流，像無(wú)數(shù)只手一樣，達(dá)到洗凈衣物的功能。尚需解決的問(wèn)題：浮于水中，不與波輪接觸與摩擦”。波輪洗衣機(jī)被摩擦后出現(xiàn)磨損，最好是“搓揉”。衣物不與桶壁發(fā)生摩擦，使衣物懸浮于水的“中央”。技術(shù)進(jìn)步為先決條件，走得較穩(wěn)，保持了企業(yè)研發(fā)的后續(xù)力量。指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名：年 月 日教研室（學(xué)科組、研究所）意見(jiàn) 教研室主任簽名： 年 月 日院系意見(jiàn) 主管領(lǐng)導(dǎo)簽名： 年 月 日目 錄第一章 對(duì)塑件進(jìn)行工藝分析11.1分析塑件使用材料的種類(lèi)及其工藝性11.2分析塑件結(jié)構(gòu)工藝性1 第二章選擇注射機(jī)確定型腔數(shù)22.1根據(jù)塑件的形狀估算其體積和重22.2選擇設(shè)備型號(hào)規(guī)格,確定型腔數(shù)22.2.1注射機(jī)額定注射量22.2.2根據(jù)塑件精度確定型腔數(shù)32.2.3根據(jù)生產(chǎn)批量確定型腔數(shù)3第三章確定成型方案53.1確定成型位置53.2確定分型面53.3脫模方式53.4澆注系統(tǒng)形成53.5冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)考慮53.6確定成形零部件的結(jié)構(gòu)形式5第四章繪制結(jié)構(gòu)方案草圖74.1注射量的校核74.2鎖模力與型腔內(nèi)平均壓力、注射壓力的校核74.3模具厚度與注射機(jī)閉合高度校核94.4注射機(jī)開(kāi)模行程9第五章計(jì)算與說(shuō)明105.1脫模力計(jì)算105.1.1計(jì)算公式105.2成型零部件工作尺寸計(jì)算105.2.1定模、動(dòng)模(型腔、型芯)選用材料105.2.2型腔側(cè)壁厚度和底版厚度確定115.2.3型腔、型芯工作尺寸確定125.3推桿計(jì)算175.3.1推桿選用材料175.3.2計(jì)算推桿長(zhǎng)度175.4進(jìn)行關(guān)鍵零件的強(qiáng)度和剛度校核185.4.1推桿的強(qiáng)度和剛度的校核185.4.2型腔型腔壁厚和底板厚度校核20總結(jié)21致謝22參考文獻(xiàn)231波輪注射模設(shè)計(jì)致謝論文脫稿之際，特別感謝知道老師范豐老師為我講解新技術(shù)、提供具有代表性的課題、材料，以及在我遇到難題時(shí)，能及時(shí)為我解答，使我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。謹(jǐn)向范老師所授予的嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、認(rèn)真的指導(dǎo)和付出的心血，致以崇高的敬意和衷心的感謝！無(wú)錫技師學(xué)院的多位老師在我撰寫(xiě)畢業(yè)論文過(guò)程中以及在學(xué)校期間，給予了很多熱情的幫助和大力支持。為此，向他們表示誠(chéng)摯的謝意！向所有關(guān)心、支持、幫助過(guò)我的餓各位老師、同學(xué)、朋友們表示謝意！最后，向熱心評(píng)審本論文和參加答辯的老師們致以衷心的感謝！參考文獻(xiàn)1、模具設(shè)計(jì)與制造/黨根茂 駱志斌 李集仁 主編-西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1995年12第1版；2、實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)/許發(fā)樾 主編-北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002年1月第1版；3、塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)/塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè) 編寫(xiě)組著-北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002年7月第3版；4、機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)/吳宗澤 主編-北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999年1月第1版；5、機(jī)械工程材料/王煥庭 李茅華 徐善國(guó) 主編-大連：大連理工大學(xué)出版社，2000年5月第4版；6、材料力學(xué)/劉鴻文 主編-北京：高等教育出版社，1992年9月第3版；7、實(shí)用模具制造手冊(cè)/高佩副 主編-北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1999年3月第1版；8、海爾家用洗衣機(jī)原理與維修/青島海爾集團(tuán) 主編-北京：人民郵電出版社，1992年2月第1版；9、機(jī)械零件手冊(cè)周開(kāi)勤 主編-北京：高等教育出版社，1994年5月第4版；10、模具技術(shù)問(wèn)答/彭建聲 秦嘵剛 主編-北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002年1月第1版；11、畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖/馬曉湘 鐘均祥 主編-廣州：華南理工大學(xué)出版社，1998年9月第2版。波輪注射模設(shè)計(jì)第一章對(duì)零件工藝性分析1.1分析塑件使用材料的種類(lèi)及其工藝性該塑件為ABS,屬于通用性熱塑性塑料，其成型條件如下：注射成型機(jī)型：螺桿式堆密度：1.031.07g.計(jì)算收縮率：0.30.8/%預(yù)熱溫度：8085/預(yù)熱時(shí)間：23/h料桶溫度：后段：150170/s中段：165180/s前段：180200/s噴嘴溫度：170180/模具溫度：5080/注射壓力：60100/Mpa成型時(shí)間：注射時(shí)間：2090/s高壓時(shí)間：050/s冷卻時(shí)間：20120/s總周期：50220/s螺桿轉(zhuǎn)速：30/rmin彈性模量E：18002900/Mpa 1.82.910N/脫模斜度：型腔：40120型心：.3511.2分析塑件結(jié)構(gòu)工藝性塑件尺寸較大，最大直徑為150mm，最大高度為50mm。外部結(jié)構(gòu)形狀雖然呈對(duì)稱分布，但是，波輪葉片形狀不規(guī)則，這給模具的制造帶來(lái)一定的難度。另外，波輪中間螺釘孔四周的壁厚比較厚，而且厚度不均勻，這個(gè)有可能會(huì)在注塑時(shí)產(chǎn)生氣泡。這些都是波輪零件限定的，無(wú)法糾正。不過(guò)，高度不大，相信產(chǎn)生氣泡的幾率不大，可以投入生產(chǎn)。第二章 選擇注射機(jī)確定型腔數(shù)2.1根據(jù)塑件的形狀估算體積和重量波輪的三維零件圖已經(jīng)在CAD中按比例1:1畫(huà)出,故此可以用CAD中的查詢功能查出:波輪的體積為:315583()315.6() 波輪的表面積為:S=190386()1903.9() 塑件重量:V=V=315.61.07g=337.69g。式中為塑料容量,ABS塑料的容量=1.07g/。2.2根據(jù)塑件的計(jì)算重量和體積選擇設(shè)備型號(hào)規(guī)格,確定型腔數(shù).設(shè)備未限,故需要考慮以下因素:2.2.1注射機(jī)額定注射量G。注射機(jī)每次注射量不超過(guò)最大注射量的80%，即：n= （2-1）式中,n型腔數(shù);V澆注系統(tǒng)體積() ；V塑件體積()；V注射機(jī)額定注射量()。 估算澆注系統(tǒng)的體積V，根據(jù)澆注系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)方案（圖2-1）澆注系統(tǒng),進(jìn)行估算V=20設(shè)n=1，則得：V=419.52.2.2根據(jù)塑件精度確定型腔數(shù)。波輪塑件精度為高精度，故此選單腔，即n=1。2.2.3根據(jù)生產(chǎn)批量確定型腔數(shù)。這次為了畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以算為試制或者小批量，故此選單腔n=1。從綜合上面?zhèn)€因素，并根據(jù)塑料注射機(jī)技術(shù)規(guī)格，選取型號(hào)為XS-ZY-500的注射機(jī)。注：經(jīng)過(guò)下面一系列驗(yàn)算得出，如果選取型號(hào)為：XS-ZY-500的注射機(jī)，在模具最大厚度方面不符合要求（設(shè)計(jì)模具厚度為568mm,該注射機(jī)規(guī)定模具最大厚度為450 mm），故此選取型號(hào)為XS-ZY-1000的注射機(jī)。該型號(hào)的注射機(jī)能夠滿足要求（該注射機(jī)規(guī)定模具最大厚度為700mm）。故此，綜合各方面因素，應(yīng)該選取型號(hào)為XS-ZY-1000的注射機(jī)。關(guān)于該注射機(jī)的一些重要系數(shù)：額定注射量：1000螺桿直徑：85注射壓力：121Mpa注射行程:260注射時(shí)間：2.7s螺桿轉(zhuǎn)速：21、27、35、40、45、50、65、83r/min注射方式：螺桿式合模力：4500KN最大成型面積：1800最大開(kāi)（合）模行程：700模具最大厚度:700模具最小厚度:300動(dòng)、定模固定板尺寸：9001000拉桿空間：650550合模方式：兩次動(dòng)作液壓式定位圈尺寸：噴嘴球頭半徑：SR18頂出方式：兩側(cè)頂出頂桿中心距：350機(jī)器外形尺寸:767017402380第三章確定成形方案3.1確定成型位置由于波輪塑件上表面有葉片，下表面有筋板，中心孔還有金屬鑲件。考慮到使脫模方便，鑲件容易定位，故塑件成形位置選擇如圖3-1示。3.2確定分型面考慮到波輪塑件的外觀質(zhì)量，同時(shí)為保證塑件在分模時(shí)能夠留在動(dòng)模一側(cè)，便于脫模。故此將分型面設(shè)在I-I面上，見(jiàn)圖3-1。3.3脫模方式從波輪塑件的結(jié)構(gòu)形狀分析，宜采用以推桿為主和推管為輔的聯(lián)合脫模方式。用四根推桿均布在四條輪輻狀筋板上，推桿中心線的位置在200的圓周上。推管推在波輪鑲件及其周邊塑料層上，主要為了不讓塑件在脫模時(shí)產(chǎn)生變形及順利推出如圖3-1示。3.4澆注系統(tǒng)形式塑件上表面為洗衣工作面，要求光潔，不允許有較大的澆口痕跡。所以應(yīng)該采用點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)。澆口設(shè)置在上部30上表面。由于波輪塑件的外形尺寸比較大，所以應(yīng)該設(shè)計(jì)雙點(diǎn)澆口的澆注形式。這樣可以是熔融塑料在填充型腔時(shí)更快，更穩(wěn)，不容易產(chǎn)生渦流如圖3-1示。3.5冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)考慮由于ABS塑料成形時(shí)要求模溫在（4060），所以模具之考慮冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)采用最簡(jiǎn)單的外連直通式冷卻水道，冷卻劑用水。3.6確定成形零部件的結(jié)構(gòu)形式（整體式和鑲拼式）：雖然塑件局部結(jié)構(gòu)比較特殊，但是對(duì)現(xiàn)有的加工環(huán)境來(lái)看，主要成形零件還是做成整體式的。圖3-1（波輪設(shè)計(jì)總裝圖）第四章繪制結(jié)構(gòu)方案草圖進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并初步繪出模具完整的結(jié)構(gòu)，如圖3-1所示。校驗(yàn)所需注射機(jī)的能力。校核注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)：4.1注射量的校核塑件（包括澆注系統(tǒng)）在成型時(shí)每次所需注射量V小于注射機(jī)的最大注射量V的80，即：nV+V0.8V注： V 注射機(jī)最大注射量（）；V 波輪塑件成型時(shí)每次所需注射總量（）；V 成型時(shí)澆注系統(tǒng)每次所需注射總量（）；n 型腔數(shù)。由前面計(jì)算得知，波輪塑件體積為：315.6，澆注系統(tǒng)體積：20。則，每次注射所需塑料量為（按一模一腔）：1315.6+20=335.6注射機(jī)的最大注射量：10000.8=800335.6能夠滿足要求。4.2鎖模力與型腔內(nèi)平均壓力、注射壓力的校核鎖模力是在成型時(shí)鎖模模具的最大力，成型時(shí)高壓熔融塑料在分型面上顯現(xiàn)的漲力應(yīng)該小于鎖模力。該漲力與注射機(jī)額定鎖模力的關(guān)系如下示：K(KN) （4-2）式中: F 注射機(jī)的額定鎖模力(N);A 塑料制品與澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積();P 熔融塑料在型腔內(nèi)的平均壓力(Mpa);K 安全系數(shù)，常?。篕=1.11.2。從表(8-2)查得ABS熔融塑料在型腔內(nèi)的平均壓力P為：P=35 Mpa總投影面積A為：A=r=0.15=0.07069()即有：=2968KN型號(hào)為XS-ZY-1000注射機(jī)的額定鎖模力F為：F=4500KN2968KN滿足要求：F同時(shí)，XS-ZY-1000注射機(jī)的額定注射壓力為：121Mpa。滿足ABS塑料（成形需要注射壓力：60100Mpa）成形時(shí)注射壓力的要求。4.3模具厚度與注射機(jī)閉合高度校核選擇的模架為標(biāo)準(zhǔn)模架：BL=500500關(guān)于它的一些重要數(shù)據(jù)如下：BL=500500 (單位：) 表4-1(模具明細(xì)表)座板寬度630厚度定模40動(dòng)模40墊塊寬帶80厚度12.5厚度支撐板63推件板40推件固定板25卸流道板30直徑導(dǎo)柱40導(dǎo)套50復(fù)位桿25內(nèi)六角螺釘12-M16；16-M12中心距b420b414b280續(xù)表4-1(模具明細(xì)表) b312l414l320l440l476模具厚度H與注射機(jī)閉合高度按式校核：HHH式中，H 注射機(jī)允許最小模厚(=300)；H 注射機(jī)允許最大模厚(=700)；H 模具閉合高度。預(yù)選模架BL=500500,則有模具的閉合高度為: H=568因?yàn)?00568300,所以,能夠滿足要求。4.4注射機(jī)開(kāi)模行程:注射機(jī)開(kāi)模行程應(yīng)該大于模具開(kāi)模時(shí)取出塑件(包括澆注系統(tǒng))所需的開(kāi)模距,即滿足下式:LH+H+（510）+a ()式中, H 脫模距離(=42);H 不包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的制品高度(=50);L 注射機(jī)開(kāi)模行程(=700);a 定模板與型腔板的分離距離(=119);則,模具的開(kāi)模行程為:L=42+50+10+119=221()700()所以,注射機(jī)開(kāi)模行程能夠滿足要求。第五章 計(jì)算說(shuō)明5.1脫模力計(jì)算當(dāng)脫模開(kāi)始時(shí),阻力最大。推桿剛度和強(qiáng)度也按此時(shí)的受力計(jì)算,也就是無(wú)視脫模斜度(=0).對(duì)于波輪塑件來(lái)說(shuō),壁厚與凸模(最大)直徑之比為0.01,小于0.05。故此,脫模力可以按照薄壁圓形件來(lái)計(jì)算。對(duì)波輪塑件來(lái)說(shuō),塑件從模具中脫出時(shí)的摩擦力為最主要,所以,它的脫模力主要計(jì)算塑件從模具中脫出時(shí)的摩擦力。5.1.1計(jì)算公式：薄壁圓形件的脫模力計(jì)算公式如下：Q= （5-1）式中，Q 脫模力(N);T 塑件平均壁厚(),t=0.3;E 塑料彈性模量(N/)，常取1.82.910N/，這里取2.010N/;S 塑料平均成形收縮率(/)，常取0.30.8，這里取0.6;L 包容凸模的長(zhǎng)度()f 塑料與鋼的摩擦系數(shù)，取0.3;m 塑料的泊松比，取0.3；r 圓柱形半徑()。因?yàn)椴ㄝ喨S零件圖已經(jīng)在CAD中畫(huà)出，所以，L可以用實(shí)測(cè)的方法得到，則有：L=213.12mm。代入數(shù)據(jù)有：Q=1588.33N根據(jù)計(jì)算結(jié)果，取Q=2000N。則，脫模力為2000N。5.2成型零部件工作尺寸計(jì)算5.2.1定模、動(dòng)模（型腔、型芯）選用材料表5-1（材料及性能）材 料力 學(xué) 性 能主要用途15CM抗拉強(qiáng)度(Mpa)屈服強(qiáng)度(Mpa)供應(yīng)狀態(tài)硬度HBS(Mpa)許用應(yīng)力(Mpa)用作齒輪、渦輪、塑料模具、氣輪機(jī)密封軸套等。7855901792955.2.2型腔側(cè)壁厚度和底板厚度確定型腔結(jié)構(gòu)形式整體式。型腔（圓形）壁厚的強(qiáng)度和剛度計(jì)算：按強(qiáng)度計(jì)算：型腔側(cè)壁厚度計(jì)算公式： t=r (5-2)型腔底板厚度計(jì)算公式： t= (5-3)式中， 材料許用應(yīng)力(Mpa);P 熔融塑料在型腔內(nèi)的平均壓力(Mpa)，ABS塑料的P值取35Mpa;r 型腔內(nèi)最大半徑（mm），由波輪三維零件圖知：r=150mm。代入數(shù)據(jù)有：型腔側(cè)壁厚度： t=r=150=75.6型腔底板厚度: t=28.7按剛度計(jì)算:型腔側(cè)壁厚度計(jì)算公式：t= （5-4）型腔底板厚度計(jì)算公式：t= (5-5)式中，E 彈性模量（Mpa）,取E=20610Mpa; 泊松比，常取0.250.30，故取=0.28; 成型零件的許用變型量，取=0.05。代入數(shù)據(jù)： 型腔側(cè)壁厚度： t=2.78型腔底板厚度： t=9.1綜合剛度和強(qiáng)度的計(jì)算結(jié)果取以下值：型腔側(cè)壁厚度: t=75.6, ?。簍=80型腔底板厚度： t=28.7, ?。簍=305.2.3型腔、型芯工作尺寸確定塑件成型收縮率：SS為塑件在收縮范圍內(nèi)的平均值，其計(jì)算公式如下：S= （5-6）S塑件最大收縮率；S塑件最小收縮率。查表得塑件ABS的收縮率為：S=0.8 S=0.3則，塑料ABS的平均收縮率為S=0.55查得ABS塑件精度取4級(jí)精度，按該精度等級(jí)可以從“塑件公差數(shù)值表”中查到尺寸公差值：表5-2（塑件公差數(shù)值表） 基本尺寸L（mm）公差數(shù)值基本尺寸（mm）公差數(shù)值6100.10801000.4410140.121001200.5014180.121201400.5618240.141401600.6224300.241601800.6830400.261802000.7440500.282002250.8250650.322252801.0065800.382803151.20型腔與型芯工作尺寸計(jì)算公式a、 型腔工作尺寸計(jì)算公式：徑向工作尺寸： L=(L+ LS-x) （5-7）軸向工作尺寸： H=(H+H S-x) （5-8） b、型腔工作尺寸計(jì)算公式：徑向工作尺寸： l=(l+ lS+ x) （5-9）軸向工作尺寸： h=(h+ hS+ x) （5-10）式中，S 塑料平均收縮率，塑件ABS的S=0.55; 塑件公差(),見(jiàn)表5-2； 成型零件制造公差（），= ；X 修正系數(shù)，一般為,取X=；X 修正系數(shù)，一般為,取X=；L 型腔徑向尺寸（mm）；H 型腔軸向尺寸（mm）；L 塑件徑向基本尺寸（mm）；H 塑件向軸基本尺寸（mm）；l 塑件內(nèi)形基本尺寸（mm）；h 塑件孔深基本尺寸（mm）；l型芯徑向尺寸（mm）；h型腔軸向尺寸（mm）；型腔工作尺寸計(jì)算圖5-1（波輪）a、 型腔徑向工作尺寸計(jì)算如圖（5-1）塑件徑向基本尺寸：L=300L=40查表（5-2）得:a、當(dāng)L=300時(shí)，塑件公差=1.20;b、當(dāng)L=40時(shí)，塑件公差=0.28。則有成型零件制造公差=1.20=0.4=0.28=0.09代入已知數(shù)據(jù)得：L=(L+ LS-x)=(300+3000.55-1.2)=301.05L=(L+ LS-x)=(40+400.55-0.28) =40.08則，型腔徑向工作尺寸為：L=301.05;L=40.08。b、 型腔軸向工作尺寸計(jì)算如圖（5-1）塑件最大軸向基本尺寸，H=50查表（5-2）得：塑件公差=0.32mm,則有成型零件制造公差=0.32=0.11代入已知數(shù)據(jù)得：H=(H+H S-x)=(50+500.55-0.32)=50.12則，型腔軸向最大工作尺寸為H=50.115型芯工作尺寸計(jì)算a、 型芯徑向工作尺寸計(jì)算圖5-2（波輪）如圖（5-2）示，波輪塑件內(nèi)形向基本尺寸l=294; l=24; l=16。查表（5-2）得：當(dāng)l=294時(shí)，塑件公差=1.20;當(dāng)l=24時(shí);，塑件公差=0.24;當(dāng)l=16時(shí)，塑件公差=0.12。則有成型零件制造公差=1.20=0.4；=0.24=0.08;=0.12=0.04。代入已知數(shù)據(jù)得：l=(l+ lS+ x)=(294+2940.55+1.20)=296.22l=(l+ lS+ x)=(24+240.55+0.24)=24.25l=(l+ lS+ x)=(12+120.55+0.12)=12.13則，型芯徑向工作尺寸為：l=296.22l=24.25l=12.13b、型芯軸向工作尺寸計(jì)算如圖（5-2）示，波輪塑件孔深基本尺寸h=32;h=40。查表（5-2）得：a、當(dāng)h=32時(shí)，塑件公差=0.26;b、當(dāng)h=40時(shí)，塑件公差=0.28。則有成型零件制造公差=0.26=0.09=0.28=0.09代入已知數(shù)據(jù)得：h=(h+ hS+ x)=(32+320.55+0.26)=32.31h=(h+ hS+ x)=(40+400.55+0.28) =40.36則，型腔軸向最大工作尺寸為: h=32.31；h=40.36。5.3推桿計(jì)算由于波輪塑件形狀特殊，所以采用矩形推桿，而且推桿在塑件脫模的時(shí)候起到主要作用。所以在計(jì)算的時(shí)候，把初始脫模力作為在、推桿在工作時(shí)承受的最大負(fù)荷。四筋板總共有四條輪輻狀筋板上，推桿中心線的位置在200的圓周上。由于筋板的厚度為2，故可以設(shè)計(jì)推桿截面形狀如圖5-3（筋板）示：5.3.1推桿選用的材料推桿選用的材料為45鋼。5.3.2計(jì)算推桿長(zhǎng)度根據(jù)塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)公式5-97得到：推桿長(zhǎng)度計(jì)算公式：l= (5-11)式中，l 推桿長(zhǎng)度（）;n 推桿數(shù)量，n=4;E 推桿材料的彈性模量（N/），45鋼的E=2.110N/；q 推桿承受的最大負(fù)荷（N），在這里最大負(fù)荷等于塑件最大脫模力，即：q=Q=2000N；B 推桿截面長(zhǎng)度（），B=1.2；H 推桿截面寬度（），H=1.2。代入數(shù)據(jù)得：l=12.88取l =12。則，每根矩形推桿長(zhǎng)度：L10根據(jù)模具的實(shí)際情況，推桿需要做成階梯狀。上部為矩形推桿，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=89，下部為實(shí)心圓柱狀，=20。推桿長(zhǎng)度為，L=340。如圖5-4（推桿）示：5.4進(jìn)行關(guān)鍵零件的強(qiáng)度和剛度校核5.4.1推桿的強(qiáng)度和剛度校核截面為矩形部分推桿校核矩形部分推桿尺寸如下：B=1.2 H=0.2 L=8.9 a、最大負(fù)荷校核根據(jù)根據(jù)塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)公式5-97得到，矩形截面推桿所能承受的最大負(fù)荷計(jì)算公式為：q= （5-12）式中，l 推桿長(zhǎng)度（），l=8.9；E 推桿材料的彈性模量（N/），45鋼的E=2.110N/；q 每條推桿承受的最大負(fù)荷（N）；B 推桿截面長(zhǎng)度（），B=1.2；H 推桿截面寬度（），H=1.2。代入數(shù)據(jù)可得到每根矩形的推桿能夠承受最大負(fù)荷為：q=1046.7N則，四條矩形推桿所能夠承受最大負(fù)荷為：q=4q=41046.74187Nq=4187Nq=2000N所以，截面為矩形的推桿能夠承受脫模力帶來(lái)的負(fù)荷。b、應(yīng)力校核截面為矩形的推桿主要受壓應(yīng)力，參考材料力學(xué)得到推桿的應(yīng)力校核公式如下： = (5-13)式中，q推桿承受的最大負(fù)荷（N），在這里最大負(fù)荷等于塑件最大脫模力， 即：q=Q=2000N;矩形推桿應(yīng)力（N/）；推桿鋼材的屈服極限強(qiáng)度（N/），45鋼：=32000 N/；n推桿數(shù)量，n=4。代入數(shù)據(jù)：=2083.5 N/所以， =2083.5 N/=32000 N/綜合計(jì)算結(jié)果，截面為矩形的推桿滿足要求。截面為圓形部分推桿校核 圓形部分推桿尺寸如下：l=8.9,r=1a、最大負(fù)荷校核根據(jù)塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)公式5-93得到，圓形截面推桿所能承受的最大負(fù)荷計(jì)算公式為： q= (5-14)式中，l 推桿長(zhǎng)度（），l=25.1;q 每條推桿承受的最大負(fù)荷(N);d 推桿截面直徑(),d=2.0; 推桿長(zhǎng)度系數(shù)0.7。代入數(shù)據(jù)可得到每根圓形推桿所能承受的最大負(fù)荷為:q=263654.6N則，四條圓形推桿所能承受的最大負(fù)荷為: q=4q=4263654.6105469N q=105469Nq=2000N所以，截面為圓形的推桿能夠承受脫模力帶來(lái)的負(fù)荷。b、應(yīng)力校核參考塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)可以得到截面為圓形的推桿的應(yīng)力校核公式如下： = (5-15)式中，q 推桿承受的最大負(fù)荷（N），在這里最大負(fù)荷等于塑件最大脫模力，即：q=Q=2000Nn 推桿數(shù)量，n=4。 推桿鋼材的屈服極限強(qiáng)度（N/），45鋼：=32000 N/代入數(shù)據(jù)：=159 N/所以， =159 N/=32000 N/綜合計(jì)算結(jié)果，截面為圓形的推桿滿足要求。故此，推桿滿足要求。5.4.2型腔壁厚和底板厚度校核型腔壁厚校核由于所選模架為BL=500500，根據(jù)型腔計(jì)算結(jié)果知，型腔最大徑向工作尺寸為：L=301.05;根據(jù)型腔側(cè)壁厚度計(jì)算結(jié)果知：t=80。故此t=99.5t=80。故此，型腔壁厚滿足要求。型腔底板厚度校核由于所選模架為BL=500500，根據(jù)該模架的標(biāo)準(zhǔn)和所選數(shù)據(jù)可知，定模厚度為80。根據(jù)型腔計(jì)算的結(jié)果可知，型腔最大軸向工作尺寸為H=50.12；根據(jù)型腔底板厚度計(jì)算結(jié)果知；型腔底板厚度：t=30,故此t=80-50=30。故此，型腔底板厚度滿足要求。模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的繪制（見(jiàn)圖紙）總結(jié)通過(guò)本次對(duì)洗衣機(jī)波輪的設(shè)計(jì)，使我把以前學(xué)過(guò)的課程又重新回顧了一次，并且有了更深刻的了解，同時(shí)也得到了很好的鞏固，但是我們只是理論上的鞏固，只是一個(gè)步行的起點(diǎn)。在此以前，我根本不了解對(duì)洗衣機(jī)波輪的設(shè)計(jì)，只是印象上有個(gè)形象意識(shí)，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，使我對(duì)洗衣機(jī)波輪有了一定的了解，知道了洗衣機(jī)波輪的定義、結(jié)構(gòu)組成以及未來(lái)的動(dòng)向和發(fā)展。通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，使我學(xué)到了針對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)，進(jìn)行課題調(diào)研、收集、查閱、整理查找科技文獻(xiàn)、情報(bào)資料，融會(huì)貫通所學(xué)過(guò)的知識(shí)和技能，推出能夠解決問(wèn)題的方案與辦法并進(jìn)行運(yùn)行操作付與實(shí)施的工程設(shè)計(jì)方法，但對(duì)于真正的模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是有限的，是欠缺的。第 21 頁(yè) 共 21 頁(yè)