塑料水龍頭殼體模具設(shè)計
2021-09-083824人次瀏覽
??常見的水龍頭一般都是鑄鐵或鑄銅的，笨重、易生銹，需要專門的工具才能安裝，且拆卸麻煩。塑料水龍頭與鑄鐵水龍頭相比，外形美觀且便于安裝、更換，實用性強，造價低廉，所以有很高的市場價值。該產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵在于模具的開發(fā)，本文就塑料水龍頭的主體零件一殼體的模具設(shè)計敘述如下。
??2塑件工藝分析塑件結(jié)構(gòu)如所示，塑件外觀質(zhì)量有一定的要求，外表面不允許出現(xiàn)劃傷、氣泡、縮孔等缺陷，而且要求比較低的表面粗糙度值，因而澆口應(yīng)開設(shè)在塑件的隱蔽處。
??由于塑件是用螺紋與其它部件連接的，為了防止漏水，塑件螺紋部分要有比較高的精度，本塑件兩螺紋處的精度為3級，其余部分為5級精度。
??由塑件的結(jié)構(gòu)可知，模具不宜采用斜導(dǎo)柱、滑塊分型抽芯，否則會發(fā)生干涉及增加模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，于是采用水平分型抽芯的結(jié)構(gòu)（即分型面與注射機開模方向垂直）。另外本模具尚需一次圓弧抽芯，一次側(cè)抽芯，一個脫螺紋機構(gòu)，才能把塑件完全脫出。
??塑件所用材料為ABS，其流動性中等，吸濕大，表面要求光澤的塑件必須長時間預(yù)熱干燥，對精度較高的塑件，模溫宜取50 ~60工對光澤、耐熱塑件，模溫宜取60~80°C.用柱塞式注射機成型，料溫為3模具設(shè)計3.1分型面與成型位置的確定塑件在模具內(nèi)的位置是由其本身的形狀所決定的。水龍頭閥體是由一個出水通道、一個進水通道和一個控制部分所組成。由于注射機頂出裝置在動模一側(cè)，按照一般規(guī)律，塑件應(yīng)留在動模，然后由注射機的頂出裝置帶動模具的頂出機構(gòu)將塑件推出模外而脫模。這樣就決定了本模具要采用水平分型的結(jié)構(gòu)，即分型面與注射機開模方向垂直。
??由于分型面不可避免地在制件上留下拼合縫的痕跡，根據(jù)塑件的外觀要求，模具采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，模具型腔沿分型面對稱分布，即一半固定在定模，一半固定在動模。
??3.2抽芯機構(gòu)設(shè)計由塑件圖可以看出，塑件是三通管結(jié)構(gòu)，模具需三向抽芯，因此抽芯機構(gòu)設(shè)計是模具設(shè)計的關(guān)鍵。
??3.2.1出水通道圓孤抽芯機構(gòu)塑件在模具的位置確定以后，抽芯的位置及方向也就確定了。塑件的出水通道是呈中心線半徑為40mm的圓弧形，因此必須采用圓弧抽芯。由于本模具的圓弧抽芯是在與合模方向呈90°的平面內(nèi)進行，于是可利用開模力使固定在定模上的齒條拖動動模邊的直齒輪，通過互成90°的斜齒輪轉(zhuǎn)向后，由直齒輪帶動弧形齒條型芯沿弧線抽出，即可完成此步抽芯動作。這種結(jié)構(gòu)的抽拔距可以很長，能滿足塑件的弧形抽芯要求。
??3.2.2進水通道的側(cè)抽芯機構(gòu)塑件的側(cè)孔采用彎銷槽板機構(gòu)進行側(cè)抽芯，一般情況下，當(dāng)抽拔距大于100mm時，使用斜導(dǎo)柱抽芯會使模具結(jié)構(gòu)過于龐大，因此通常使用彎銷抽芯。常見彎銷結(jié)構(gòu)有2種，如所示。a結(jié)構(gòu)的彎銷所占空間大，動作不靈活，合模也較困難。b結(jié)構(gòu)的彎銷槽不能承受較大的抽拔力，為此結(jié)合兩種結(jié)構(gòu)加以改進，設(shè)計成c所示的彎銷槽板，即將槽加工在平板上彌補其不足。
??彎銷槽傾角的選擇。彎銷槽傾角的選擇非常重要，當(dāng)傾角較大時雖然抽拔距較大，但槽孔的強度、剛性及運動平穩(wěn)性較差，如何才能使抽拔距和槽孔所承受的彎曲力同時兼顧，技術(shù)資料給出的傾斜經(jīng)驗數(shù)據(jù)為10°~20°此時槽孔傾角的選擇如下：第1階段傾角a的選擇。在進行第1階段抽芯運動時，由于塑件緊緊地包在型芯上，造成較大的包緊力。槽孔在引導(dǎo)滑塊抽芯時，既要克服包緊力，又要克服滑塊摩擦力，因此在此階段滑塊運動所需的力較大，要求槽孔具有較高的抗彎能力，在強度、剛性及運動平穩(wěn)性方面要求較高。因此進行該階段運動時的傾角應(yīng)選在經(jīng)驗數(shù)據(jù)10°~20°范圍內(nèi)，本模具選取a=15°第2階段傾角的選擇。當(dāng)進行第2階段抽芯運動時，塑件已和型芯脫開，它們之間已無包緊力，繼續(xù)抽芯時槽孔只需克服滑塊摩擦力，而滑塊摩擦力一般都非常小，因此槽孔抗彎能力及機械性能要求較低，此時為獲得長抽芯距，可以將傾角角度選大一3.2.3控制部分的脫出由于此部分需由螺紋連接裝入一個內(nèi)閥套因而塑件上有一段內(nèi)螺紋，于是要考慮螺紋的脫出方式，本模具采用模外脫螺紋方式，在模外將型芯取出，為此需要幾個螺紋型芯和預(yù)熱裝置，還需一個機外輔助取型芯機構(gòu)。
??3.3澆注系統(tǒng)形式與澆口位置本模具采用改進型側(cè)澆口進行注射成型。側(cè)澆口具有形狀簡單便于加工及調(diào)整尺寸，精度容易保證等特點。通過改變截面尺寸可以調(diào)整熔體的充模速度與澆口的凝結(jié)時間，以達到良好的充模狀態(tài)，可以用于各種塑料，但不足的是必須進行去澆口處理，增加成本。下面介紹一種可以通過開模過程自動與塑件分離、在塑件上殘留痕跡很小的側(cè)澆口，也可稱之為限制性側(cè)澆口，澆口尺寸如。
??這種側(cè)澆口在形狀設(shè)計與加工上應(yīng)確保澆口凝料的最薄弱部分在塑件的表面，這樣在開模時，很容易將澆口切斷且不留痕跡。應(yīng)用這種澆口便于塑件成型，能降低塑件的表面粗糙度值，改良澆口附近的流動及痕跡，提高物理性能等。
??由于塑件外觀質(zhì)量要求較高，所以澆口應(yīng)開設(shè)在塑件的隱蔽處。由于水龍頭安裝好后，其底部從上面看不到，且底部塑料層較厚，所以宜從底部進料，即澆口開設(shè)在塑件底部。
??3.4脫模機構(gòu)由于塑件外觀質(zhì)量要求較高，不宜采用推桿推出塑件，另外其結(jié)構(gòu)還限制了不宜采用推桿或推管等脫模方式。本模具采用的脫模方式是拉桿帶動拉板，而拉板帶動螺紋型芯將塑件從動模型腔上推出。
??型密封圈橡膠模設(shè)計孫洪英（山東雙興集團有限公司，山東榮成264326）模具結(jié)構(gòu)合理，定位可靠，操作方便，可為同類產(chǎn)品設(shè)計提供。
??為某密封零件的結(jié)構(gòu)和主要尺寸，材料為橡膠，硬度為邵爾50度，表面粗糙度Ra =1.如m，工作面為內(nèi)外兩唇邊，且有倒角。因材料的彈性好，給定型帶來一定的困難。為了達到產(chǎn)品的設(shè)計要求和保證產(chǎn)品質(zhì)量，模具結(jié)構(gòu)選擇和型腔尺寸確定就成為最為關(guān)鍵的因素。
??2模具設(shè)計2.1模腔尺寸計算2.1.1橡膠收縮率橡膠硫化后的收縮率為1. 2%~3.5%（純膠制品），這對模具設(shè)計人員來說，是必須掌握的參數(shù)，但膠料收縮率是一個變化多端、極為復(fù)雜的問題，目前還沒有一個真正的、完善的具有實用價值的準(zhǔn)確計算公式，只能憑經(jīng)驗估計或以積累實際測量數(shù)技術(shù)科，電話：（0631）7741774：001―據(jù)作。因為即使是同一種膠料、同一副模具，在同一工藝條件下，硫化后的制品收縮率也有所不同，故收縮率也是一個近似值，再加上制品受形狀、硬度等工藝因素影響，只能按測得的收縮率平均值或在平均值基礎(chǔ)上適當(dāng)引入必要的修正值來計算模具型腔的尺寸。
??橡膠模壓制品收縮率的計算公式較多，現(xiàn)推薦2種。
??4結(jié)束語應(yīng)用該模具生產(chǎn)塑料水龍頭所需設(shè)備投資少，特別適用于簡易注射機生產(chǎn)，在許多小型民營企業(yè)中具有一定的應(yīng)用價值，平均每副模具月產(chǎn)塑料水龍頭殼體達2萬件。?
