全自动洗衣机内桶模具设计和制造

根据全自动洗衣机内桶等设计性能要求，我们需要注意注塑模具的设计、制造、模具材质的选择及热处理等诸多方面。

1 内桶模具结构设计与成型过程

    众所周知，注塑模具的结构是由注射机的形式和制件的复杂程度等因素决定的。产品内桶模具结构的特殊性，具体可有以下几点：

    (1)内桶四周外侧均有加强筋肋分布，显然不可强制脱模。又由于内桶基本为圆柱状，故而型腔由多个滑块组成较适合。通常为四大滑块组成，将圆周360度均分为90度(直角)，这种分割便于制造。模具成型时，型腔内的熔融塑料对模具型腔产生强大的压力。要求四大滑块设有可靠的定位和锁紧机构。所以该模具采用四滑块相邻分型平面定位，并用动、定模板上留有的斜面锁紧。这种机构为模具中广泛采用，方便可行，也便于生产中加工和模具装配。

    (2）型腔的四滑块在工作时需同时推出，如果每一个滑块由一个动力源推动的话，那么很难保证四个动力源工作的同步性。故而采用了对称式的二个动力源，滑块之间用传动连接，由传动板传递动力，另在模具上增加三通机构，使推动四滑块的二油缸使用同一个油路，同时进油，同时回油。保证了结构的同步可靠性。此外，四滑块在推出过程中由8根斜导佐导向，并承担部分重力，进一步提高模具的运动可靠性。

    (3)内桶内壁要求较高，为镜面，不可有毛刺出现。因此成型桶壁四周通孔的成型销钉不可放在四大滑块上，需从型芯内部抽芯。从型芯内部抽芯机构有多种，但从机械结构上讲可以分为以下二种：

    ①每个孔的独芯为独立体系，然而该内桶四周有286个孔需击穿，若采用此方案，则结构繁琐，稳定性差。并且若在型芯顶部的抽芯出现问题，则必须拆除根部到顶部的所有抽芯，才能维修，增加维修难度。因此不能采用此结构。

    ②从整体考虑，把每排孔看成一组，这样圆周上有22组，每组有13个成型杆(共286根成型杆)。并采用同一个动力源，这样大大提高了结构的可靠性，并使维修方便。该模具设计采用了第二种结构，抽芯选用了一个油压缸作为动力源，四周的成型用抽芯杆采用性能较好的矩形弹簧复位。为使模具厚度减小，中心位置采用了燕尾槽式的转向结构。

    ③内桶壁厚须均匀，故而在模具中型芯(凸模、)型腔(凹模)中心度要求很高。为保证此要求，在型芯固定板与型芯之间设了一个5°圆锥面相配合。

    ④浇注系统设计好坏对制品性能、外观和成型难易程度影响颇大。内桶形状基本为圆形制件。且桶底有个圆孔，根据内桶在洗衣机中装配要求，桶底圆孔下方安装法兰盘；桶底圆孔上方(即桶内底部)安装大波轮。为不影响产品间装配，特将浇口设在圆孔壁中部。综上所述，主流道设有20°圆锥面，以便流道冷凝料能顺利拔出。分型面上浇口采用轮辐式浇口。因为这种浇口适用内桶这样的圆形且中间带有孔的制品。这样可使进料均匀，在整个圆周上取得大致相同的流速，空气容易顺利排出。

    ⑤模具的成型动作过程当注射成型后，油压缸(ygc80x150-f)工作，拖动抽芯块后退，通过压条转向，带动抽芯柱后退。由于矩形弹簧的作用使四周各成型杆(共22组286根)缩进型芯内。紧接动模后退，使型芯脱离产品(因为产品外侧有14条筋肋)。此后二油缸(ygc63x100-f)工作，推动四滑块沿斜导柱滑动，当碰到行程开关时，二油缸停止进油，并带出产品。最后通过注塑机机械手取出产品。此后二油缸回油，使四滑块回位，模具合模，并锁紧，动模处油缸(ygc80x150-f)进油，推动抽芯块35和抽芯柱24，致使四周各成型杆顶出，并与四滑块击穿。此时模具就进入下一个循环。

2 内桶模具的制造工艺

    型芯共286处侧芯孔采用卧式数控加工中心进行加工。侧孔共有三种尺寸12mm、8mm、7mm，均需与侧抽芯配合，加工精度要求高，加工顺序是：先在型芯斜面上用中心钻定孔中心位置，然后预钻底孔，再钻底孔后铰孔，为保证所有铰出孔尺寸统一，制作了一种专用塞规，随时检查孔径尺寸及粗糙度。

    内抽芯组件是采用了22条同心扇形斜辐条形式，由型芯、抽芯杆螺钉条、抽芯杆固定条组成。抽芯杆由成型顶杆改制，确保全部击穿。安装抽芯杆螺钉条及抽芯杆固定条的外圆锥面要与型芯内锥面配合，内圆锥面又要与抽芯杆外锥面配合，加工工艺较困难，当时考虑两种方案：

    (1)抽芯杆组件单独备料后，再用工装在数控机床上加工动配合圆锥面，然后由钳工组装修配所有22个抽芯杆组件。后用工装固定抽芯杆组件后与型芯同加工各抽芯杆的固定孔。

    (2)所有抽芯杆组件当作一封闭圆锥环，配车加工内外圆锥面后，与型芯及抽芯杆组装后同加工各抽芯杆的固定孔，再线切割等分24段取出22个抽芯杆。综合上面两种方案的优缺点，采用了第二种方案，该种方案使抽芯杆组件的加工难度大大降底，最大限度地保证了动配合精度的顺利实现，用立车配车加工圆锥环，代替工装装夹，数控也降低了加工成本。现该模具在使用中抽芯杆组件抽芯用顶出动作顺畅稳定，各动配合面接触良好。

    型腔镶件深窄筋的加工：采用先进的数控电火花加工，可将模具镶拼结构改为整体结构，从而简化结构，减少了模具制造的工件量。在该付模具中，凹模镶件上存在较多的窄筋，用电火花加工窄筋，在该付模具上得到了充分的应用。

    在电火花加工中，为了避免电极损耗引起尺寸的变化，采用了电火花专用电极材料电解铜。从而保证了加工精度。在加工过程中为了侧面修光窄筋，控制加工深度，电火花机床特备有平动头等附件，并采用下冲油的方法，以助排屑。同时为了获得较小的表面粗糙度而又有较高的生产率，合理地转化电规准，根据实际情况选择粗精电加规准，并实行分级加工。加工后窄筋侧面粗糙度ra=2.5-0.63μm，较大程度地缩短了后续钳工抛光工时。

    模具在加工过程中应统一、全面考虑。先确定整个模架的两侧面为基准面，再用数控铣加工出定模部分各主要斜锁紧面和凸芯固定孔，并在数控铣上加工出凸芯主要尺寸，同时要保证凸芯圆心的位置精度。四滑块要焊接成一体，同时加工，为确保其相互间精度，为模具的装配提供了有力保障。