【正文】 塑料成型模具（第二版） [4] 周雄輝等．現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造理論[M]．上海：上海交通大學(xué)出版社，2000[5] 張孝民，塑料模具設(shè)計(jì), 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998[6] 黃銳，塑料工程手冊(cè), 北京：機(jī)械工程出版社,2001[7] 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組，塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)，第2版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2002[8] 陳志剛，塑料模具設(shè)計(jì)，北京：工業(yè)出版社,1997[9] 張信然，塑料工程師手冊(cè), 北京：機(jī)械工程出版社,1997[10] 吳宗澤、羅圣國,機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè),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(xué)工業(yè)出版社,1998[12] [德]，模具制造手冊(cè)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1995[13] 王志雄，塑料注塑成型技術(shù) , 北京：機(jī)械工程出版社,2001[14] 現(xiàn)在模具技術(shù)編委會(huì)，現(xiàn)代模具技術(shù)注塑成型原理與注塑模設(shè)計(jì)，北京：機(jī)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(xué)工業(yè)出版社,1996致　　謝我是在廈。參考資料[1] 周永泰．模具產(chǎn)品目前水平及今后發(fā)展趨勢(shì),模具技術(shù)，1998，(2)[2] 鄒繼強(qiáng)。每個(gè)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)者必須具備除了過硬的專業(yè)知識(shí)外，還必須擁有以上理念。橫看每個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，對(duì)于某個(gè)設(shè)計(jì)問題，查閱相關(guān)資料，拓寬了我的專業(yè)知識(shí)，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。論證合理后，再運(yùn)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(xiàn)象等結(jié)構(gòu)，不合理的地方進(jìn)行及時(shí)修改，修改完成后繪出模具零件圖并請(qǐng)公司的模具設(shè)計(jì)工程師審查，確認(rèn)無誤后，整理相關(guān)資料成文。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(dǎo)柱，導(dǎo)套，復(fù)位桿，因此主要任務(wù)是對(duì)剩下部分零件進(jìn)行設(shè)計(jì)，如：型芯，型腔，澆注系統(tǒng)，凝料脫出機(jī)構(gòu)，定位機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，頂出機(jī)構(gòu)，復(fù)位機(jī)構(gòu)，冷卻系統(tǒng)，密封裝置。我選擇了DELTA拉出式龍頭的關(guān)鍵零件——分水器作模具設(shè)計(jì)，此分水器進(jìn)行水種切換的零件，并與按紐軸裝配，在裝配時(shí)要有多個(gè)不同型號(hào)的Oring，防止漏水，因此尺寸要求比較高，用滑塊成型型腔，動(dòng)、定模芯子組合成型內(nèi)部管道，且?guī)в袀?cè)向抽芯，側(cè)向型芯的裝配尺寸要求跟高，基于制品的結(jié)構(gòu)特征，擬定初步的模具設(shè)計(jì)方案：采用型芯對(duì)碰成型通孔；考慮到模具的復(fù)雜程度及經(jīng)濟(jì)因素采用側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)成型；由于分水器的水種切換壽命要達(dá)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(dá)到設(shè)計(jì)要求，與其他零件配和良好。明確各部分的配合及安裝要求，掌握與產(chǎn)品有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和測(cè)試方法。 圖42 復(fù)位機(jī)構(gòu) 圖43 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 5. 設(shè)計(jì)總結(jié)及課題展望該畢業(yè)設(shè)計(jì)是在仕霖集團(tuán)廈門建霖衛(wèi)浴工業(yè)有限公司實(shí)習(xí)期間完成的，結(jié)合公司的產(chǎn)品，實(shí)踐性較強(qiáng)。(五) 復(fù)位動(dòng)作：帶彈簧的復(fù)位桿隨推桿固定板一起向前運(yùn)動(dòng)后，彈簧被壓縮產(chǎn)生彈力，當(dāng)注射機(jī)頂出動(dòng)力消失后，彈簧就恢復(fù)形變使推桿固定板復(fù)位，推件板也隨之回復(fù)，詳見圖42。(三) 側(cè)抽芯動(dòng)作：開模時(shí)，動(dòng)模相對(duì)定模運(yùn)動(dòng)，斜銷壓迫滑塊，滑塊受力沿導(dǎo)滑槽向兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，完成側(cè)抽芯動(dòng)作，詳見圖41。具體動(dòng)作過程：(一) 注射動(dòng)作：注射機(jī)噴嘴的球面半徑比主流道球面半徑小1mm，注射時(shí)二者配合良好，穩(wěn)定射料。合模時(shí)，斜銷的側(cè)向力將兩個(gè)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。注塑機(jī)頂桿推動(dòng)推板和推桿固定板向前移動(dòng)，由于推件板與推桿是連成一體的，因此推件板相對(duì)于動(dòng)模型芯向前運(yùn)動(dòng)，用推件板將制品從動(dòng)模型腔中推出，完成脫模，自動(dòng)掉下塑件和流道凝料。左右兩個(gè)滑塊首先與楔緊塊分離，然后在斜銷的作用下向兩邊滑動(dòng)打開，露出制品，完成分型抽芯動(dòng)作。 模具動(dòng)作過程本模具是單分型面模具，結(jié)構(gòu)較為簡單，其動(dòng)作過程如下：注塑機(jī)在完成射膠、保壓、冷卻等一系列動(dòng)作以后，制品在模具型腔中成型完畢。圖315 滑塊冷卻水路主、側(cè)視圖圖316 定模冷卻水路主視圖圖317 定模冷卻水路側(cè)視圖圖318 動(dòng)模冷卻水路主視圖圖319 動(dòng)模冷卻水路側(cè)視圖4. 模具動(dòng)作過程及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)該模具是有側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的普通兩板模具，模板采用龍記公司生產(chǎn)的《LKM》標(biāo)準(zhǔn)模架2540BI5050。 公式（328）式中 、流動(dòng)阻力的校核[23]冷卻水孔總長度，按可得： 式中 —水孔直徑經(jīng)Re校核，冷卻水是處于穩(wěn)定的湍流狀態(tài)?！　　　　　　　　　　　?　 式中　—型腔壁傳熱面積，m２　　　—冷卻介質(zhì)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(shù)計(jì)算當(dāng)雷諾準(zhǔn)數(shù)時(shí)，冷卻水處于穩(wěn)定的湍流狀態(tài)，這時(shí)水與管壁的傳熱膜系數(shù)可按下式進(jìn)行計(jì)算，該式由包含傳熱膜系數(shù)的努塞爾特準(zhǔn)數(shù)（Nu）,反應(yīng)流體流動(dòng)狀態(tài)的累諾準(zhǔn)數(shù)（Re）和反應(yīng)流體特理特性的普蘭特準(zhǔn)數(shù)（Pr）組成[22]。在兩平行平面間的傳熱可用傅立葉方程進(jìn)行描述，這里用它來近似計(jì)算由型腔壁向冷卻水管壁的傳熱，現(xiàn)用滑塊的冷卻系統(tǒng)來進(jìn)行計(jì)算。 由于分水片模具的冷卻系統(tǒng)由三部分組成，即定模（上型芯）冷卻水道、動(dòng)模（下型芯）冷卻水道、滑塊冷卻水道，對(duì)分水片的壁厚和冷卻水道的布置結(jié)構(gòu)來看，動(dòng)、定模冷卻水道帶走的熱量按總熱量的30%計(jì)算，滑塊冷卻水道帶走的熱量則按40%計(jì)算，即： 根據(jù)熱平衡，模具動(dòng)、定模和滑塊每秒鐘冷卻介質(zhì)的體積流量（m3）可按下式計(jì)算： 所以： 動(dòng)定模型芯體積流量分設(shè) 式中 —模具冷卻介質(zhì)進(jìn)出口溫度，℃，之差不宜太大，一般取3℃。 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算[21]由于所設(shè)計(jì)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(dāng)塑件的長度與壁厚之比L/D10的場(chǎng)合,該塑件可以按一維傳熱模型計(jì)算,在一維導(dǎo)熱情況下,冷卻時(shí)間t的解析表達(dá)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(shí)的平均溫度，℃ —塑料擴(kuò)散系數(shù)，mm2 POM的= mm2 制件的冷卻時(shí)間加上開模取制件等輔助時(shí)間就是該塑件的成型周期，冷卻時(shí)間t通常占成型周期的75%左右，由此可估算出單位時(shí)間成型制件數(shù)和單位時(shí)間放出的總熱量。所以冷卻系統(tǒng)在模具設(shè)計(jì)中是必不可少的。L由所選模架決定：L=155mm.F1=Fd= F2=PA=*40=7556N 取 d=32mm. 注塑溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算注入模具內(nèi)的塑料熔體所帶入的熱量通過模具模板進(jìn)入冷卻介質(zhì)，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(shí)間的決定因素。：材料：T8A工具鋼，硬度HRC60，頭部局部淬火。本分水器模具是屬于機(jī)械脫模、簡單脫模機(jī)構(gòu)(推件板脫模機(jī)構(gòu)).分水器是多孔塑件,采用推件板脫模機(jī)構(gòu),其特點(diǎn)是推出力大而均勻,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),(總共為四根)推動(dòng)向前運(yùn)動(dòng),將塑件從型芯上脫下,該推件板脫模機(jī)構(gòu)的復(fù)位桿和推桿是同一根，推桿前端利用螺釘與推件板相連,推桿上有彈簧,當(dāng)注塑機(jī)頂桿復(fù)位時(shí),推件板自動(dòng)回復(fù)原位,可以靠推桿本身支持導(dǎo)向,而不需要靠模具的導(dǎo)柱來支撐.推件板脫模時(shí)為了避免推板孔內(nèi)表面與動(dòng)模型芯的成型面相摩擦,造成動(dòng)模型芯迅速擦傷,.[17] 公式（36）式中：E—塑料的拉伸模量（MPa）—塑料成型平均收縮率（%）l—塑料包容型芯的長度（mm）f—塑料與鋼材之間的摩擦系數(shù)—脫模斜度（塑件側(cè)面與脫模方向之夾角）—塑料的泊松比A—塑料在與開模方向垂直的平面上的投影面積（cm2）,當(dāng)塑件底部上有通孔時(shí)，10B 項(xiàng)應(yīng)視為零t—塑件的平均壁厚（mm）∵ 收縮率：%~% ，%。定模斜度設(shè)為1ｏ。2)不影響塑件外觀，不造成塑件變形破壞。=3039。現(xiàn)斜導(dǎo)柱的斜角176。同時(shí)斜楔塊應(yīng)有足夠的表面硬度（HRC52~56），以免擦傷和變形，本模具采用與模板加工成一體的整體式，因?yàn)樗喂炭煽浚m用于滑塊受力較大的場(chǎng)合。其作用：閉模時(shí)，當(dāng)斜楔塊楔角接觸滑塊斜角時(shí)，由于值比值大，斜楔推動(dòng)滑塊的速度快一些，在這段距離內(nèi)斜塊完全由斜楔推動(dòng)并鎖緊；開模時(shí)，斜楔的楔角先離開斜塊的斜角，加上斜導(dǎo)柱與斜塊孔有一定的孔隙，因此滑塊完全由斜導(dǎo)柱順利地抽拔推出。 圖 導(dǎo)滑槽的定形尺寸當(dāng)模具閉合后，滑塊完全被斜楔壓緊，因此斜導(dǎo)柱與滑塊孔配合精度不需要很高，一般取f9配合精度即可。鋼珠的重量為式中 —鋼珠的體積（m3）；—鋼珠的密度(kg/m3)；—重力常數(shù)（N/kg）；—鋼珠的半徑（m）；彈簧的選擇是合宜的。 圖 滑塊的主、左、俯視圖[19]： 滑塊定位裝置:開模過程中,斜銷驅(qū)動(dòng)滑塊完成側(cè)向抽芯或分型動(dòng)作后脫離滑塊,滑塊必須停留在剛分離的位置上,.滑塊定位銷為標(biāo)準(zhǔn)件,組成如下:螺釘：M10 材料：65Mn鋼珠孔徑： 鋼珠直徑：鋼絲直徑平均直徑自由長度圈數(shù)=由彈簧的材料、用途、載荷性質(zhì)，按И類彈簧取許用應(yīng)力＝640MPa。L1—斜銷的伸出長度，從斜銷的伸出斷面中心，不包括錐頭長。 —斜銷全長，包括頭部和整個(gè)尾部。E—塑件彈性模量L—包緊型芯長度—收縮率2%f—摩擦系數(shù)—塑件波松比t—塑件厚度r—型芯半徑，折算半徑rjun=查表所得數(shù)據(jù)代入公式：=2）計(jì)算抽芯距：s—抽芯距h—活動(dòng)型芯完全脫離成型部位的距離；k—抽芯安全系數(shù)h=25mm k=4mm。5）斜銷軸線與開模方向的夾角，要求兼顧抽拔距和斜銷所受的彎曲力，取18,斜銷的材料為 S136經(jīng)淬火處理，HRC達(dá)60, 。4)為使兩滑塊在推出過程中同步，以確保制品的質(zhì)量良好無損，應(yīng)在滑塊之間安裝橫向?qū)тN。3)斜滑塊應(yīng)有限位機(jī)構(gòu)，以防止推出過程滑塊脫落。當(dāng)模具為臥式時(shí)L1，制品應(yīng)有動(dòng)模型芯導(dǎo)向，應(yīng)避免制品留在任何一側(cè)滑塊內(nèi)。－25。其定形尺寸如下圖所示：圖310 直導(dǎo)套 塑件側(cè)向分型與斜銷抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算]： 1)ａ=25。 為了與導(dǎo)柱配合，故導(dǎo)套的內(nèi)徑d=30mm，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的有關(guān)尺寸取帶頭導(dǎo)套的長度為，帶頭導(dǎo)套采用20號(hào)鋼，并經(jīng)過淬火處理，其表面硬度為HRC56—60。5）材料：導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的芯部，因此材料選用T8A，表面經(jīng)淬火處理，硬度達(dá)HRC50—55。導(dǎo)柱為了增加它的壽命，在其導(dǎo)向段開設(shè)油槽，以便儲(chǔ)存潤滑油脂?！『夏?dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)計(jì)算[16]1）直徑和長度：導(dǎo)柱的直徑在12~63mm之間時(shí)，按經(jīng)驗(yàn)其直徑和模板寬度之比為：　　圓整后選標(biāo)準(zhǔn)值 ∴ 圓整取 d=30mm 所以 D=35mm, 同時(shí)導(dǎo)柱長度比模端面的高度高出68mm, L=235mm。A Lm3=*（*） =B Lm3=（*+）=校核不合格，故選擇Lm3=有更大修模余量。A 平均收縮率法Lm2=[（1+）（*）] = mmB 公差帶法 Lm2=（*+） = mm校核不合格。所以取Lm1=。3）、型腔尺寸計(jì)算由于POM為自潤滑性塑料制品，模具磨損很小，可以不考慮磨損值＆，平均收縮率為2%，塑膠公差等級(jí)為MT3，所選模具公差等級(jí)為IT10。2）型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),型芯有動(dòng)模型芯和定模型芯,定模型芯又有定模芯子和定模內(nèi)芯子,機(jī)械加工型芯時(shí)不容易,為減少加工工作量和保證型芯的加工精度,型芯的鋼材型號(hào)為718,并經(jīng)過淬火熱處理,但型芯是圓形而成型的部位為非旋轉(zhuǎn)體,為了防止型芯在固定板上轉(zhuǎn)動(dòng),特在軸肩和固定板連接處用鍵止轉(zhuǎn)[13]，其結(jié)構(gòu)如下圖所示: 定模芯子及定模內(nèi)芯子 動(dòng)模芯子及動(dòng)模內(nèi)芯子 動(dòng)模芯子及動(dòng)模內(nèi)芯子兩滑塊拼方的組合式凹模，圓形制件外壁采用滑塊并采用側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)。：1) 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型腔是模具上直接成型塑件的部位,本模具是采用側(cè)向分型抽芯,將抽芯距離長的一邊放在動(dòng)定開模的方向上,而將短的一邊(水嘴)作為側(cè)向分型抽芯。當(dāng)然塑料本身的性質(zhì)關(guān)系也很重大。4)動(dòng)、定模型芯比較復(fù)雜，為了加工方便，因此都是組裝的，存在裝配誤差，影響制品的精度。制品結(jié)構(gòu)對(duì)收縮率的影響有：有嵌件比沒有嵌件、薄壁比厚壁、形狀復(fù)雜比形狀簡單的，其收縮率都有一定程度的減小，而徑向尺寸的收縮率比厚度方向尺寸要大。2）—%，%，考慮到制品的壁厚比較薄，又由于平行于熔體流動(dòng)方向的收縮率比較大[10]，綜合因數(shù)考慮，所以在平行于熔體流動(dòng)方向上的收縮率取ξPOM=2%。由此同樣可得，注塑機(jī)所選壓力合格。）澆口應(yīng)開在塑件最厚處，以利于容