全自动洗衣机面架模具的设计和制造

全自动洗衣机面架模具的设计和制造

杨敬涛

杨敬涛

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摘要：全自动洗衣机面架位于洗衣机箱体的上部，它是洗衣机的一个重要部件，制品结构相对较为复杂，同是对尺寸的要求较严格。另外，还会对洗衣机的外观产生直接的影响。因此在制作过程中，对模具的设计和制造提出了更高的要求。为此笔者简要介绍全自动洗衣机面架模具的设计和制造过程，同时介绍模具设计的发展趋势，以供参考。

关键词：全自动洗衣机；面架模具；设计与制造

1.塑件分析和模具的设计方案

下图1的制品作为洗衣机面架的一种设计样式，它将常规的前后控制板与面架连接在一起，对于洗衣机厂家而言，能够有效地使零件数量和装配工序减少，但是增较了塑件内部的柱脚，塑件外部的前后都是外观面，不允许有缩痕和熔接线，对注塑的要求较高，但浇口的选择又受到外观的限制，增加模具设计的难度。

图1

依据塑件的结构特征，同时迎合客房的要求，模具设计应用多点针阀式热流道注射，二板模，定模在整体上应用DIN2738作材料，而对于动模，则应用镶芯结构，以预硬钢P20H作为材料，模架依照龙记标准进行设计，四导柱导向，模板分中位置进行斜面定位块的安装，可以在模具合模以后，起到准确定位的效果。为了有效地避免表面顶白的质量问题的出现，对于顶出机构不宜应用直推杆，应应用内外圈直顶块以及内部柱脚的推管，同时结合斜顶块的脱模方案。

2.模具的制造要点

对于模架模，其具备强化筋深、柱脚孔分布较多等特点，制品长宽一般在550左右，高度为85，属于大中型的模具，有设计中，有众多的滑块、直顶块与斜顶块，使工作量加大，加工尺寸具有精度高等特点。考虑到实际操作中的加工误差，必须进行装配环节钳工的修配环节。与此同时，安装动模镶芯与装配斜顶块结构也是确保模具具有良好质量的要点。

2.1动模镶芯的安装

对于面架模具来说，其最主要零件是动模镶芯，它不仅是产品的成型零件，同时对质量具有较高的要求，其作为模具脱模机构的承载部分，在上面有很多斜顶块与滑块的装配基准，由于它本身在模架中的位置精度也是确保模具质量的重要基础之一，因而安装动模镶芯的过程是组装钳工模具的重点环节，在这个环节中，必须依照设计图样，对相关零件的加工与检测过程进行跟踪处理，严格依照以下的步骤操作：

动定模基准面的重合是模具装配最基本的配合要求，从模具设计方面来看，动定模基准面就是模板的长宽分中面，动模板模框的加工也必须以分中面作为基准，安装动模镶芯时的质量目标是使动模镶芯能够准确定位，本例就是模板（模框）分中面与动模镶芯的分中面的重合。依据设计，模框基准角的相邻底面与侧面作为动模镶芯的定位面，模框的长宽尺寸与镶芯对应面的长宽尺寸存在的误差，都可能会使得镶芯位置偏离基准轴线。所以在安排模具加工工艺时，应尽可能地让模框的精铣加工的时间错开镶芯的时间上，对于早加工工件的长宽尺寸应进行及时的反馈，在后加工的工件上调整程序，补偿尺寸。

2.2斜顶块结构装配

在模具中同时具有顶出与侧向分型抽芯功能的一个重要的零件是斜顶块，因为斜向运动，斜顶块与斜顶杆一同承受水平与垂直方向的作用力和导向孔的摩擦力，对于模具设计过程，应对结构的强度与斜顶杆的弹性变形进行充分的考虑，与此同时，由于因为空间存在一定的限制，斜顶块的外形一般来说都较为紧凑，对于斜顶块，其工作寿命必须依靠科学合理的加工的形位公差、结构设计以高较高的装配质量来进行保证。在本例中，面架模具中应用斜顶块结构设计是一种较为常见的设计方法，如图2，斜顶块的尺寸与分布要要同时考虑模具型芯的强度与模具冷却水道的均匀布置，因此为了紧凑，进行成斜顶块以及斜顶杆整体形式的设计，为了有效地使摩擦以及变形问题的出现，应鼻孔将动模板中间，与此同时，在模板底面进行导向块的安装，导向块的位置应约位于于斜顶杆长度的中点部分，此处为抵抗斜顶杆变形的最适宜力点，应应用Cu-Sn或者Cu-Al合金作为导向块的材料，保证具有较强的抗咬合性。斜顶块结构装配的重要部分在于下图3导向块的安装。在现代大部分的模具企业，普遍应用零件化并行加工的模式，然而因为加工误差问题的存在，模板与镶芯分开加工，模板的座框与导向块安装槽又位于模板的正反面，必须进行转序加工，如此一来，就会使得导向块与斜顶杆配合的斜孔并不能与镶芯上斜顶杆的斜孔同轴，现在使用较多的解决措施就是在加工的时候，导向块外形放余量，利用试装配现场加工块的外形尺寸，起到同轴配合要求的目的。

图2

3.国内外塑料模的发展趋势

3.1模具生产正在向信息化迅速发展

在信息社会中，作为一个高水平的现代模具企业，单单只是CAD/CAM的应用已远远不够。目前许多企业已经采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技术及其它先进制造技术和虚拟网络技术等，这些都是信息化的表现。向信息化方向发展这一趋向已成为行业共识。

3.2注塑模向更广的范围发展

随着人类社会的不断进步，模具必然会向更广泛的领域和更高水平发展。因此，模具企业应把握这个趋向，不断提高综合素质和国际竞争力。

随着市场的发展，塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展。超大型、超精密、长寿命、高效模具；多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展。

3.3热流道技术的应用更加广泛

近年来，热流道技术发展很快，热流道模具比例不断提高。虽然在全国范围来说，热流道模具比例仍旧不高，但也有些模具企业，热流道模具已占其模具生产总量的1/3左右。现在，一般内热式、外热式元件以及分流板多点热喷嘴的结构应用已比较普遍，具有先进水平的针阀式喷嘴和通断控制式喷嘴国内也能自行设计制造。

4.总结语

对于洗衣机来说，其面架模具的设计与制造具有一定的复杂性，因此相关设计人员要想使模具的质量达到要求，同时满足顾客对模具工作可靠性和使用寿命日益苛刻的要求，就必须在模具的设计、加工、检测、装配等环节提高质量，精益求精。

参考文献：

[1]邓明.实用模具设计手册简明手册.3版.机械工业出版社，2012：25-38

[2]张维合.注塑模具设计实用手册.1版.化学工业出版社，2011：1-45