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摘要：模具设计在洗衣机设计中占有着十分重要的地位。在洗衣机桶后盖模具的设计过程，有很多问题需要分析与研究，不同状态下应采取不同的设计方式。为此，笔者以滚筒式洗衣机桶的后盖为例，为洗衣机桶后盖的模具设计提供一种的新颖的、实用的解决方案，以供相关设计人士参考。
关键词：洗衣机桶后盖；模具；设计
前言
良好的洗衣机桶后盖模具设计可以使模具的性能得到有效的改善、减低产品的制造成本，使模具产品的质量大幅度提高，但是目前我国洗衣机行业中在桶后模具设计中存在一些问题尚未得到解决，因此对其进行探究有着非常现实的意义。
1.设计概述
本文对滚筒式洗衣机桶的后盖为例对其模具设计过程进行研究，此产品外形尺寸较大，胶厚较厚，平均厚度为2.8mm，且骨位繁多，产品结构复杂，四周皆是倒扣，部分倒扣需要采用多级抽芯才可完全脱出，需充分考虑侧向分型抽芯机构设计及其模具动作的安全、可靠性，所以整套模具大型、结构复杂。
下文对此套洗衣机桶模具的结构设计要点进行阐述。
2.采用MOLDFOLW软件分析及热流道系统
对于注塑模具来说，进胶方式尤为重要，是决定产品外观质量以及模具啤塑成型周期的一个主要参数。因此，在模具设计前期对此产品进行了严密的Moldflow模流分析及优化，找出合理的入水点位置及热流道板的直径大小，采用3点针阀式热咀进胶，进浇口直径为5mm，入水位置在产口品中部胶位面，入水前后模胶位面把最初的不规则面设计成平面，3点120度均布。值得一提的是，此套模具通过独具一格的把热流道设计成可拆分可组合的方式，使此模实现既能单独啤，又能与洗衣机桶前盖组合成一套1+1的复合模具啤塑，以适应不断更新变化的市场需求。主要设计思路是单独设计一套完整的洗衣机桶后盖热流道系统，以及一套完整的洗衣机桶前盖热流道系统，然后通过搭桥的形式设计一组热流道板将前后盖单独的热流道桥接起来，再加上一个复合啤塑的主灌咀。其中的关键点是把单独啤塑的热流道主灌咀巧妙地设计成可活动可互换的零件，使其单独啤塑时作为主进料口，复合啤塑时作为桥接的浇口，从而实现可拆分可组合的热流道系统方案。这亦是此套模具设计新颖、独特的一大亮点。
3.模具大型、结构复杂，多处使用组合抽芯机构
此产品外形较大，周圈全是倒扣，采用的出模方案是模具的后模四周按上下左右四个方向出四个大行位，行位设计由四边大行位合拼而成，产品内侧的一处小倒扣采用后模内行位的方案出模。出于与另外一套洗衣机桶前盖组成复合模时的空间考虑，两个小行位（行位2，4）设计在左右两边，分别由枝斜导柱作为动力，采用斜导柱的机械抽芯，动作安全且节省空间；两个大行位（行位1，3）设计在上下两边，采用油缸抽芯机构，分别各由一个油缸带动。朝上大行位共有两处行位弹针结构，设计开合模的精确导向定位机构，实现行位中两垂直方向的脱扣动作，安全可靠；朝下大行位中有行位斜顶结构，实现同一行位中有两个不同方向的机构脱扣动作，结构新颖可行；模肉内行位采用内弯销抽芯结构，巧妙利用倒扣附近的碰穿面，使用弯销来进行小内行位的成功机械脱扣，动作巧秒紧凑。
下模四周出行位，由于产品侧面结构复杂，而且在行位上还带有许多小的抽芯机构，因此设计时需对模具运动的先后次序及相关动作行程进行充分考虑。
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下面分别对本套模具的几种独特的、创新的抽芯机构作重点介绍与分析。
3.1.1行位弹针结构：
朝上的行位1除了倒扣较多、行程较大外，还有两处垂直于行位方向的倒扣（有2处小孔），无法使大行位顺利沿着外侧出模。按传统的设计思路，必须先设计一个单独的小行位使其在大行位动作之前先脱出垂直于行位出模方向的倒扣，因此传统思路会使模具结构变得十分复杂且动作不安全，既浪费成本又无法保证质量。现在的思路方案是完全在一个大行位内实现两个垂直方向抽芯以简化结构。采用的方案是在垂直行位出模方向的倒扣处设计行位弹针结构，脱扣动作是利用行位顶面的开模力作用，在模具开模时89#扶针借助弹弓的力量带动行位弹针组件向上运动，87#镶针脱出倒扣；
复位动作是利用合模时89#扶针被上模肉压回，行位弹针组件复位，其中89#扶针在开模及合模的出模及复位中都起到导向作用。
3.1.2前模抽行位针结构
朝下的行位3有2处产品特征需要出前后模，无法从大行位方向脱出，按常规设计此种特征的出模相当困难，且风险较大。现通过对此产品的倒扣特征进行分析，巧妙地利用大行位3顶面的分型开模力作用，采用大行位3的油缸动作前的开模时，利用前模的开模力把行位针抽出。
3.1.3行位斜顶结构：
行位3处除了有行位方向的倒扣外，还有两个垂直于行位方向的向下的内部有孔的小柱子，按传统的设计思路，此种倒扣很难出模，通常需要更改产品或设计多个行位多次抽芯。通过充分的分析与校核，采用大行位内出斜顶的结构，实现同一行位中有两个不同方向的机构脱扣动作，结构新颖可行。
3.1.4模肉内弯销出行位结构：
对于模肉内部产品在型腔内有倒扣时，按照传统设计是需要设计成模内单独油缸抽芯或是弹动模板结构抽出倒扣。如设计油缸抽芯会比较占用空间，如设计弹动模板结构会使模具的动作结构十分复杂。如（图七）所示，根据对产品的形状特征作分析，巧妙地利用产品上的碰穿面作为开模动力，采用模肉内弯销（在后模肉内运动）带动小行位脱出倒扣。此结构在相似的产品类型下可推广使用
4.方便快捷的换款结构
此模有三款产品，其中间大圈部分需要换3款，根据产品特点，每款产品的不同处设计成镶件镶出，且镶件从成型面上用螺丝固定，并设计专供换款用的专用夹具，可直接快速地从注塑机上拆装换镶件，无需下机调整模具，所有可换镶件可从模具成型面直接拆装换款，以生产不同的产品，方便快速实现换款生产。
5.充分有效的冷却系统设计
此产品骨们位较多，模具结构复杂，冷却设计的优劣是保证产品成型质量的关键。设计师根据产品的形状以及模具结构的特点，通过严密的冷却回路分析，不断优化方案，设计了一套科学的冷却回路，采用运水直孔、炮孔、喷管以及铍铜铜镶件的优化组合，充分的冷却效果有效缩短了成型周期。
6.注塑成型可单独可复合
此产品是洗衣机桶的后盖，与前盖装配成一款完整的滚筒洗衣机桶，为充分适应市场的需共设计成相关的三套模具，一套为洗衣机桶后盖模具，一套为洗衣机桶前盖模具，一套为洗衣机桶前盖+后盖的复合模具。为达到既可单独啤塑胶亦可组合啤塑的目的，在热流道系统设计及模胚的模板连接方式上需充分考虑，以达到这一目的，实现啤塑的灵活性，有效节约生产周期.
7.总结语
以上的模具设计思路与方法十分新颖，取得了较好的设计效果。本文对洗衣机桶模具的结构设计设计过程的要点进行剖析，以期为更多的设计人员在设计过程中提供参考，从而在同行业中进行推广应用。
参考文献：
[1]黄觉民.线切割加工与凸凹模设计[J].模具工业，2014，20（1）：30_32.
[2]王朝阳，刘西林，张子公.大型镶拼冲裁模具结构CAD的研究[J].模具工业，2010，23（4）：38
论文作者:杨敬涛
论文发表刊物:《基层建设》2015年18期供稿
论文发表时间:2016/1/12
标签：模具论文; 结构论文; 洗衣机论文; 产品论文; 大行论文; 后盖论文; 方向论文; 《基层建设》2015年18期供稿论文;