【正文】 泊松比μ ： 與鋼的摩擦系數f ：f= 動模脫模斜度： = 其與滑塊之間的力可以忽略不計，可以近似認為是對斜銷的。：材料：T8A工具鋼，硬度HRC60，頭部局部淬火。，配合段表面Ra=，（H7/f7配合） d—等斷面推桿的全長 F—在注塑循環(huán)中取初始推出力F1和熔體作用在推板上的壓力F2中較大者。L由所選模架決定：L=155mm.F1=Fd= F2=PA=*40=7556N 取 d=32mm. 注塑溫度調節(jié)系統的設計計算注入模具內的塑料熔體所帶入的熱量通過模具模板進入冷卻介質，少量散發(fā)到大氣中，它們之間的熱交換速度是決定制品冷卻時間的決定因素。雖然塑料在充模階段就開始冷卻，但是塑料帶入的熱量主要是在保壓階段和保壓之后的冷卻時間內除去的，當制品冷卻到熱變形溫度以下，即可開模取出制品。所以冷卻系統在模具設計中是必不可少的。模溫對塑件質量影響較大，提高模溫可改善表面凹痕，與助于熔料流動，塑件內外均勻冷卻，防止缺料、縮孔、折皺，模溫對結晶度及收縮也有很大影響[20]，必須正確控制，一般取75—120℃，壁厚大于4mm的取90—120℃，小于4mm的取75—90℃，由于要進行水流切換，該部件需要上萬次的摩擦，必須提高它的硬度和耐磨性，所以模溫選擇稍高一點，T模溫=95℃。 模具冷卻系統的設計計算[21]由于所設計的分水品制品是薄壁制品，有維特性，而熱量只沿一維方向即塑件的厚度方向傳遞，因此當塑件的長度與壁厚之比L/D10的場合,該塑件可以按一維傳熱模型計算,在一維導熱情況下,冷卻時間t的解析表達式為 式中 —制品的壁厚，mm —塑料注塑溫度，℃ —模具型腔壁溫度，℃ —塑件脫模時的平均溫度，℃ —塑料擴散系數，mm2 POM的= mm2 制件的冷卻時間加上開模取制件等輔助時間就是該塑件的成型周期，冷卻時間t通常占成型周期的75%左右，由此可估算出單位時間成型制件數和單位時間放出的總熱量。每秒鐘注塑次數為 ： 若每次注塑塑料制件加上澆道的質量為m,則每秒鐘注入的塑料量為 式中 m—每秒注塑塑料質量，kg/次1）冷卻介質用量的計算注塑成型時高溫塑料熔體帶入模具的熱量可計算如下，塑料制品在固化時每秒鐘釋放的熱量為： 式中 —平均單位時間（每秒鐘）內注入模具塑料質量，kg/s —單位質量塑料熔體在成型過程中放出的熱量，kJ/kg —每秒鐘注塑次數 —每秒注塑塑料質量，kg/次為 kJ/kg 公式（319）模具冷卻水單位時間帶走的熱量為 公式（320）式中 —模具向空氣對流傳熱 —模具向空氣輻射傳熱 —模具通過上下板向注塑機傳熱在一般情況下塑料熔體帶入熱量的90%95%都是通過模具冷卻通道由冷卻介質帶走的，因此可粗略地按照熔體帶入熱全部由冷卻水帶走進行計算，即，這在工程計算中是合理的，所設計的冷卻系統比較安全。 由于分水片模具的冷卻系統由三部分組成，即定模（上型芯）冷卻水道、動模（下型芯）冷卻水道、滑塊冷卻水道，對分水片的壁厚和冷卻水道的布置結構來看，動、定模冷卻水道帶走的熱量按總熱量的30%計算，滑塊冷卻水道帶走的熱量則按40%計算，即： 根據熱平衡，模具動、定模和滑塊每秒鐘冷卻介質的體積流量（m3）可按下式計算： 所以： 動定模型芯體積流量分設 式中 —模具冷卻介質進出口溫度，℃，之差不宜太大，一般取3℃。 —冷卻介質的密度，kg/ m3 —冷卻介質比熱容，KJ/(kg℃)②模板的熱傳導阻力與型腔內壁壁溫的計算塑料熔體帶入型腔的熱量大部分通過模板由型腔壁傳向冷卻水道壁再由冷卻水帶走。在兩平行平面間的傳熱可用傅立葉方程進行描述，這里用它來近似計算由型腔壁向冷卻水管壁的傳熱，現用滑塊的冷卻系統來進行計算?！　　　　　　　　? 式中 —模板導熱系數，kW/(℃) —型腔壁與冷卻水管壁之間的平均距離，m —型腔壁的平均溫度，℃　　—冷卻水道的平均溫度，℃　　—型腔壁與冷卻水管壁之間的對數平均傳熱面積，m２由于型腔壁面積與冷卻水管壁面積不相等，這里用兩者的對數平均傳熱面積帶入進行計算。　　　　　　　　　　　　 　 式中　—型腔壁傳熱面積，m２　　　—冷卻介質一邊的傳熱面積，m２ ③冷卻水孔壁與冷卻界面的傳熱膜系數計算當雷諾準數時，冷卻水處于穩(wěn)定的湍流狀態(tài)，這時水與管壁的傳熱膜系數可按下式進行計算，該式由包含傳熱膜系數的努塞爾特準數（Nu）,反應流體流動狀態(tài)的累諾準數（Re）和反應流體特理特性的普蘭特準數（Pr）組成[22]。 即 式中 —管內徑，m —水導熱系數，W/(m℃) —管壁與冷卻水之間的傳熱膜系數，kW/(℃) —水流速，m/s —水密度，—水粘度，—水的定壓比熱容，kJ/(℃)上式簡化為 式中—與冷卻介質有關的物理參數，當水溫為20℃時④ 冷卻介質邊傳熱面積的的確定當已知傳熱膜系數、熱流量和管壁與冷卻水間溫差后即可求出冷卻水通道一邊的傳熱面積。 公式（328）式中 、流動阻力的校核[23]冷卻水孔總長度，按可得： 式中 —水孔直徑經Re校核，冷卻水是處于穩(wěn)定的湍流狀態(tài)。為達到要求的流速v=,冷卻水所需的壓力為： 式中 —在溫度時運動粘度（m2/s） —冷卻水平均流速，m/s —該冷卻回路的長度，m —在溫度下的密度，kg/m3 —冷卻回路因孔徑變化或改變方向引起局部阻力的當量長度m. 冷卻水路的結構形式根據分水片模具的結構和冷卻系統的計算，特設計以下水路。圖315 滑塊冷卻水路主、側視圖圖316 定模冷卻水路主視圖圖317 定模冷卻水路側視圖圖318 動模冷卻水路主視圖圖319 動模冷卻水路側視圖4. 模具動作過程及結構特點 模具結構特點該模具是有側向分型抽芯機構的普通兩板模具，模板采用龍記公司生產的《LKM》標準模架2540BI5050。其中，滑塊參與成型制品的外部凹進部分；分流道一段截面為梯形，成S形分布，二、三段截面為圓形；采用拉料溝把流道凝料拉出；屬于推件板脫模機構和用復位桿復位機構。 模具動作過程本模具是單分型面模具，結構較為簡單，其動作過程如下：注塑機在完成射膠、保壓、冷卻等一系列動作以后，制品在模具型腔中成型完畢。開模時動定模板分離，制品在拉料鉤的作用停留在動模板一側。左右兩個滑塊首先與楔緊塊分離，然后在斜銷的作用下向兩邊滑動打開，露出制品，完成分型抽芯動作。分型抽芯結束后，滑快與斜銷分離時，彈簧球定位裝置將滑塊固定在其剛分離的位置上，以便合模時斜銷能順利地進入滑塊斜孔。注塑機頂桿推動推板和推桿固定板向前移動，由于推件板與推桿是連成一體的，因此推件板相對于動模型芯向前運動，用推件板將制品從動模型腔中推出，完成脫模，自動掉下塑件和流道凝料。脫模完成之后，注塑機頂桿回復，推板和推桿固定板在4根彈簧的作用下回復到原來的位置，推件板也隨之回復，開模過程全部完成。合模時，斜銷的側向力將兩個滑塊向中間合攏，滑塊在楔緊塊作用下鎖緊，防止很高的壓力作用于滑塊，迫使滑塊外移?；瑝K合攏的同時，動定模合攏，在鎖模力的作用下壓緊，進行制品的再次注塑，至此模具的一個動作周期完成。具體動作過程：(一) 注射動作：注射機噴嘴的球面半徑比主流道球面半徑小1mm，注射時二者配合良好，穩(wěn)定射料。(二) 開模動作：分型面為A板與B板接觸面，開模時，注射機固定板在機械作用下拉動兩底板，二者分開即開模取出制品。(三) 側抽芯動作：開模時，動模相對定模運動，斜銷壓迫滑塊，滑塊受力沿導滑槽向兩側運動，完成側抽芯動作，詳見圖41。圖41 側抽芯動作(四) 頂出制品動作：開模后，注射機啟動液壓馬達推動頂桿，使推板和推桿固定板向前運動，推件板隨之向前運動，相對于動模型芯產生一定位移，推出制品和流道凝料，完成推出制品動作。(五) 復位動作：帶彈簧的復位桿隨推桿固定板一起向前運動后，彈簧被壓縮產生彈力，當注射機頂出動力消失后，彈簧就恢復形變使推桿固定板復位，推件板也隨之回復，詳見圖42。(六) 合模導向動作：該動作是利用導柱與導套或導向孔的動配合完成的，詳見圖43。 圖42 復位機構 圖43 導向機構 5. 設計總結及課題展望該畢業(yè)設計是在仕霖集團廈門建霖衛(wèi)浴工業(yè)有限公司實習期間完成的，結合公司的產品，實踐性較強。論文題目由公司給出，是對一新款DELTA拉出式龍頭的研究，論文由此展開：首先是了解整組產品的結構和功能，知道各個零件的材料、用途、成型工藝等等。明確各部分的配合及安裝要求，掌握與產品有關的實驗和測試方法。同時注意產品的技術要點，控制關鍵尺寸，再結合經濟因素和客戶要求進行綜合考慮，制定出初步的設計方案。我選擇了DELTA拉出式龍頭的關鍵零件——分水器作模具設計，此分水器進行水種切換的零件，并與按紐軸裝配，在裝配時要有多個不同型號的Oring，防止漏水，因此尺寸要求比較高，用滑塊成型型腔，動、定模芯子組合成型內部管道，且?guī)в袀认虺樾?，側向型芯的裝配尺寸要求跟高，基于制品的結構特征，擬定初步的模具設計方案：采用型芯對碰成型通孔；考慮到模具的復雜程度及經濟因素采用側抽芯機構成型；由于分水器的水種切換壽命要達到上萬次，因此選擇成本適中，耐磨性好且加工性能優(yōu)良的POM材料作為制品材料，成型后的制品外表較光滑，尺寸穩(wěn)定并達到設計要求，與其他零件配和良好。接著，查閱POM材料性能的相關資料，進而根據材料的工藝參數SZ250/1250注塑機，估算制品的質量，計算出型腔數，算出平均收縮率并根據制品的實際情況選擇收縮率，計算出型腔，型芯的尺寸。估算出模具的總體尺寸，選擇模架， 2540BI5050，模具的外形尺寸為：，此模架帶有規(guī)定的固定螺釘，導柱，導套，復位桿，因此主要任務是對剩下部分零件進行設計，如：型芯，型腔，澆注系統，凝料脫出機構，定位機構，導向機構，側抽芯機構，頂出機構，復位機構，冷卻系統，密封裝置。并進行相關的校核。論證合理后，再運用Auto/CAD和Pro/E等繪圖軟件繪出模具裝配圖，檢查裝配圖，看是否有干涉現象等結構，不合理的地方進行及時修改，修改完成后繪出模具零件圖并請公司的模具設計工程師審查，確認無誤后，整理相關資料成文?？v觀整個設計過程，按照模具設計科學合理的順序，一步一步論證，不斷修改完善，設計與檢驗同步進行，二者緊密結合，無形中培養(yǎng)了我科學嚴密的共作方法和態(tài)度。橫看每個設計細節(jié)，對于某個設計問題，查閱相關資料，拓寬了我的專業(yè)知識，從中找出解決問題的方案，比較得出最優(yōu)的途徑，是我的又一收獲。另外，在公司實習生活使我明白了：效益是目標，效率是關鍵，經濟是導向。每個優(yōu)秀的設計者必須具備除了過硬的專業(yè)知識外，還必須擁有以上理念。當然，在校外實習，資源有限，時間倉促，在設計中有些問題有待展開，有些方面分析不足，有待改正。參考資料[1] 周永泰．模具產品目前水平及今后發(fā)展趨勢,模具技術，1998，(2)[2] 鄒繼強。塑料制品及成型模具設計，清華大學出版社，2005版[3] 申開智。塑料成型模具（第二版） [4] 周雄輝等．現代模具設計制造理論[M]．上海：上海交通大學出版社，2000[5] 張孝民，塑料模具設計, 北京：機械工業(yè)出版社，1998[6] 黃銳，塑料工程手冊, 北京：機械工程出版社,2001[7] 塑料模設計手冊編寫組，塑料模設計手冊，第2版，北京：機械工業(yè)出版社,2002[8] 陳志剛，塑料模具設計，北京：工業(yè)出版社,1997[9] 張信然，塑料工程師手冊, 北京：機械工程出版社,1997[10] 吳宗澤、羅圣國,機械設計課程設計手冊,第二版,北京:高等教育出版社,1999[11] 張如彥，塑料注塑成型與模具，北京：化學工業(yè)出版社,1998[12] [德]，模具制造手冊，北京：化學工業(yè)出版社,1995[13] 王志雄，塑料注塑成型技術 , 北京：機械工程出版社,2001[14] 現在模具技術編委會，現代模具技術注塑成型原理與注塑模設計，北京：機械工業(yè)出版社,1999[15] 魏萬壁，丁聞，塑料模具制造工藝，北京：化學工業(yè)出版社,1996致　　謝我