水龍頭注塑模設(shè)計(jì)與制造設(shè)計(jì)

1、引 言模具技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。模具技術(shù)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展和質(zhì)量的提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，模具是“效益放大器”,用模具生產(chǎn)的產(chǎn)品的價(jià)值往往是模具價(jià)值的幾十倍、上百倍。美國工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”,日本把模具譽(yù)為“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”。模具工業(yè)在我國已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一。國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)如機(jī)械，電子，汽車，石油化工和建筑業(yè)等都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)，都需要大量模具，特別是汽車、電機(jī)、電器、家電和通信產(chǎn)品中60%80%的零件都要依靠模具成形。我國石化工業(yè)一年生產(chǎn)500多噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹脂，很大一部分需要塑料

2、模具成形，做成制品，用于生產(chǎn)和生活的消費(fèi)。生產(chǎn)建筑業(yè)用的地磚，墻磚和衛(wèi)生潔具，需要大量的陶瓷模具，生產(chǎn)塑料管件和塑料門窗，也需要大量的塑料模具成形。1 模具概論1.1.塑料模具的現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2002年我國模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約30%左右。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼

3、注射模具、6.5Kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。盡管中國模具在過去十年里取得了令人矚目的發(fā)展，但是許多方面與發(fā)達(dá)國家相比仍有較大差距。相對而言，國外注塑成型技術(shù)在向多工位、高效率、自動(dòng)化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。例如：組合模、即鈑金和注塑一體注塑；多色注塑等，都在向高效率，高自動(dòng)化和節(jié)約能源、降低成本的方向發(fā)展。當(dāng)前，我國工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多，更新?lián)Q代快，市場競爭殘酷激烈。在這種情

4、況下，用戶對模具制造的要求是制件質(zhì)量要好，交貨期要短，模具精度要高，模具價(jià)格要低。因此，現(xiàn)代模具的制造應(yīng)與當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的形勢及以上要求相適應(yīng)。1.2.模具CADCAM技術(shù) CAM中的核心技術(shù)是數(shù)控技術(shù)，編制零件加工程序是數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)，靠手工編程無法滿足復(fù)雜零件數(shù)控加工的需求，50年代初期，美國開始了數(shù)控自動(dòng)編程技術(shù)-APT語言的研究，形成了早期的CAM系統(tǒng)；如20世紀(jì)60年代開發(fā)的編程機(jī)及部分編程軟件FANUC、Siemens編程機(jī)。目前，CAM技術(shù)已經(jīng)成為CAX（CAD、CAE、CAM等）體系的重要組成部分，可以直接在CAD系統(tǒng)上建立起來的參數(shù)化、全相關(guān)的三維幾何模型（實(shí)體曲面）上

5、進(jìn)行加工編程，生成正確的加工軌跡。典型的CAM系統(tǒng)有UG、Pro/E、Cimatron 、MasterCAM等。其特點(diǎn)是面向局部曲面的加工方式，表現(xiàn)為編程的難易程度與零件的復(fù)雜程度直接相關(guān)，而與產(chǎn)品的工藝特征、工藝復(fù)雜程度等沒有直接相關(guān)關(guān)系。CAM系統(tǒng)僅以CAD模型的局部幾何特征為目標(biāo)對象的基本處理形式，已經(jīng)成為智能化、自動(dòng)化水平進(jìn)一步發(fā)展的制約因素。只有采用面向模型、面向工藝特征的CAM系統(tǒng)，才能夠突破CAM自動(dòng)化、智能化的現(xiàn)有水平?，F(xiàn)代生活中越來越多的產(chǎn)品，特別是各種塑料制品及大型覆蓋件等產(chǎn)品形狀結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，單使用圖紙已很難正確和詳盡地表達(dá)產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)，這就要求模具設(shè)計(jì)制造者必須使用

6、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)文件描述的手段。因此模具CAD/CAM的優(yōu)越性賦予了他無限的生命力，使其得以迅速發(fā)展廣應(yīng)用。無論在提高生產(chǎn)率、改善質(zhì)量方面，還是降低成本、減輕勞動(dòng)度方面，CAD/CAM技術(shù)的優(yōu)越性是傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)制造方法不能比擬的。 CAD/CAM可以提高模具設(shè)計(jì)和制造水平，從而提高模具質(zhì)量。 CAD/CAM可以接生時(shí)間，提高效率。 CAD/CAM可以較大幅度降低成本。 CAD/CAM技術(shù)將技術(shù)人員從繁瑣的計(jì)算、繪圖和NC編程中解放出來，使其可以從事更多的創(chuàng)造性勞動(dòng)。采用CAD/CAM一體化技術(shù)是現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造的要求,可以有效地改善傳統(tǒng)方法的不足,由CAD建立的產(chǎn)品模型可以直接生成數(shù)控指令,通

7、過DNC接口實(shí)現(xiàn)與機(jī)床間的數(shù)據(jù)通訊,使生產(chǎn)中原來用外形模擬傳遞改變?yōu)橛脭?shù)據(jù)量傳遞,使設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)直接溝通。而且可以在CAD系統(tǒng)中進(jìn)行外觀分析、產(chǎn)品裝配、檢查配合部件的干涉,對數(shù)控加工過程進(jìn)行仿真,檢查加工過程和干涉,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和修改。因此,可以大大降低手工勞動(dòng)量,縮短新產(chǎn)品研制周期,顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量。CAM是設(shè)計(jì)工作的最終結(jié)果。CAD設(shè)計(jì)的零件模型，經(jīng)過CAPP工藝編排產(chǎn)生工藝流程圖后，最終在CAM中進(jìn)行加工軌跡生成與仿真，產(chǎn)生數(shù)控加工代碼，從而控制數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工?？梢哉f，CAM系統(tǒng)的強(qiáng)弱直接決定著整個(gè)設(shè)計(jì)過程的成敗，CAD的效益最終也是通過CAM體現(xiàn)出來的。1.3.數(shù)控加工在模具制造

8、中的應(yīng)用近年來，由于計(jì)算機(jī)功能的提高，及模具標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)施，數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中，越來越發(fā)揮了積極的作用。眾所周知，模具是單件生產(chǎn)，原始的機(jī)械加工都是人工控制的，在很大程度上依賴操作者的技術(shù)，所以可以說模具制造在很長時(shí)期主要是依靠技藝較高的鉗工發(fā)展起來的。隨著模具需要量的迅速增長和精度的高要求，這種生產(chǎn)方式很難適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。由于近年來電子計(jì)算機(jī)技術(shù)飛躍發(fā)展和應(yīng)用水平的提高，數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到了機(jī)械加工機(jī)床，這就給模具的制造創(chuàng)造了新的生機(jī)。在生產(chǎn)中采用這些數(shù)控機(jī)床，不僅有了自動(dòng)化生產(chǎn)的條件，而且由于數(shù)控機(jī)床的重復(fù)性精度高，不管操作者的熟練程度如何，都能按程序控制，都能加工出高

9、質(zhì)量、高精度的工件來。從而使制模水平及模具精度都有很大改善，為制造優(yōu)質(zhì)、高精度模具創(chuàng)造了優(yōu)越的條件。2 塑料的分析及注射成型塑料是一種以合成樹脂為主要成分，加入適量的添加劑制成的高分子有機(jī)化合物。在一定的溫度和壓力條件下，塑料可以用模具成型出具有一定形狀和尺寸的制件，并且當(dāng)外力解除后，在常溫下仍能使形狀保持不變。成型所用的模具稱為塑料模，它是型腔模的一種。常用的塑料添加劑包括：增塑劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑及填料等。2.1.塑料的分類及工藝特性塑料的品種很多，按其受熱后所表現(xiàn)的性能不同可分為熱固性塑料和熱塑性塑料兩大類。 熱固性塑料 是指在初次受熱時(shí)變軟，但加熱到一定時(shí)間或加入固化幾后，就硬化定型，再

10、加熱則不熔融也不溶解，形成體型結(jié)構(gòu)物質(zhì)的塑料。這類塑料在成型過程中發(fā)生了化學(xué)變化，分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了變化。常見的熱固性塑料有酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧樹脂等。 熱塑性塑料 是指在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱和冷卻硬化的塑料。這類塑料在成型過程中只有物理變化而無化學(xué)變化。常見的熱塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、有機(jī)玻璃等。塑料的品種越來越多，應(yīng)用也日益廣泛，歸納起來，塑料的主要特性有：（1） 質(zhì)量輕（2） 比強(qiáng)度高（3） 化學(xué)穩(wěn)定好（4） 電性能優(yōu)良（5） 減摩、耐磨性能優(yōu)良、自潤滑性能好（6） 吸震和消聲性能好（7） 成型加工方便但是，塑料也有許多不足的地方，例如剛性差，收縮率大，尺寸精度

11、低，耐熱性能差，易老化等等。2.2.塑料成型工藝特性塑料成型的工藝特性是指塑料在成形過程中表現(xiàn)出來的特有性質(zhì)。模具設(shè)計(jì)時(shí)必須加以充分考慮。下面介紹主要的工藝特性： 流動(dòng)性 塑料在一定溫度、壓力作用下，能夠充滿型腔的性能，稱為塑料的流動(dòng)性。塑料的流動(dòng)性差就不易充滿型腔，因此需要較大的成形壓力才能成型；相反，塑料的流動(dòng)性好，可以用較小的成型壓力充滿型腔，但流動(dòng)性太好，會(huì)使塑料在成型時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的溢邊。下面是一些常用熱塑性材料的流動(dòng)性情況： 流動(dòng)性好：尼龍、聚乙烯、聚苯乙烯、醋酸纖維素。 流動(dòng)性中等：改性聚苯乙烯（如ABS、AS）、有機(jī)玻璃、苯甲醛、氯化聚醚。 流動(dòng)性差：聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、

12、氟塑料。 收縮性 一定量的塑料在熔融狀態(tài)下的體積總比其固態(tài)下的體積大，說塑料經(jīng)成型冷卻后體積發(fā)生了收縮，這種特性稱為收縮性。在實(shí)際成型時(shí)不同品種的塑料收縮率各不相同，不同批的同種塑料或同一塑料的不同部位其收縮性也各不相同。 結(jié)晶性 熱塑性塑料按其冷凝時(shí)是否出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象可分為結(jié)晶型塑料非結(jié)晶型塑料兩種。 硬化特性 硬化是指熱固性塑料成型時(shí)完成交連反應(yīng)的過程。硬化速度快慢對成型工藝過程有非常重要的影響。 吸濕性與熱敏性 塑料中因有各種添加劑，使其對水的敏感程度各不相同，這種特性稱為吸濕性。吸濕性大的塑料在成型過程中，由于高溫高壓使水分變成氣體或發(fā)生水解作用，使塑料產(chǎn)生氣泡等缺陷，并影響其電氣性能，

13、所以在成型前應(yīng)干燥處理。2.3.注射成型原理與過程塑料制品是在一定的溫度和壓力下，根據(jù)塑料的性質(zhì)和對制品的要求，將塑料用各種不同的成型方法制成一定的形狀，經(jīng)過冷卻，修正而獲得的。注塑模具的成型是將加熱熔化的熱塑性塑料注滿一個(gè)挖有空腔的模塊，然后對模塊強(qiáng)制冷卻，熔料凝固成固體。為取出凝固體，用分型面把模塊分割成型芯和型腔兩部分。包裹凝固體外表面輪廓的一半模塊稱為型腔零件，包裹凝固體內(nèi)表面輪廓的另一半模塊稱為型芯零件，型芯和型腔零件統(tǒng)稱為成型零件。包裹凝固體內(nèi)外表面的相交線稱為分型環(huán)，分型環(huán)水平向四周延伸形成切割模塊的分型面。事先把成型模腔按放大比例（1 成型收縮率）加工成需要的形狀，凝固體就成為

14、有用的塑料制品。光有成型零件還不能連續(xù)大量生產(chǎn)塑料制品，型芯和型腔零件要安裝固定在模架上，加工出注料通道，配上脫模機(jī)構(gòu)等其他機(jī)構(gòu)和零件，成為能與注塑機(jī)配合工作的模具，才能連續(xù)生產(chǎn)塑料制品。沿型芯和型腔零件分型面將模具剖切為定模和動(dòng)模兩部分，生產(chǎn)時(shí)要把定、動(dòng)模分別固定在注塑機(jī)固定模板和移動(dòng)模板上。注塑機(jī)工作時(shí)的狀態(tài)是注塑機(jī)固定模板一直固定不動(dòng)，而移動(dòng)模板在注塑機(jī)拉桿上作單邊開合運(yùn)動(dòng)，因此安裝固定在模具動(dòng)、定模部分的型芯和型腔零件也能隨移動(dòng)模板開合作開閉運(yùn)動(dòng)。 圖2.1 注射成型原理2.4.注射成型的特點(diǎn)與應(yīng)用注射成型是熱塑性塑料成型的一種主要方法。它能一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或者非金

15、屬嵌件的塑件。注射成型周期短、生產(chǎn)率高、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。到目前為止，除氟塑料外，幾乎所有的熱塑性材料都可以用注射成型的方法成型，一些流動(dòng)性好的熱固性塑料也可以用注塑成型法成型。注射成型的缺點(diǎn)是所用的注射設(shè)備價(jià)格較高，注射模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，不適合單件小批量模具的生產(chǎn)。2.5.注射成型設(shè)備簡介2.5.1.注射機(jī)的分類注塑機(jī)按塑化方式和注射方式，大致可分為以下三種:（1）柱塞式注塑機(jī) 它通過柱塞依次將料筒的顆粒推向料筒前端的塑化室，依靠料筒外的加熱器提供的熱是量，使塑料塑化成黏流狀態(tài)，并被注塞注射到模腔中去。（2）螺桿式注塑機(jī) 它只要由油缸、螺桿、料筒、噴嘴和傳動(dòng)系統(tǒng)組成。料筒總長L分為

16、：送料段L1、壓縮段L2和計(jì)量段L3。它們的工作過程是：從料斗落入料筒中的固態(tài)塑料，隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著螺桿向前輸送，物料被逐漸壓實(shí)，物料中的氣體由加料口排出。在料筒外加熱器加熱和螺桿的剪切作用下，物料實(shí)現(xiàn)其物理狀態(tài)的變化，最后呈黏流態(tài)，并獲得一定的壓力。當(dāng)螺桿頭部的熔料壓力達(dá)到能克服注射油缸活塞退回時(shí)的阻力（即被壓）時(shí)，螺桿便開始向后退，并進(jìn)行注射量的計(jì)量。與此同時(shí)，料筒前端和螺桿頭部熔料逐漸增多，當(dāng)達(dá)到所需要的注射量時(shí)，計(jì)量裝置撞擊限位開關(guān)，螺桿即停止轉(zhuǎn)動(dòng)和后退，至此，預(yù)塑完畢。同時(shí)，合模油缸推動(dòng)合模機(jī)構(gòu)，使模具合模。繼而，注射座前移，注射油缸驅(qū)動(dòng)螺桿按要求的壓力和速度將熔料注入模腔內(nèi)。當(dāng)

17、熔料充滿模腔后，螺桿仍對熔料保持一定的壓力進(jìn)行保壓，以防止模腔中的熔料反流，并向模腔內(nèi)補(bǔ)充因塑件冷卻收縮所需要的物料。（3）螺桿塑化、柱塞注射式注塑機(jī) 塑料的塑化由螺桿進(jìn)行被塑化好的熔料通過一個(gè)回止閥，進(jìn)入另一個(gè)料筒，熔料在柱塞的作用下被注射到模腔中去。隨著注射機(jī)成型范圍的擴(kuò)大，近年來出現(xiàn)了許多新型注射機(jī)，如玻璃纖維增強(qiáng)塑料注射機(jī)，發(fā)泡塑料注射機(jī)、熱固性塑料注射機(jī)等。如果我們把成型一般塑料和塑件的注塑機(jī)稱為通用注塑機(jī)，那么，可以把上述這些注塑機(jī)稱為專用注塑機(jī)。而按其外形又可分為如圖2.2幾種類型： 角式注塑機(jī)圖 2.2 注塑機(jī)的類型（1）立式注塑機(jī) 它的注射方向向下，合模方向向上，即注射和合模

18、都在同一豎直線上。注射方式是柱塞式，它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是占地面面積小，安裝和拆卸方便，嵌件及活動(dòng)型芯易于安放，料斗中的塑料的塑化均勻地進(jìn)入料筒。它的缺點(diǎn)是，由于柱塞式送料的塑化不均勻，引起成型壓力高，注射速度不均勻，其塑件內(nèi)應(yīng)力大，且塑件頂出后需人工取出，效率較低，并難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。這類注射機(jī)都是小型的，一般的注射容量多在60cm3以下，適宜加工流動(dòng)性較好的小型塑料。由于柱塞式送料過程沒有攪拌作用，亦可以加工表面的質(zhì)地中帶有天然式大理石花紋及各種滲有彩色電化鋁片的透明彩色塑料。（2）臥式注塑機(jī) 這是目前使用最廣泛的注射成型機(jī)械。它的注射方向與合模方向都在同一水平線上橫臥安裝，其注射方式多為螺桿式。他

19、的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，機(jī)體較低，容易操作和加料，開模后頂出的塑件在其重力作用下可自行落下，易于提高生產(chǎn)效率，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。它的缺點(diǎn)是，裝模和安放嵌件比較麻煩，占地面積大。這類注射機(jī)有多種機(jī)型，且注射范圍較大，從3032000cm2均有系列機(jī)型，因此它的使用范圍很廣，適宜于各種塑件的注射成型。（3）角式注塑機(jī) 它的注射方向向下，與合模方向呈垂直排列，其注射方式是柱塞式。它的優(yōu)點(diǎn)介于立式和臥式兩種注射機(jī)之間，它的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，開模后頂出的塑件亦可自動(dòng)落下。由于合模方向與注射方向垂直，使模具受力均勻，鎖?？煽俊Ｈ秉c(diǎn)是安放嵌件不便，易傾斜、脫落。這類注射機(jī)都是小型的，其注射容量也多在60cm3以下

20、，亦適于加工小型塑件。特別適用于型腔偏在一側(cè)時(shí)的模具或塑件中心部位不允許有澆口痕跡的塑件。2.5.2.注射機(jī)主要裝置注塑機(jī)不論任何形式，均是由以下主要裝置組成。（1） 注射裝置。它的主要作用是使固態(tài)的塑料均勻地塑化成熔融狀態(tài)，并以足夠的壓力和速度將融料注人閉合的模腔中。它的主要部件有：料筒、料筒加熱器、料斗、計(jì)量裝置、螺桿、螺桿的驅(qū)動(dòng)裝置、噴嘴及其驅(qū)動(dòng)油缸等。 合模 中的熔料有較高的壓力，這就要求合模裝置給予模具以足夠的夾緊力，即鎖模力，防止模具在熔料的高壓力下推開。它的主要部件有：機(jī)架、定動(dòng)模板、拉桿、合模油缸及肘節(jié)等。（2） 頂出裝置。它的作用是在開模到一定距離后，驅(qū)動(dòng)模具的頂出裝置，將塑

21、件從模具中頂出。（3） 機(jī)械和液壓傳動(dòng)及電器控制系統(tǒng)。注射成型是塑料塑化、模具閉合、壓力、溫度調(diào)節(jié)。注射人模、保壓、塑模安裝部分，基座及導(dǎo)向部分，制品固化定型、開模、頂出塑件等多道工序連續(xù)準(zhǔn)確的生產(chǎn)過程，這些連續(xù)動(dòng)作都是由機(jī)械和液壓傳動(dòng)及電器控制的。注塑成型的一般結(jié)構(gòu)組成參考圖2.3 圖2.3 注射?；窘Y(jié)構(gòu)2.5.3.注射機(jī)技術(shù)參數(shù)1. 注射量 也成為公稱注射量，它是指對空注射的條件下，注射螺桿或者柱塞作一次最大注射行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量。2. 注射壓力 注射時(shí)為了克服塑料流經(jīng)噴嘴、流道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力，注射機(jī)螺桿（或柱塞）對塑料熔體必須施加足夠的壓力，此壓力稱為注射壓力。根

22、據(jù)塑件的性能，選取注射壓力時(shí)，大致可以分為以下幾類：（1） 注射壓力小于70Mpa,用于加工流動(dòng)性好的塑料，且塑件形狀簡單，壁厚較大。（2） 注射壓力為70100Mpa,用于加工塑料黏度較低，形狀，精度要求一般的塑件。（3） 注射壓力為100140 Mpa，用于加工中、高粘度的塑料、且塑件的形狀、精度要求一般。（4） 注射壓力為140180 Mpa，用于加工較高粘度的塑料、且塑件的形狀、精度要求較高。3. 鎖模力 當(dāng)高壓的塑料熔體充滿模具型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生使模具分型面張開的力。為了夾緊模具，保證注射過程順利進(jìn)行。注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)必須有足夠的鎖模力，其必須大于張開力。鎖模力用公式表示為： F>F

23、Z=P(nA+A1) （2.1） 式中：FZ塑料熔體在分型面上的張開力，N；P型腔壓力，一般為注射壓力的80%左右，通常取2040 Mpa.n型腔數(shù)量。A單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積，mm2。A1澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積，mm2.3 水龍頭模流分析 3.1.水龍頭三位實(shí)體造型使用Pro/E軟件把水龍頭的三維實(shí)體造型出來，如下圖3.1所示。圖3.1 水龍頭三維實(shí)體圖3.2.模型轉(zhuǎn)換 將在PROE中設(shè)計(jì)好的結(jié)構(gòu)模型另存為ISG格式，為導(dǎo)入Moldflow進(jìn)行分析做好準(zhǔn)備。3.3.產(chǎn)品導(dǎo)入及網(wǎng)絡(luò)劃分與修復(fù) 在Moldflow軟件中導(dǎo)入盒體，建立工程方案，旋轉(zhuǎn)產(chǎn)品，匹配鎖模力（使鎖模力方向

24、與Z軸同向），然后劃分網(wǎng)絡(luò)單元如下圖3.2所示。 圖3.2 水龍頭網(wǎng)格劃分圖3.3網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)由網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)分析知：網(wǎng)格劃分除縱橫比過大外，其它參數(shù)均較合理，故要進(jìn)行交叉變修復(fù)。圖3.4修復(fù)后的統(tǒng)計(jì)由統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出來，網(wǎng)格以及合格。3.4.材料選擇 選擇材料聚甲醛Delrin 500 HPDuPont Engineering Polymers 3.5.澆口位置分析 系統(tǒng)自動(dòng)分析出最佳澆口位置。圖3.5最佳澆口位置分析考慮到制品在模具中的合理布局，并且能夠比較方便的成型出塑件，選擇如下圖3.6所示的澆口位置。 圖3.6最佳澆口位置3.6.成型窗口分析 成型窗口分析用于定義能夠生產(chǎn)合格產(chǎn)品的成型工藝條件

25、范圍，如果位于這個(gè)范圍內(nèi)，則可以生產(chǎn)出質(zhì)量較好的制件。 經(jīng)分析，系統(tǒng)推薦模溫105.00度，推薦料溫230.77度，注射時(shí)間1.4325s；各分析結(jié)果圖如下：圖3.7盒體質(zhì)量工藝范圍XY圖圖3.8盒體注射壓力工藝范圍XY圖圖3.9區(qū)域（成型窗口）圖綜上分析，可確定模溫105度，料溫230.77度，注射時(shí)間1.4325s。3.7.填充分析 填充分析可以獲得最佳澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要用于查看制品的填充行為是否合理，填充是否平衡，能否完成對制品的完全填充等。 工藝參數(shù)設(shè)置:圖3.10工藝參數(shù)圖3.11充填時(shí)間分析由圖可知，填充平衡。圖3.12速度/壓力切換時(shí)的壓力圖3.13流動(dòng)前沿溫度圖3.14氣穴盒體

26、口部的氣穴可通過分型面排氣，盒體底部質(zhì)量要求不高，故可忽略氣穴的影響。圖3.15熔接痕3.8.冷卻分析冷卻分析可以優(yōu)化模具及冷卻回路設(shè)計(jì)，獲得均勻的冷卻效果，最小化循環(huán)周期，消除由于冷卻因素造成的產(chǎn)品翹曲，從而降低模具總體制造成本。 圖3.16串行水道冷卻時(shí)間 圖3.17并行水道冷卻時(shí)間由上面兩個(gè)圖比較，可以知道，并行冷卻所需的時(shí)間要少，所以，并行冷卻水道比串行冷卻水道效果要好。由于只是一模一腔，所以這里不用進(jìn)行流道平衡分析。4 水龍頭注塑模的設(shè)計(jì)4.1.塑件成型工藝性能分析 圖4.1 塑件主視圖如圖3.1所示，該塑件為生活用水龍頭，使用上沒有什么特別的要求，只要求外形美觀，表面光潔。尺寸較小

27、，形狀要求對稱，精度要求不高。上面有內(nèi)螺紋，要求為M20，外螺紋要求為G1/2"×14。對于R50的型芯可以實(shí)用齒輪齒條嚙合在模內(nèi)抽芯，M20的螺紋則在模外手動(dòng)抽芯。塑件的原材料為POM(Polyoxymethylene),即聚甲醛。其綜合性能良好，強(qiáng)度、剛度高，抗沖擊，耐疲勞，蠕變性能較好，減摩耐磨性好，吸水性小，尺寸穩(wěn)定性好，但熱穩(wěn)定性差，易燃燒，長期在大氣中暴曬會(huì)老化。其成型特性有:(1) ：結(jié)晶性料熔融溫范圍很窄，料溫稍低于熔融溫度即發(fā)生結(jié)晶，流動(dòng)性下降；(2) ：熱敏性強(qiáng)，極易分解，分解溫度為240。(3) ：宜用螺桿式注射機(jī)成型，余料不宜過多和滯留太長，一般塑件

28、克量不應(yīng)超過注射機(jī)注射克量的75%。(4) ：噴嘴孔徑應(yīng)取大，并采用直通式噴嘴。(5) ：模具澆注系統(tǒng)對料阻力要小，進(jìn)料口宜小，要盡量避免死角積料。(6) ：必須嚴(yán)格控制成型條件，嵌件應(yīng)預(yù)熱(一般100150)，料溫取稍高于熔點(diǎn)(一般170190)即可，不宜輕易提高溫度，模溫對塑件質(zhì)量影響較大，提高模溫可改善表面凹痕，有助于融料流動(dòng)，必須正確控制，一般去75120，壁厚大于4mm的取90120，小于4mm的取7590，宜用高壓、高速注射，塑件可在較高溫度是脫模，冷卻時(shí)間可短，但問防止收縮變形，脫模后宜將塑件放在90的熱水中緩冷。4.2.初步確定注射機(jī) 初步估算水龍頭體積： 根據(jù)Moldflow

29、軟件對塑件的充填分析，從其分析日志中可以清楚的看出塑件的體積為11.2342cm3， 流道和澆口的體積為0.6101cm3，所以總體積為11.8443cm3，約為12cm3。 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得POM塑料的密度為=1.42g/cm3，所以單件制品質(zhì)量為W件=12×1.42=17.04g 根據(jù)制品體積及質(zhì)量來確定注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格。為了保證注射成型的正常進(jìn)行，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，一次成型所須的總質(zhì)量宜為最大注射量的80%，即W總80%W機(jī)或 W機(jī)W總/0.8式中：W機(jī)為注射機(jī)最大注射量； W總為成型時(shí)所需的塑料總量。 該制品及澆注系統(tǒng)的總體積為：V總=V件+V澆=12cm3，總質(zhì)量為：W總=W

30、件+W澆=17.04g，則W機(jī)21.3g。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，并查閱注射機(jī)技術(shù)規(guī)格表，可初步選擇型號(hào)為XS-Z-30的注射機(jī)。 此注射機(jī)主要參數(shù)和技術(shù)規(guī)格如下：螺桿直徑28mm，最大理論注射容量30cm3,注射壓力119MPa,鎖模力250KN，最大成型面積90cm3, 最大模具厚度180mm,最小模具厚度60mm,動(dòng)、定模固定板尺寸為250×280mm,最大開合模行程為160mm,噴嘴球半徑為12mm,噴嘴孔徑為2mm,噴嘴移動(dòng)距離為130mm。4.3.塑件成型方案的確定4.3.1.確定模具類別 注射模具的種類有很多，生產(chǎn)中常按其特征來分，可以分為：單分型面注射模具（兩板式），雙分型面模

31、具（三板式），側(cè)向分型與抽芯注射模具，帶活動(dòng)鑲件的注射模具等。按塑件生產(chǎn)批量，注射機(jī)的規(guī)格和塑件形狀和大小，確定此塑件采取一模一件的生產(chǎn)方式。由于其形狀比較復(fù)雜，體積小，可設(shè)計(jì)成帶活動(dòng)鑲件的注射模。4.3.2.選擇分型面分型面的形式與塑件幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件、澆口形式等有關(guān)，常見的形式有水平分型面、垂直分型面、斜分型面、階梯分型面、曲面分型面等，其中水平分型面結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，所以經(jīng)常采用。 分型面的選擇是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，選擇分型面應(yīng)遵循以下原則：（1）.分型面塑件應(yīng)盡可能留在動(dòng)模或下模，以便從動(dòng)模或下模頂出，簡化模具結(jié)構(gòu)。（2）.分型面塑件留于動(dòng)模時(shí)，應(yīng)考慮最簡頂出形

32、式，簡化模具結(jié)構(gòu)。（3）.塑件有側(cè)抽芯時(shí)，應(yīng)盡可能放在動(dòng)模或下模部分，避免定?；蛳履?cè)抽芯。（4）.塑件有多組抽芯時(shí)，應(yīng)盡量避免長端側(cè)抽芯。（5）.頭部有圓弧的塑件，采用圓弧部分分型會(huì)損傷塑件外觀。一般應(yīng)選擇在頭部下端分型。（6）.一般塑件分型面的選擇，應(yīng)考慮到塑件的外觀，盡量避免塑件表面留有分型痕跡。（7）.有同心度要求的塑件，應(yīng)盡可能將型腔設(shè)在同一分型面上。（8）.一般分型面應(yīng)盡可能設(shè)在塑料流動(dòng)方向的末端，以利于排氣。綜合以上原則，根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)形式，這里選擇最常用的分型面新式水平分型面，如圖3.2所示 圖4.2 水平分型面根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)，分型面設(shè)置在塑件的對稱平面。4.3.3.確定型腔布局

33、塑件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要側(cè)滑塊抽芯以及齒輪齒條嚙合在模具內(nèi)抽芯，所以這里選擇一模一腔。4.4.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。它的設(shè)計(jì)是注射模設(shè)計(jì)中很重要的環(huán)節(jié)。澆注系統(tǒng)的作用是：將塑料熔體均勻地送到每個(gè)型腔，并將注射壓力有效地傳送到型腔的各個(gè)部位，以獲得形狀完整，質(zhì)量優(yōu)良的塑件。普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成，如圖3.3所示 圖4.3 澆注系統(tǒng) 1主流道；2分流道；3第二分流道； 4第三分流道；5進(jìn)料口；6型腔；7冷料穴4.4.1.主流道設(shè)計(jì)主流道是指注射機(jī)噴嘴與型腔或與分流道連接的這一段進(jìn)料通道，是塑料熔體進(jìn)入模具最先經(jīng)過的部位，它

34、與注射機(jī)噴嘴在同一軸芯線上。在臥式注射機(jī)用模具中，主流道垂直于分型面，主流道的結(jié)構(gòu)形式及與注射機(jī)噴嘴的連接如圖3.4所示。圖4.4 主流道形狀及其與注射機(jī)噴嘴的關(guān)系主流道需設(shè)計(jì)成錐角為2060的圓錐形，表面粗糙度Ra<0.8m,以便于澆注系統(tǒng)凝料從其中順利拔出。由于主流道要與高溫塑料和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)在可拆卸的主流道襯套（澆口套）內(nèi)。襯套一般選用碳素工具剛?cè)鏣8A，T10A等，熱處理要求5357HRC，襯套與定模板的配合可采用H7/m6。為使塑料熔體完全進(jìn)入主流道而不溢出，主流道與注射機(jī)噴嘴球的對接處應(yīng)設(shè)計(jì)成半球形凹坑，其半徑SR=SR1+（12）mm,其小端直徑

35、d=d1+(0.51)mm.為便于模具安裝時(shí)與注射機(jī)的對中，模具上應(yīng)設(shè)有定位圈。大多數(shù)情況下，主流道襯套和定位圈分開設(shè)計(jì)，然后配合固定在模板上。襯套與定位圈的配合可采用H9/f9. 本模具所設(shè)計(jì)的主流道也將采用圖3.4的結(jié)構(gòu)，其是將主流道設(shè)計(jì)在稱套內(nèi)，并將主流道和定位圈分開。由于選擇的注射機(jī)的噴嘴球半徑為SR1=12mm,所以設(shè)計(jì)的SR=12+1=13mm；噴嘴孔徑d1=2mm,所以設(shè)計(jì)的d=2+0.5=2.5mm.主流道錐角為30。4.4.2.分流道設(shè)計(jì) 在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時(shí)應(yīng)設(shè)置分流道，由于本塑件模具屬于單型腔模具，塑件又比較小，所以不必設(shè)置分流道。4.4.3.澆口設(shè)計(jì)澆

36、口是指連接分流道和型腔的進(jìn)料通道。模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)。總之要使塑件具有良好的性能與外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則：(1).盡量縮短流動(dòng)距離；(2).澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處；(3).必須盡量減少熔接痕；(4).應(yīng)有利于型腔中氣體排出；(5).考慮分子定向影響；(6).避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)；(7).澆口處避免彎曲和受沖擊載荷；(8).注意對外觀質(zhì)量的影響。澆口的形式很多，尺寸

37、也各不相同，常見的澆口形式有：直接澆口（主流道型澆口）、側(cè)澆口、中心澆口、扇形澆口、薄片澆口、潛伏式澆口、點(diǎn)澆口、護(hù)耳澆口等。具體到本模具，考慮到模具本身的復(fù)雜度，選用比較簡單的直接澆口。該澆口在單型腔模中，塑料熔體直接進(jìn)入型腔，因而壓力損失小，進(jìn)料速度快，成型比較容易。另外傳遞壓力好，保壓補(bǔ)縮作用強(qiáng)，模具結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造方便，但去除澆口困難，其結(jié)構(gòu)如圖3.4所示，設(shè)計(jì)在主流道襯套（澆口套）內(nèi)。4.5.成型零件的設(shè)計(jì) 成型零件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要包括：凹模（型腔）、型芯（凸模）及鑲件等。4.5.1.成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)A：凹模的結(jié)構(gòu)凹模有整體式和組合式兩種。整體

38、式凹模結(jié)構(gòu)簡單，成型出的塑件質(zhì)量較好，模具強(qiáng)度好，不易變形。但加工工藝差，所以只適合形狀簡單的塑件成型；組合式凹模是指凹模有兩個(gè)以上的零件組合而成。這種凹模加工工藝性能好，但裝配調(diào)整困難。組合式凹模可分為整體嵌入式、局部鑲拼式和四壁拼合式。對于形狀復(fù)雜或易損壞的凹模，將難以加工或易損壞的部分設(shè)計(jì)成鑲件形式，嵌入型腔主體上，以方便加工和更換（即局部鑲拼式）?？紤]到塑件的特殊結(jié)構(gòu)，以及分型面選擇在塑件的對稱平面等原因，本模具的凹模選擇組合式凹模中的局部鑲拼式凹模。所以對于成型G1/2"×14的外螺紋，采用局部鑲拼上的絲哈夫。B：型芯的結(jié)構(gòu)型芯是成行塑件內(nèi)表面的凸?fàn)盍慵?。型芯有?/p>

39、體式和組合式兩類。 整體式型芯是將模板和型芯制成一體，其結(jié)構(gòu)牢固，但工藝性較差，同時(shí)模具材料損耗費(fèi)多，多用于形狀簡單的單型腔模具中。組合式型芯可分為整體嵌入式和鑲拼式。整體嵌入式的型芯是將型芯單獨(dú)加工后鑲?cè)肽０逯薪M成，這樣可以節(jié)省貴重模具材料，便于加工，尺寸精度容易保證，配合采用H7/m6。鑲拼式的型芯是將某些難以加工的或易損的部位做成鑲件或拼塊，然后嵌入主型芯內(nèi)的組合式結(jié)構(gòu)?？紤]到塑件的特殊結(jié)構(gòu)，本模具可以設(shè)計(jì)成有三個(gè)型芯的結(jié)構(gòu)。對以R50的圓弧形孔哦型芯，設(shè)計(jì)成由側(cè)滑塊運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)齒條，由齒條帶動(dòng)齒輪式型芯來進(jìn)行抽芯。對于M20的內(nèi)螺紋則采用螺紋型芯在模外手動(dòng)抽芯的方法。4.5.2.成型零件工

40、作尺寸計(jì)算1.影響成型零件尺寸的因素 成形收縮率=×100% （3.1） 式中：塑件的平均收縮率塑件的最大收縮率塑件的最小收縮率本塑件的材料為聚甲醛，收縮率范圍為1.2%3.0%，所以： =2.1% 模具成型零件的制造公差模具成型零件的制造公差直接影響塑件的尺寸公差，成型零件的精度高，則塑件的精度也高。模具設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)實(shí)踐證明，成型零件的制造公差z可選為塑件公差的1/31/4，塑件材料聚甲醛的標(biāo)注公差尺寸公差等級(jí)一般精度為MT4，未主公差尺寸公差等級(jí)為MT6。表面精度Ra0.80.4. 模具成型零件的磨損模具使用過程中由于塑料熔體、塑件對模具的作用，成型過程中可能產(chǎn)生的腐蝕氣體的銹蝕

41、以及模具維護(hù)時(shí)重新打磨拋光等，均有可能使成型零件發(fā)生磨損。一般來說，對于中小塑件最大磨損量可取塑件公差的1/6，本塑件因?yàn)榫纫蟛桓撸阅＞叱尚土慵哪p這里可以忽略不計(jì)。2.成型零件工作尺寸的計(jì)算這里采用的計(jì)算方法為常用的按平均收縮率、平均磨損量和平均制造公差為基準(zhǔn)的計(jì)算方法。由于模具成型零件的磨損已忽略不計(jì)了，所以型腔和型芯徑向尺寸的計(jì)算與型腔深度和型芯高度的計(jì)算一樣。 A：型腔和型芯工作尺寸的計(jì)算 （LM）0+z=（1+）Ls-x 0+z （3.2） （lM）0-z=（1+）ls-x0-z （3.3） 式中：、-型腔、型芯的工作尺寸，mm；塑件的平均收縮率；LS、ls-塑件的尺寸；塑

42、件的尺寸公差，mm；x-修正系數(shù)當(dāng)塑件尺寸較大、精度級(jí)別較低時(shí)，x=0.5。 當(dāng)塑件尺寸較小、精度級(jí)別較高時(shí)，x=0.75。對于本模具，2.1%,因?yàn)榫燃?jí)別較低，所以x取0.5，取MT6級(jí)（按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14486-93查表可得），取/3。根據(jù)公式（3.2），得出型腔尺寸計(jì)算如下：LS1=26 (1=0.35) 26.3710+0.117mmLS2=22 (2=0.31) 22.3070+0.103mmLS3=14 (3=0.27) 14.1590+0.09mmLS4=47 (4=0.47) 47.4630+0.163mmLS5=24 (5=0.35)24.3290+0.117mm根據(jù)公

43、式（3.3），得出型芯尺寸如下：=12 (1=0.23) =12.3670-0.077mm=10 (2=0.19) =10.3250-0.063mm=26 (3=0.35) Error! Reference source not found.=26.7210-0.117mmB：螺紋型環(huán)與螺紋型芯工作尺寸的計(jì)算（1） ：螺紋型環(huán)的工作尺寸 1）：螺紋型環(huán)大徑 （Dm大）0+z=（1+）Ds大-中 0+z (3.4) 2）：螺紋型環(huán)中徑 （Dm中）0+z=（1+）Ds中-中 0+z (3.5) 3）：螺紋型環(huán)小徑 （Dm小）0+z=（1+）Ds小-中 0+z (3.6)上面各式中 Dm大螺紋型環(huán)大

44、徑基本尺寸； Dm中螺紋型環(huán)中徑基本尺寸； Dm小螺紋型環(huán)小徑基本尺寸； Ds大塑件外螺紋大徑基本尺寸； Ds中塑件外螺紋中徑基本尺寸； Ds小塑件外螺紋小徑基本尺寸； 塑料平均收縮率； 中塑件螺紋中徑公差，參照金屬螺紋公差標(biāo)準(zhǔn)中精度最低者選用，其值可查表GB/T 1971981； z螺紋型環(huán)中徑制造公差，其值取中/5。 對于塑件外螺紋G1/2"×14,需螺紋型環(huán)使之成型，螺距P=1mm，外螺紋大徑d=14mm,中徑d2=13.350mm，小徑d1=12.917mm。 根據(jù)公式（3.4）、（3.5）、（3.6），得出螺紋型環(huán)工作尺寸：（Dm大）0+z=14.0580+0.0

45、47mm（Dm中）0+z=13.3940+0.047mm（Dm小）0+z=12.9250+0.047mm（2） ：螺紋型芯的工作尺寸 1）：螺紋型芯大徑 （dm大）0-z=（1+）ds大-中0-z (3.7) 2）：螺紋型芯中徑 （dm中）0-z=（1+）ds中-中0-z (3.8) 3）：螺紋型芯小徑 （dm?。?-z=（1+）ds小-中0-z (3.9)上面各式中 dm大螺紋型芯大徑基本尺寸； dm中螺紋型芯中徑基本尺寸； dm小螺紋型芯小徑基本尺寸； ds大塑件內(nèi)螺紋大徑基本尺寸； ds中塑件內(nèi)螺紋中徑基本尺寸； ds小塑件內(nèi)螺紋小徑基本尺寸； 塑料平均收縮率； 中塑件螺紋中徑公差，參照

46、金屬螺紋公差標(biāo)準(zhǔn)中精度最低者選用，其值可查表GB/T 1971981； z螺紋型芯中徑制造公差，其值取中/5。 對于塑件內(nèi)螺紋M20,需螺紋型芯使之成型，螺距P=2.5mm，內(nèi)螺紋大徑D=20mm,中徑D2=18.376mm，小徑D1=17.294mm。 根據(jù)公式（3.7）、（3.8）、（3.9），得出螺紋型芯工作尺寸：（dm大）0-z=20.7550-0.067mm（dm中）0-z=19.0970-0.067mm（dm?。?-z=17.9920-0.067mm由于螺紋牙較小，螺紋配合的長度也較小，所以不考慮螺距的收縮率。至此，成型零件的工作尺寸計(jì)算完畢，具體的零件結(jié)構(gòu)圖，參看型腔和型芯的零件

47、圖，在此不做贅述。4.6.機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 為了保證模具正確合模，塑件順利脫模，注射模中還包含有合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)等。4.6.1.合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位導(dǎo)向兩種形式。通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用是：保證動(dòng)定?；蛏舷履Ｎ恢脺?zhǔn)確，引導(dǎo)型芯進(jìn)入型腔，工作時(shí)承受一定的側(cè)向力，另外在模具裝配時(shí)可起到定位作用。本模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將頭部設(shè)計(jì)成球形或者錐形，能使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)向孔 ,導(dǎo)柱長度必須高出凹模端面1012mm,以免凸模先進(jìn)入型腔與其相撞而損壞模具；導(dǎo)柱、導(dǎo)套與固定板之間，一般采用H7/k6配合，導(dǎo)向部分常采用H7/f

48、7配合。其各部尺寸參照選定的標(biāo)準(zhǔn)模架而定。本模具設(shè)計(jì)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)如圖3.5所示。圖4.5 本模具采用的合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式4.6.2.推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注塑模必須設(shè)有準(zhǔn)確可靠的脫模機(jī)構(gòu)，以便在每一循環(huán)中將塑件從型芯上自動(dòng)地脫出模外，脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)或推出機(jī)構(gòu)。在設(shè)置推出機(jī)構(gòu)時(shí)，首先需要確定當(dāng)模具開啟后制品的留模形式，是留在動(dòng)模部分還是留在定模部分，由于頂出系統(tǒng)必須建立在制品所滯留的模具部分中，而且，注塑機(jī)的頂出機(jī)構(gòu)是設(shè)置在動(dòng)模板的一側(cè)，因此大多數(shù)模具的推出機(jī)構(gòu)是安裝在動(dòng)模中的。為了提高生產(chǎn)效率，縮短成型周期和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，不僅制品需要順利的脫模，而且澆道中的塑料也必須有其特定的脫模方式。由于塑

49、料制品的尺寸、形狀各不相同，差距甚大，因而每副模具的頂出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也是各不相同的，但是對所有注塑模具頂出系統(tǒng)的要求均是相同的。推出機(jī)構(gòu)總的設(shè)計(jì)原則是： （1）：盡量設(shè)法使塑件留于動(dòng)模。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量設(shè)法使塑件在開模的過程中留在動(dòng)模上，以便利用注射機(jī)動(dòng)模上的頂桿或其它推出機(jī)構(gòu)頂出制品。 （2）：確保塑件不變形不損壞完整脫出。要保證塑件在頂出過程中不變形，必須正確分析塑件型腔附著力大小和所在部位，以便選擇合適的頂出方式和頂出裝置，使推力均勻合理分布，塑件平穩(wěn)脫出而不變形。由于塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此頂出力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近型芯。 （3)：盡量不損壞塑件的外觀。塑件頂出方式的選擇應(yīng)不影響塑件的外

50、觀，若采用頂桿等有頂出痕跡上時(shí)，頂桿應(yīng)設(shè)在塑件加工面或內(nèi)側(cè)面，必要時(shí)還可以在頂桿頂部壓出裝飾文字或圖案。 （4）：結(jié)構(gòu)可靠。頂出機(jī)構(gòu)必須動(dòng)作可靠、運(yùn)動(dòng)靈活、制造方便、維修與更換容易。從塑件結(jié)構(gòu)形狀分析，塑件內(nèi)外表面沿脫模方向的脫模斜度為3°，以便于脫模和塑件留于動(dòng)模。采用推桿脫模機(jī)構(gòu)，用一根推桿推在塑件的中心部位，推桿固定在模具的推桿固定板與推板之間，由注塑機(jī)頂出油缸推動(dòng)，使推桿運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)脫模動(dòng)作，并用復(fù)位桿復(fù)位。常用的推出機(jī)構(gòu)包括推桿推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)、活動(dòng)鑲塊、及型腔推出機(jī)構(gòu)等。其中推件板推出機(jī)構(gòu)是在型芯的根部安裝了一塊與之相配合的推件板，在塑件的整個(gè)周邊端面上進(jìn)行推出。這種

51、推出機(jī)構(gòu)作用面積很大，推出力大而均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，并且在塑件上無推出痕跡，所以常用推出支撐面很小的塑件。具體到本模具，考慮到塑件的特殊結(jié)構(gòu)，不能采用推板形式的推出機(jī)構(gòu)，所以只能采用推桿形式的推出機(jī)構(gòu)。其形式及各部尺寸參照選定的標(biāo)準(zhǔn)模架而定。本模具推出（脫模）機(jī)構(gòu)有如下特點(diǎn)：（1）：半徑為50的圓弧型芯采用了模內(nèi)齒輪齒條側(cè)抽芯；（2）：M20的內(nèi)螺紋采用了模外手動(dòng)脫螺紋：（3）：G1/2×14外螺紋采用的是直接分型方式（哈呋螺紋型環(huán)）脫螺紋；（4）：12孔側(cè)抽芯和齒條運(yùn)動(dòng)由斜導(dǎo)柱帶動(dòng)滑塊實(shí)現(xiàn)。4.6.3.側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)A：脫模距與脫模力的計(jì)算將側(cè)型芯或拼合凹模（滑塊）從成型位置

52、抽至不妨礙塑件脫模的位置，側(cè)型芯或拼合凹模（滑塊）在拔模方向移動(dòng)的距離稱為抽芯距。一般情況下，抽芯距去塑件側(cè)孔、側(cè)凹、側(cè)凸深度加23mm安全系數(shù)。 S=S1+K=S1+(23)mm式中 S抽芯距(mm) S1臨界抽芯距(mm) K安全系數(shù)所以，S=53+3=56mm。注射成型后，塑件在模具內(nèi)冷卻定型，由于體積的收縮，對型芯產(chǎn)生包緊力。塑件要從型芯上脫出，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦力。一般而論，塑件在開始脫模時(shí)，所需克服的阻力最大，所需的脫模力最大。脫模力Ft可用下式計(jì)算: Ft=pA （3.6） 式中：塑件與剛的摩擦系數(shù)，聚碳酸脂，聚甲醛取0.10.2，其余取0.20.3；p塑件對型芯的單位面積上的包緊力，一般情況下，模外冷的塑件p=（2.43.9）×107Pa;模內(nèi)冷卻的塑件p=（0.81.2）×107Pa；A塑件包容型芯的面積；脫模斜度。對于本模具，取0.3，p取1.2×107 Pa, 取30分，由于脫模斜度很小，近似等于。 =1.2×107 ×62××(53+25)×0.2×10-6=35.68KNB：斜銷抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（1） ：斜銷的形狀及技術(shù)要去斜銷工作端設(shè)計(jì)成錐臺(tái)形，其斜角應(yīng)大于斜銷的傾斜角23度。斜銷固定端與模板