水龙头造型设计与注塑模设计

1、毕业论文(设计)密级： 学号：本科生毕业（论文）设计水龙头造型设计与注塑模设计系 别： 专 业： 班 级： 学生姓名： 指导老师： 完成日期： 2014年10月 摘要 本设计的主要任务是研究塑料水龙头的成型技术并且设计出注射模具。注射成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性塑料的成型，可以一次成型形状复杂的精密塑件。近年来，我国工业的高速发展对模具工业，对塑料模具提出了越来越高的要求。课题设计首先分析了水龙头塑件工艺特点，利用CAD软件对塑件进行了实体造型，对塑件结构进行了工艺分析。该水龙头注射模设计的结构特点是侧浇口形式的单分型面注射模，具有侧向抽芯及圆弧抽芯。并在随后的设计过程中逐

2、渐明确了设计思路，确定了注射成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核，以确保设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证了与其他部件的配合，最后用AutoCAD绘制了一套模具装配图和零件图。 关键词：塑料水龙头；注射模具；单分型面；圆弧抽芯ABSTRACTThe main task of this design is the study of plastic faucet molding technology and design the injection mold. Injection molding is a kind of important method of plastic

3、molding, it is mainly suitable for thermoplastic plastic molding, can be a complicated shape of precision plastic forming parts. In recent years, with the rapid development of industry in our country to the mold industry, puts forward higher and higher requirements for plastic mould. Project design,

4、 first of all, analyzed the technological characteristics of plastics article of faucet, using CAD software for plastic parts entity model, process of plastic parts structure analysis. The faucet of the structure of injection mould design is the side gate in the form of a single parting surface inje

5、ction mould, with side core-pulling and arc core pulling. And in the subsequent design process gradually clear the design idea, determine the injection molding process and to each specific part carried on the detailed calculation and checking, to ensure that the structure are designed, which can ens

6、ure the mold work using reliable, ensure the communicate and coordinate with other parts of the final use AutoCAD draw a set of mold assembly drawing and part drawing.Key words: Plastic faucet; Injection mould; Single parting surface; Arc core pulling 12目录第1章 绪论1第2章 塑件成型工艺性能分析3第3章 注射工艺设计43.1工艺参数计算43

7、.2注塑机选定4第4章 模具的总体设计64.1确定模具类型64.2.选择分型面64.3确定型腔布局74.4.浇注系统设计74.4.1.主流道设74.4.2.分流道设计84.4.3.浇口设计84.5成型零件的设计94.5.1.凹模设计94.5.2.型芯设计10第5章 模具结构设计115.1模具工作部分尺寸计算115.1.1影响成型零件尺寸的因素115.1.2型腔和型芯工作尺寸115.1.3螺纹型芯的工作尺寸125.2 零件图绘制135.2.1 动模零件图15.2.2 定模零件图25.2.3型芯零件图15.3模板设计15.4机构设计25.4.1.合模导向机构的设计25.4.2.推出机构的设计35.

8、4.3.侧向分型与抽芯机构的设计45.5冷却系统的设计65.5.1冷却管道直径的确定65.5.2冷却管道数量的确定6第6章 模具参数的校核9结论10参考文献11致谢12第1章 绪论塑料工业是一门新兴产业，自塑料问世后几十年，塑料来源丰富，制作方便及成本低廉、金属零件塑料化的发展很快，在机械电子、国防、交通、通讯、建筑、农业、轻工业和日常生活用品等行业中都得到了广泛的应用，对塑料模具要求量增加，大多数应用模具成型。因此，产品对模具的精度要求越来越高、越来越普及。其产品在人们的生产生活中的作用越来越大。塑料模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工具，它对塑料零件的制造质量和成本起

9、着决定性影响，所以对塑料模具的设计要求还是比较高的，从产品的角度讲，能生产出尺寸精度、外观、物理性能等各方面均满足使用要求的优质产品；从模具使用的角度讲，要求效率高、自动化并且操作简单；从模具制造角度讲，要求模具结构合理，制造容易，成本低廉。模具设计过程一般是设计收缩率、毛坯尺寸、型腔布局，然后进行分模，创建型芯型腔、滑块和镶块、添加模架和标准件，最后设计浇注系统，冷却系统和建腔，生成材料清单和模具图。在现代塑料制品的生产中，合理的加工工艺，高效的设备，先进的模具是必不可少的三项重要因素。尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺的要求，塑料制品使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备只有配上

10、想适应的模具才能发挥作用，随着塑料制品的品种和产量需求量的增加，对塑料模具也提出了越来越高的要求，促使塑料模具不断的向前发展。零件名称：塑料水龙头壳体材料：尼龙1010生产批量：大批量生产第2章 塑件成型工艺性能分析该塑件为生活用水龙头，使用上没有什么特别的要求，只要求外形美观，表面光洁。尺寸较小，形状要求对称，精度要求不高。上面有内螺纹，要求为M20，入水端装有外螺纹要求为G1/2"×14的金属嵌件。对于R36的型芯可以实用齿轮齿条啮合在模内抽芯，M20的螺纹则在模外手动抽芯。该水龙头壳体所选用的材料是尼龙1010工程塑料,它是优良的工程材料之一，外观洁白或微黄半透明颗粒

11、，属长碳键分子结构，它具有吸水性小，尺寸稳定性好，无毒、质轻、电绝缘性能优异，在低温-40下仍保持一定韧性，另外，它的加工成型性能良好，深受用户欢迎。尼龙1010广泛应用于航天、造船、汽车、纺织、仪表、电气、医疗器材等工业领域。主要技术指标如表1所示。表1 尼龙1010主要技术指标项目性能参数项目性能参数相对密度(g/cm3)1.42缺口冲击强度(KJ/m2)20熔点()200210体积电阻(.cm) 10141015含湿度(%) 1.5表面电阻()10141015相对粘度 1.92.3马丁耐热()42拉伸强度(MPa)42热变形温度(1.81MPa，) 45静弯曲强度(M

12、Pa) 78成型收缩率(%) 1.22.2 第3章 注射工艺设计3.1工艺参数计算利用Proe软件对塑件建模（图1），对其进行充填分析，从分析日志中可以清楚的看出塑件的体积为11.2342cm3，流道和浇口的体积为0.6101cm3，所以总体积为11.8443cm3，约为12cm3图1 塑料水龙头实体模型分析根据表1.1查得，PA塑料的密度为=1.42g/cm3，所以可以求得单件制品质量W件=12×1.42=17.04g3.2注塑机选定 根据制品体积及质量来确定注射机的型号和规格。为了保证注射成型的正常进行，根据生产经验，一次成型所须的总质量宜为最大注射量的80%，即：W总80%W机

13、式中：W机注射机最大注射量；W总成型时所需的塑料总量。该制品及浇注系统的总体积V总=V件+V浇=12cm3，总质量W总=W件+W浇=17.04g，则W机21.3g。根据计算结果，并查阅注射机技术规格表，可初步选择型号为XS-Z-30的注射机,主要技术指标见表2。项目性能参数项目性能参数螺杆直径(mm)28最小模具厚度(mm)60最大理论注射容量(cm3)30动、定模固定板尺寸为(mm) 250×280注射压力(MPa) 119最大开合模行程(mm)160锁模力(KN) 250喷嘴球半径(mm)12最大成型面积(cm3)90喷嘴孔径(mm) 2最大模具厚度(mm)

14、180喷嘴移动距离(mm) 130表2 XS-Z-30注射机主要技术指标第4章 模具的总体设计4.1确定模具类型注射模具的种类有很多，生产中常按其特征来分，可以分为：单分型面注射模具（两板式），双分型面模具（三板式），侧向分型与抽芯注射模具，带活动镶件的注射模具等。按塑件生产批量，注射机的规格和塑件形状和大小，确定此塑件采取一模一件的生产方式。由于其形状比较复杂，体积小，可设计成带活动镶件的注射模。4.2.选择分型面分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有关，常见的形式有水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲面分型面等，其中水平分型面结构简单，加工方便，

15、所以经常采用。分型面的选择是一个比较复杂的问题，选择分型面应遵循以下原则：（1）分型面塑件应尽可能留在动模或下模，以便从动模或下模顶出，简化模具结构。（2）分型面塑件留于动模时，应考虑最简顶出形式，简化模具结构。（3）塑件有侧抽芯时，应尽可能放在动模或下模部分，避免定模或下模侧抽芯。（4）塑件有多组抽芯时，应尽量避免长端侧抽芯。（5）头部有圆弧的塑件，采用圆弧部分分型会损伤塑件外观。一般应选择在头部下端分型。（6）一般塑件分型面的选择，应考虑到塑件的外观，尽量避免塑件表面留有分型痕迹。（7）有同心度要求的塑件，应尽可能将型腔设在同一分型面上。（8）一般分型面应尽可能设在塑料流动方向的末端，以利

16、于排气。综合以上原则，根据塑件的结构形式，这里选择最常用的水平分型面(图2)图2 水平分型面4.3确定型腔布局塑件结构比较复杂，需要侧滑块抽芯以及齿轮齿条啮合在模具内抽芯，所以这里选择一模一腔。4.4.浇注系统设计浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。它的设计是注射模设计中很重要的环节。浇注系统的作用是：将塑料熔体均匀地送到每个型腔，并将注射压力有效地传送到型腔的各个部位，以获得形状完整，质量优良的塑件。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。4.4.1.主流道设主流道是指注射机喷嘴与型腔或与分流道连接的这一段进料通道，是塑料熔体进入模具最先经过的部位，它与注

17、射机喷嘴在同一轴芯线上。在卧式注射机用模具中，主流道垂直于分型面，主流道的结构形式及与注射机喷嘴的连接如图3所示。图3 主流道形状及其与注射机喷嘴的关系主流道需设计成锥角为20º60º的圆锥形，表面粗糙度Ra<0.8 m，以便于浇注系统凝料从其中顺利拔出。由于主流道要与高温塑料和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分常设计在可拆卸的主流道衬套（浇口套）内。衬套一般选用碳素工具刚如T8A，T10A等，热处理要求5357HRC，衬套与定模板的配合可采用H7/m6。为使塑料熔体完全进入主流道而不溢出，主流道与注射机喷嘴球的对接处应设计成半球形凹坑，其半径SR=SR1+（12）m

18、m,其小端直径d=d1+(0.51)mm.为便于模具安装时与注射机的对中，模具上应设有定位圈。大多数情况下，主流道衬套和定位圈分开设计，然后配合固定在模板上。衬套与定位圈的配合可采用H9/f9.由于选择的注射机的喷嘴球半径为SR1=12mm,所以设计的SR=12+1=13mm；喷嘴孔径d1=2mm,所以设计的d=2+0.5=2.5mm.主流道锥角为30º。4.4.2.分流道设计 在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，由于本塑件模具属于单型腔模具，塑件又比较小，所以不必设置分流道。4.4.3.浇口设计浇口是指连接分流道和型腔的进料通道。模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较

19、严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择。通常要考虑以下几项原则：（1）尽量缩短流动距离；（2）浇口应开设在塑件壁厚最大处；（3）必须尽量减少熔接痕；（4）应有利于型腔中气体排出；（5）考虑分子定向影响；（6）避免产生喷射和蠕动；（7）浇口处避免弯曲和受冲击载荷；（8）注意对外观质量的影响。浇口的形式很多，尺寸也各不相同，常见的浇口形式有：直接浇口（主流道型浇口）、侧浇口、中心浇口、扇形浇口、薄

20、片浇口、潜伏式浇口、点浇口、护耳浇口等。具体到本模具，考虑到模具本身的复杂度，选用比较简单的直接浇口。该浇口在单型腔模中，塑料熔体直接进入型腔，因而压力损失小，进料速度快，成型比较容易。另外传递压力好，保压补缩作用强，模具结构简单紧凑，制造方便，但去除浇口困难，设计在主流道衬套内。4.5成型零件的设计 成型零件是决定塑件几何形状和尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要包括：凹模（型腔）、型芯（凸模）及镶件等。4.5.1.凹模设计凹模有整体式和组合式两种。整体式凹模结构简单，成型出的塑件质量较好，模具强度好，不易变形。但加工工艺差，所以只适合形状简单的塑件成型；组合式凹模是指凹模有两个以上的零件组

21、合而成。这种凹模加工工艺性能好，但装配调整困难。组合式凹模可分为整体嵌入式、局部镶拼式和四壁拼合式。对于形状复杂或易损坏的凹模，将难以加工或易损坏的部分设计成镶件形式，嵌入型腔主体上，以方便加工和更换（即局部镶拼式）。考虑到塑件的特殊结构，以及分型面选择在塑件的对称平面等原因，本模具的凹模选择组合式凹模中的局部镶拼式凹模。所以对于成型G1/2"×14的外螺纹，采用局部镶拼上的丝哈夫。4.5.2.型芯设计型芯是成行塑件内表面的凸状零件。型芯有整体式和组合式两类。整体式型芯是将模板和型芯制成一体，其结构牢固，但工艺性较差，同时模具材料损耗费多，多用于形状简单的单型腔模具中。组合

22、式型芯可分为整体嵌入式和镶拼式。整体嵌入式的型芯是将型芯单独加工后镶入模板中组成，这样可以节省贵重模具材料，便于加工，尺寸精度容易保证，配合采用H7/m6。镶拼式的型芯是将某些难以加工的或易损的部位做成镶件或拼块，然后嵌入主型芯内的组合式结构。考虑到塑件的特殊结构，本模具可以设计成有三个型芯的结构。对以R36的圆弧孔设计成由侧滑块运动带动齿条，由齿条带动齿轮式型芯来进行抽芯。对于M20的内螺纹则采用螺纹型芯在模外手动抽芯的方法。第5章 模具结构设计5.1模具工作部分尺寸计算5.1.1影响成型零件尺寸的因素1）成形收缩率=×100% 式中：塑件的平均收缩率塑件的最大收缩率塑件的最小收缩

23、率本塑件的材料为聚甲醛，收缩率范围为1.2%3.0%，所以：=2.1%2） 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响塑件的尺寸公差，成型零件的精度高，则塑件的精度也高。模具设计时，根据实践证明，成型零件的制造公差z可选为塑件公差的1/31/4，塑件材料聚甲醛的标注公差尺寸公差等级一般精度为MT4，未主公差尺寸公差等级为MT6。表面精度Ra0.80.4.3）模具成型零件的磨损模具使用过程中由于塑料熔体、塑件对模具的作用，成型过程中可能产生的腐蚀气体的锈蚀以及模具维护时重新打磨抛光等，均有可能使成型零件发生磨损。一般来说，对于中小塑件最大磨损量可取塑件公差的1/6，本塑件因为精度要求不

24、高，所以模具成型零件的磨损这里可以忽略不计。5.1.2型腔和型芯工作尺寸（LM）0+z=（1+）Ls-x 0+z （LM）0-z=（1+）Ls-x0-z 式中：、型腔、型芯的工作尺寸，mm；塑件的平均收缩率；LS、ls塑件的尺寸；塑件的尺寸公差，mm；X修正系数当塑件尺寸较大、精度级别较低时，x=0.5。 当塑件尺寸较小、精度级别较高时，x=0.75。对于本模具，2.1%,因为精度级别较低，所以x取0.5，取MT6级（按国家标准GB/T14486-93查表可得），取/3。所以型腔尺寸计算如下：LS1=26 (1=0.35) 26.3710+0.117mmLS2=22 (2=0.31) 22.3

25、070+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.=26.7210-0.117mm5.1.3螺纹型芯的工作尺寸 1）：螺纹型芯大径 （dm大）0-z=（1+）ds大-中0-z 2）：螺纹型芯中径 （dm中）0-z=（1+）

26、ds中-中0-z 3）：螺纹型芯小径 （dm小）0-z=（1+）ds小-中0-z 上面各式中 dm大螺纹型芯大径基本尺寸； dm中螺纹型芯中径基本尺寸； dm小螺纹型芯小径基本尺寸； ds大塑件内螺纹大径基本尺寸； ds中塑件内螺纹中径基本尺寸； ds小塑件内螺纹小径基本尺寸； 塑料平均收缩率； 中塑件螺纹中径公差，参照金属螺纹公差标准中精度最低者选用，其值可查表GB/T 1971981； z螺纹型芯中径制造公差，其值取中/5。 对于塑件内螺纹M20,需螺纹型芯使之成型，螺距P=2.5mm，内螺纹大径D=20mm,中径D2=18.376mm，小径D1=17.294mm。 得出螺纹型芯工作尺寸：

27、（dm大）0-z=20.7550-0.067mm（dm中）0-z=19.0970-0.067mm（dm小）0-z=17.9920-0.067mm由于螺纹牙较小，螺纹配合的长度也较小，所以不考虑螺距的收缩率。5.2 零件图绘制根据计算所得数据绘制的动模零件图、定模零件图、型芯零件图如下：5.2.1 动模零件图图4 动模零件图5.2.2 定模零件图图5 定模零件图5.2.3型芯零件图图6 型芯零件图5.3模板设计在塑料注射模的注射过程中，型腔从合模到注射保压过程中将受到高压的冲击力，因此模具型腔应有足够的强度和刚度。总的说来，型腔所承受的力大体有如下几种：合模时的压应力；注射过程中塑料流动的注射压

28、力；浇口封闭前一瞬间的保压压力；开模时的拉应力。但型腔所承受的力主要是注射压力和保压压力，并在注射过程中总在变化。在这些压力作用下，当型腔刚度不足时，往往会产生弹性变形，导致型腔向外膨胀，它将直接影响塑件的质量和尺寸精度，并产生溢料飞边。当塑料冷却收缩时，随着压力下降，型腔将会弹性回复，当型腔的弹性变形恢复量大于塑件壁厚的收缩量时，将压紧塑件，引起塑件顶出困难，甚至使塑件留在型腔中。如果型腔强度不足时，会产生塑性变形，即引起型腔的永久变形，特别严重的会使型腔破裂，酿成事故。所以在模具设计时要首先考虑型腔的壁厚和底板厚度都有足够的强度和刚度，以保证型腔在注射过程中不产生超过规定限度的弹性变形。因

29、此型腔壁厚和底板厚度的计算和选择是十分重要的。根据定模板上的最大成型尺寸，采用经验估计法估算出定模板的壁厚尺寸约为30mm。根据塑件的各部尺寸计算，可以初步确定模具周边尺寸为186mm×213mm。5.4机构设计为了保证模具正确合模，塑件顺利脱模，注射模中还包含有合模导向机构、推出机构等。5.4.1.合模导向机构的设计 合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位导向两种形式。通常采用导柱导向定位机构。合模导向机构的主要作用是：保证动定模或上下模位置准确，引导型芯进入型腔，工作时承受一定的侧向力，另外在模具装配时可起到定位作用。本模具采用导柱导套导向机构。导柱导套导向机构设计时应将头部设计成

30、球形或者锥形，能使导柱顺利进入导向孔 ,导柱长度必须高出凹模端面1012mm,以免凸模先进入型腔与其相撞而损坏模具；导柱、导套与固定板之间，一般采用H7/k6配合，导向部分常采用H7/f7配合。其各部尺寸参照选定的标准模架而定。本模具设计的导向机构如图所示。 图7 本模具采用的合模导向机构的形式5.4.2.推出机构的设计注塑模必须设有准确可靠的脱模机构，以便在每一循环中将塑件从型芯上自动地脱出模外，脱出塑件的机构称为脱模机构或推出机构。在设置推出机构时，首先需要确定当模具开启后制品的留模形式，是留在动模部分还是留在定模部分，由于顶出系统必须建立在制品所滞留的模具部分中，而且，注塑机的顶出机构是

31、设置在动模板的一侧，因此大多数模具的推出机构是安装在动模中的。为了提高生产效率，缩短成型周期和实现自动化，不仅制品需要顺利的脱模，而且浇道中的塑料也必须有其特定的脱模方式。由于塑料制品的尺寸、形状各不相同，差距甚大，因而每副模具的顶出系统的结构也是各不相同的，但是对所有注塑模具顶出系统的要求均是相同的。推出机构总的设计原则是： （1）：尽量设法使塑件留于动模。模具结构设计应尽量设法使塑件在开模的过程中留在动模上，以便利用注射机动模上的顶杆或其它推出机构顶出制品。 （2）：确保塑件不变形不损坏完整脱出。 要保证塑件在顶出过程中不变形，必须正确分析塑件型腔附着力大小和所在部位，以便选择合适的顶出方

32、式和顶出装置，使推力均匀合理分布，塑件平稳脱出而不变形。由于塑件收缩时包紧型芯，因此顶出力作用点应尽可能靠近型芯。（3）：尽量不损坏塑件的外观。塑件顶出方式的选择应不影响塑件的外观，若采用顶杆等有顶出痕迹上时，顶杆应设在塑件加工面或内侧面，必要时还可以在顶杆顶部压出装饰文字或图案。 （4）：结构可靠。顶出机构必须动作可靠、运动灵活、制造方便、维修与更换容易。从塑件结构形状分析，塑件内外表面沿脱模方向的脱模斜度为3°，以便于脱模和塑件留于动模。采用推杆脱模机构，用一根推杆推在塑件的中心部位，推杆固定在模具的推杆固定板与推板之间，由注塑机顶出油缸推动，使推杆运动实现脱模动作，并用复位杆复

33、位。常用的推出机构包括推杆推出机构、推件板推出机构、活动镶块、及型腔推出机构等。其中推件板推出机构是在型芯的根部安装了一块与之相配合的推件板，在塑件的整个周边端面上进行推出。这种推出机构作用面积很大，推出力大而均匀，运动平稳，并且在塑件上无推出痕迹，所以常用推出支撑面很小的塑件。具体到本模具，考虑到塑件的特殊结构，不能采用推板形式的推出机构，所以只能采用推杆形式的推出机构。其形式及各部尺寸参照选定的标准模架而定。本模具推出（脱模）机构有如下特点：（1）半径为50的圆弧型芯采用了模内齿轮齿条侧抽芯；（2）M20的内螺纹采用了模外手动脱螺纹：（3）12孔侧抽芯和齿条运动由斜导柱带动滑块实现。5.4

34、.3.侧向分型与抽芯机构的设计（1）脱模距与脱模力的计算将侧型芯或拼合凹模（滑块）从成型位置抽至不妨碍塑件脱模的位置，侧型芯或拼合凹模（滑块）在拔模方向移动的距离称为抽芯距。一般情况下，抽芯距去塑件侧孔、侧凹、侧凸深度加23mm安全系数。S=S1+K=S1+(23)mm式中S抽芯距(mm) S1临界抽芯距(mm) K安全系数所以，S=53+3=56mm。注射成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对型芯产生包紧力。塑件要从型芯上脱出，就必须克服因包紧力而产生的摩擦力。一般而论，塑件在开始脱模时，所需克服的阻力最大，所需的脱模力最大。脱模力Ft可用下式计算: Ft=pA式中：塑件与刚的摩擦

35、系数，聚碳酸脂，聚甲醛取0.10.2，其余取0.20.3；P塑件对型芯的单位面积上的包紧力，一般情况下，模外冷的塑件p=（2.43.9）×107Pa;模内冷却的塑件p=（0.81.2）×107Pa；A塑件包容型芯的面积；脱模斜度。对于本模具，取0.3，p取1.2×107 Pa, 取30分，由于脱模斜度很小，近似等于。 =1.2×107 ×62××(53+25)×0.2×10-6=35.68KN（2）斜销抽芯机构设计1）斜销的形状及技术要去斜销工作端设计成锥台形，其斜角应大于斜销的倾斜角23度。斜销固定端与

36、模板之间可采用H7/m6过度配合，斜销工作部分与滑块上斜导孔之间的配合可采用H11/b11。斜销的材料为T10碳素工具钢，热处理要求硬度HRC55，表明粗糙度为Ra0.8m。2）斜销的倾斜角 通过受力分析与理论计算可知，斜销的倾斜角取22度33分比较理想，常用的是1222，所以这里去=20。3）斜销的长度计算 斜销完成抽芯距S所需的距离H=Scot=56×0.36397=154mm。 斜销工作长度：L=S/sin=164mm。 斜销总长度：LZ=L1+L2+L3+L4+L5 =d2/tan+h/cos+2d1tan+s/sin+(510)mm式中 LZ斜销总长度； d2斜销固定部分大

37、端直径； h斜销固定板厚度； d斜销工作部分直径； S轴心距。4）斜销的直径通过斜销的倾斜角以及脱模力查设计手册可知最大弯曲力FW=38KN，在通过FW查手册可以确定斜销直径为25mm。5.5冷却系统的设计5.5.1冷却管道直径的确定1.单位时间内塑件在凝固时间所放出的热量（J/h）=G()+ 式中： t成型时间总周期 t=60sG塑件质量 G=17.04×10-3Kg塑料的比热容 =2880 J/Kg*0C塑料的能量密度 =4.2×105(J/Kg)注射温度 =230出模温度 =60故：=1.98×106 J/A2.模具冷却时所需冷却介质的体积流量 式中： 冷却

38、介质密度（Kg/cm3） =103Kg/cm3C1冷却介质比热容（J/Kg*0C）=4.187×103冷却介质出口温度 =300C冷却介质进口温度 =200故 ：=6.65×106m3/mm由以上计算，查表可得冷却管道直径d=8mm5.5.2冷却管道数量的确定1. 求冷却水道在管道里的流速=0.22m/s2. 求管道孔壁与冷却介质的传热系数，查表得f=6.84(设水温为25 0C)=4.187×103× =5.62×106J/（m2*h*0C）3.求冷却管道传热总面积AA=0.02m2所以，模具应开设的冷却管数n=3.97考虑塑件受热均匀，所以

39、采取对称式分布，取n=4。5.5.3结构尺寸确定 在塑料注射模的注射过程中，型腔从合模到注射保压过程中将受到高压的冲击力，因此模具型腔应有足够的强度和刚度。总的说来，型腔所承受的力大体有如下几种：1） 合模时的压应力；2） 注射过程中塑料流动的注射压力；3） 浇口封闭前一瞬间的保压压力；4） 开模时的拉应力。但型腔所承受的力主要是注射压力和保压压力，并在注射过程中总在变化。在这些压力作用下，当型腔刚度不足时，往往会产生弹性变形，导致型腔向外膨胀，它将直接影响塑件的质量和尺寸精度，并产生溢料飞边。当塑料冷却收缩时，随着压力下降，型腔将会弹性回复，当型腔的弹性变形恢复量大于塑件壁厚的收缩量时，将压

40、紧塑件，引起塑件顶出困难，甚至使塑件留在型腔中。如果型腔强度不足时，会产生塑性变形，即引起型腔的永久变形，特别严重的会使型腔破裂，酿成事故。所以在模具设计时要首先考虑型腔的壁厚和底板厚度都有足够的强度和刚度，以保证型腔在注射过程中不产生超过规定限度的弹性变形。因此型腔壁厚和底板厚度的计算和选择是十分重要的。 根据定模板上的最大成型尺寸，采用经验估计法估算出定模板的壁厚尺寸约为30mm。根据塑件的各部尺寸计算，可以初步确定模具周边尺寸为186mm×213mm。模架是设计，制造塑料注射模的基础部件，为了提高模具的质量，缩短生产周期，组织专业化生产，促进商品化国家完成塑料注射模具大中小型模

41、架制定。并规定模 架 结构型式为四种型号，即基本型号阿A 1 A 2 A 3 A 四个品种，派生型分为P 1 P 9 九个品种 ,表准中还规定，以定模和动模座板有肩，无肩划分，又增加了13个品种。这样总共就有26个模架品种。其规格数基本上覆盖了注射容量为10 4000注射机用的各类中小型热塑性和热固性塑料注射模具。 根据以上的分析、计算以及型腔尺寸及位置尺寸可确定模架的结构形式和规格。查模具设计指导，选用以下标准模架：A1-315X315-31-F1 GB/T 12556-1990定模板厚度：A=40mm ； 动模板厚度：B=80mm ； 垫块厚度：C=100mm模具厚度：=A+B+C+50=

42、40+80+100+50=270mm；模具的外形尺寸：315mm×315mm×270mm第6章 模具参数的校核注射时，为防止模具分型面被模压力顶开，必须对模具施以足够的锁模力，否则在分型面处将产生溢料，因此模具设计时，应使注射机的锁模力大于模具将分型面涨开的力，即：F>Pm(n) 式中： F锁模力。，分别为制品和浇注系统在分型面上的垂直投影面积（mm2）。Pm塑料熔体在型腔内的平均压力（Mpa）,型腔压力取注射压力的80%左右，一般取2040Mpa，详见表3.1，这里选29.4MP； N型腔数量。制品的特点模内的平均压力(MPa)举列容易成型制品24.5PE,PP,P

43、S等壁厚均匀的日用品。及容器制品一般制品29.4在摸温较高下，成型薄壁容器制品中等黏度塑料和有精度要求制品34.3ABS,PMMA等有精度要求的工程结构件。加工高黏度塑料，高精度，充模难的塑料制品39.2用于机械零件上高精度的齿轮或凸轮 表 3 模内的平均压力根据本模具设计的尺寸，代入数据得出Pm(n)=66.3KN而本模具所采用的注射机的额定锁模力F为250KN，即 FPm(n)，因此锁模力足够，符合要求。结论 随着毕业日期的临近，经过三个月的奋斗，毕业设计终于完成了。整个设计从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数

44、的校核都进行了详细的设计。在没有接受任务以前觉得毕业设计只是对这这些年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计，才发现毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。在研究塑料水龙头的成型技术和设计模具的过程中，发现解决了很多问题，尽管自己对专业知识的掌握还不够透彻，但我仍然通过自己的努力完成设计并希望有所突破。通过这次的毕业设计，使我将所学理论知识运用到了实践当中，加深了书本知识的理解，通过查阅资料、跟其他同学探讨、以及请教老师等方式学到了不少东西，虽然经历了一些困难，但得到的收获很多。这次设计不仅提升了我的专业知识，也锻炼了我思考问题寻找解决方法的能力，对我们以后的工作有非常大的帮助。虽然这个方案做的还不够专业，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，将使我们终身受益。参考文献1尹航. 水龙头造型设计J. 机械设计,2013,12:8. 2张家宁. 服装表演与造型设计J. 黑龙江教育(理论与实践),2014,01:78-7