1、第lO卷第4期2010年12月南京工业职业技术学院学报Joumal of Nanjing Institute of Industry 7rechn0109yV0110No4Dec2010洗衣机门封橡胶模具设计与制造匡余华(南京工业职业技术学院机械工程学院,江苏 南京210046)摘要:分析了滚筒式洗衣机门封结构特点,运用模具设计软件,按设备技术要求设计了滚筒式洗衣机门封橡胶模,对橡胶模具主要零件加工工艺进行了分析。关键词:门封;橡胶模具;加工;设计;洗衣机中图分类号:11G76 文献标识码:A 文章编号:167l一4644(2010)04000103滚筒式洗衣机门封是滚筒式洗衣机中的一个重要密
2、封件,它的质量直接决定滚筒式洗衣机质量。图1是滚筒式洗衣机门封结构三维图,材料为硅橡胶,收缩率为2,工件基本形状为圆形,最大外径384毫米,高74毫米,外形有两圈卡槽,侧面有一小水管,内外形有多道凸凹皱折,形状复杂,这对其模具设计及关键零件的加工增加了难度。图l产品三维图1橡胶模结构设计橡胶模结构是决定产品质量好坏、操作安全性重要因素,同时橡胶模结构是由产品结构、外观要求、压机技术参数所决定的,所以在设计模具时应综合考虑。11分型面选择(1)该产品为家用电器所用,产品装配后顾客不能看到撕边痕迹】,所以其上口分型面不得位于外表可视范围。原设计将分型面设计在外侧,橡胶模结构简单,加工容易,但产品外
3、观不能满足要求。现将上口分型面改到口内斜面中部,如图2所示。(2)门封撕边槽设置,据产品形状及产品技术要求,撕边槽成型部分宽度为O05一O1毫米,其截面为三角形,使得产品在压注中便于手工撕脱。12橡胶模结构根据企业所提供机床技术要求,本模具外形尺寸不得大于650700370(咖),橡胶模结构如图3所示J。橡胶模前后方向可搭压板,其中在底板20上开了T型槽,以便于安装压板螺栓。根据橡胶件门封的结构特点,压注模具采用三板模结构,主要零件由上板、中板、下板、凸模及上下两组滑块等组成。从加工工艺考虑,上下板分别设计成镶块。考虑到中板的强度,其上部凹沟处设计成整体,没有采用镶拼,这增加了加工难度。产品上
4、的小水管在中板上成型,并采用侧向抽芯机构。上、下滑块设计时要充分考虑到以后生产过程中手工取件的需要,选择适当的抽芯距离J。图2分型面13橡胶模工作原理本橡胶模用在立式压机上,压机有上、下模座板,上模座板与送料加温系统一体,为固定式;下模座板可上下运动完成开、合模动作,且开模后下模座板可外移,外移后机床顶出机构上完成推出凸模动作,从而取出件HJ。工作时,将模具上板1固定在压机上模座,底板20与压机下模座板上。合模时,下模座板带动橡胶模下模(下板15至底板20等件)向上运动(合模),压机胶料加热后由机床螺杆挤入主浇道,经分浇道、浇口注入模腔,保压、橡胶硫化(固化),待整个硫化过程结束后,下模座板带
5、动橡胶模下模(下板15至底板20等件)向下运动(开模),下模座板带动橡胶模下模外移,外移到机床顶出机构上,由顶出机构推出顶板14,由顶板14推出凸模9,再由操作人员手工取件,下模座板带动橡胶模下模复位。模具使用过程中加温至188,产品成型周期大约为300秒J。2橡胶模关键零件加工橡胶件门封的形状复杂,使得橡胶模中成型零件形状加收稿日期:20lO06一12作者简介:匡余华(1962一),男,江苏泰兴人,南京工业职业技术学院副教授,工学硕士。万方数据2 南京工业职业技术学院学报 第10卷第4期工比较困难,如成型橡胶件门封外形上、下滑块,成型橡胶件 门封内形凸模,固定上滑块的上板、下滑块的中板。匕
6、燃1 鳞 缝勉一 萃 缓燃黝 燃 孤 聪 丛黝 彩纥 。,fff,f, 翰、垤f 2冬 劢粼。 Z 7 7,7斌丝, 23邓 圹 渊 4 阏j。啉ii1 ti姻“ iiiiijiiyl尚钐钐乡; 日 L 7f7 77f7入V f 7 7ff,f,?7 彳 P ,f,?,?,fl一上板2一导柱(一)3一浇口套4一上镶块5一上滑块斜导柱6一上滑块导轨(一)7一上滑块8一上滑块导轨(二) 9一凸模 lO一侧向抽芯型芯 ll一中板 12一下滑块13一下镶块14一顶板15一下板16一下导柱17一支撑块18一顶杆固定板19一导柱(二)20一底板2l一下滑块导轨22一导柱(三)23一顶杆图3橡胶模结构21上
7、板上板结构如图4所示,加工方法主要有数控铣加工。其加工面主要为配合面,与镶块的配合、与滑块的配合、与浇口套的配合,特别要注意导柱孔、精定位孔的加工精度,它决定上板与凸模之间的定位精度,从而直接影响了产品的壁厚。薷 ;节彦蹩 :多缘酶籍图4上板结构22中板中板结构如图5所示,中板是产品的主要成型面,且上下两组滑块均与其配合。在加工中,先将中板两面磨平,再由线切割去除中间毛坯,留最小加工余量不大于5毫米,以减少下一步工序的加工量。然后,车加工凸沟,数控铣由其底面部分加工成型;再反过来,加工上面部分,除了凹沟留放电火花成型加工余量,其余均由数控铣加工成型。最后将凹沟电火花加工成型。23凸模凸模结构如
8、图6所示,凸模是产品的主要成型部件,在加工过程中定位基准是需要注意选择。毛料经磨削后各面应平行对角尺,以其导柱孔作为工艺基准。钳工做出螺孔,将毛料装上平板,数控铣先铣对底面部分,然后反过来铣正面。凸模上一些凸台、筋槽尽量一并做出,确实铣加工困难可由电火花加工来完成。 - l厂一羚 镖髟形易爿堋 防结黝图5中板结构篇 忒勿 受图6凸模结构24上、下滑块滑块结构如图7所示,按滑块实际尺寸配成长方型材料,T型滑座为镶拼。材料先磨对角尺,由线切割将两端45度的配合面割对,同时将成型部分切割圆弧放余量,两个销钉孔也做出,作为以下工序的定位基准。利用下座板为工艺用板,分别在两组滑块的相应的坐标位置做出销钉
9、孔。这样就可将各组滑块集中组装在平板上,由数控铣出正反各成型面。25模具零件表面热处理该模具在200左右的环境下使用,其成型模块需要氮万方数据第10卷第4期 匡余华:洗衣机门封橡胶模具设计与制造 3化处理,以保证模具的强度和使用寿命。因此,在试模产品得到确认后需对中板、滑块、凸模、镶块等进行表面处理。图7滑块结构此模具的成型件结构较复杂,中板中间是个大圆孔,且有复杂的成型沟槽;零件厚度薄且不规则;凸模虽是个实体块,但有些成型处仍较薄。因此,表面热处理时要充分注意变形问题,可选用软氮化处理工艺。3 结语该模具在加工过程中必须注意两个问题:(1)加工装配过程中需注意不能按一般注塑模具的配合要求,而
10、要按橡胶模具的特点调整配合间隙。上板间隙要大于中下模的间隙,大小可查设计手册。(2)设计中要充分注意,应确保主凸模的复位,以免与下滑块干涉,损坏模具下滑块上的成型表面。因压机的技术参数限制,该模具尺寸非常紧凑,无法添加其它复位机构,最后在模具推板的两侧开槽,分模后,下模向外移出时,推板槽滑入压机的拉杆中,利用压机的顶出机构进行顶出与复位。参考文献:1孙玲塑料成型工艺与模具设计M北京:清华大学出版社20082夏巨谌中国模具设计大典M南昌:江西科学技术出版社20033任义磊可视电话后盖注射模设计J机械设计与制造,2010(1):2672694李德群现代塑料注射成型的原理、方法与应用M上海:上海交通
11、大学出版社。20055屈华昌塑料成型工艺与模具设计M北京:高等教育出版社2009Design and Manufacturing of Rubber Die for Washing Maclline Door SealKUANG Yuhua(彬增加t豇蚍Q厂删琊町死如,lo良劭,彬愕210046,吼i耽)Abs呐ct:r11le paper锄alyz鹤tlle stnlctum ch锄cteristics of w踮hillg mc王Iine door seal,wi山tlle help of die desi朗鲥弧reIt al鲫desi印8 a door seal nlbber die f
12、h m】ing w觞hing rIlachi北,cordiIlg to tlle technical献Iui陀n地nts,锄d mkes粕柚alysis of tlle n姗ufhcturing techniques of main components of the mbber dieKey wDrds:d00ral;mbber die;proc船sing;di印;w船hing nlachi肿(责任编辑陈晓润)块愀眵圳商脯口心盯H阻阏U励沥睹口B日万方数据洗衣机门封橡胶模具设计与制造作者: 匡余华, KUANG Yu-hua作者单位: 南京工业职业技术学院,机械工程学院,江苏,南京,2100
13、46刊名: 南京工业职业技术学院学报英文刊名: JOURNAL OF NANJING INSTITUTE OF INDUSTRY TECHNOLOGY年,卷(期): 2010,10(4)参考文献(5条)1.屈华昌 塑料成型工艺与模具设计 20092.李德群 现代塑料注射成型的原理、方法与应用 20053.任义磊 可视电话后盖注射模设计期刊论文-机械设计与制造 2010(01)4.夏巨谌 中国模具设计大典 20035.孙玲 塑料成型工艺与模具设计 2008本文读者也读过(10条)1. 胡华南.HU Hua-nan 橡胶模具的设计及应用期刊论文-模具技术2006(3)2. 胡海青.辛振祥.张博 多
14、腔橡胶模具的AutoCAD设计期刊论文-橡胶工业2002,49(3)3. 王凯 三类洗衣机谁更优期刊论文-家庭科技2002(6)4. 杨书江.高建罡.YANG Shu-jiang.GAO Jian-gang 45分型面橡胶模具的数控车削加工工艺分析期刊论文-模具技术2008(2)5. 王作龄 橡胶模具(四)期刊论文-世界橡胶工业2006,33(5)6. 陈明 活塞防尘罩橡胶模具设计期刊论文-模具制造2004(6)7. 王作龄 新书连载橡胶模具(三)期刊论文-世界橡胶工业2006,33(4)8. 李建国.杨光育.LI Jian-guo.YANG Guang-yu 基于事例推理的橡胶模具设计及其关键技术期刊论文-机械制造与自动化2008,37(1)9. 王作龄 橡胶模具(二)期刊论文-世界橡胶工业2006,33(3)10. 刘桂明.尤秋林.魏锦 橡胶支座的注压模设计期刊论文-世界橡胶工业2005,32(2)本文链接:http:/