塑料水龙头壳体模具设计
2021-09-083566人次浏览
常见的水龙头一般都是铸铁或铸铜的，笨重、易生锈，需要专门的工具才能安装，且拆卸麻烦。塑料水龙头与铸铁水龙头相比，外形美观且便于安装、更换，实用性强，造价低廉，所以有很高的市场价值。该产品开发的关键在于模具的开发，本文就塑料水龙头的主体零件一壳体的模具设计叙述如下。
2塑件工艺分析塑件结构如所示，塑件外观质量有一定的要求，外表面不允许出现划伤、气泡、缩孔等缺陷，而且要求比较低的表面粗糙度值，因而浇口应开设在塑件的隐蔽处。
由于塑件是用螺纹与其它部件连接的，为了防止漏水，塑件螺纹部分要有比较高的精度，本塑件两螺纹处的精度为3级，其余部分为5级精度。
由塑件的结构可知，模具不宜采用斜导柱、滑块分型抽芯，否则会发生干涉及增加模具结构的复杂程度，于是采用水平分型抽芯的结构（即分型面与注射机开模方向垂直）。另外本模具尚需一次圆弧抽芯，一次侧抽芯，一个脱螺纹机构，才能把塑件完全脱出。
塑件所用材料为ABS，其流动性中等，吸湿大，表面要求光泽的塑件必须长时间预热干燥，对精度较高的塑件，模温宜取50 ~60工对光泽、耐热塑件，模温宜取60~80°C.用柱塞式注射机成型，料温为3模具设计3.1分型面与成型位置的确定塑件在模具内的位置是由其本身的形状所决定的。水龙头阀体是由一个出水通道、一个进水通道和一个控制部分所组成。由于注射机顶出装置在动模一侧，按照一般规律，塑件应留在动模，然后由注射机的顶出装置带动模具的顶出机构将塑件推出模外而脱模。这样就决定了本模具要采用水平分型的结构，即分型面与注射机开模方向垂直。
由于分型面不可避免地在制件上留下拼合缝的痕迹，根据塑件的外观要求，模具采用镶拼式结构，模具型腔沿分型面对称分布，即一半固定在定模，一半固定在动模。
3.2抽芯机构设计由塑件图可以看出，塑件是三通管结构，模具需三向抽芯，因此抽芯机构设计是模具设计的关键。
3.2.1出水通道圆孤抽芯机构塑件在模具的位置确定以后，抽芯的位置及方向也就确定了。塑件的出水通道是呈中心线半径为40mm的圆弧形，因此必须采用圆弧抽芯。由于本模具的圆弧抽芯是在与合模方向呈90°的平面内进行，于是可利用开模力使固定在定模上的齿条拖动动模边的直齿轮，通过互成90°的斜齿轮转向后，由直齿轮带动弧形齿条型芯沿弧线抽出，即可完成此步抽芯动作。这种结构的抽拔距可以很长，能满足塑件的弧形抽芯要求。
3.2.2进水通道的侧抽芯机构塑件的侧孔采用弯销槽板机构进行侧抽芯，一般情况下，当抽拔距大于100mm时，使用斜导柱抽芯会使模具结构过于庞大，因此通常使用弯销抽芯。常见弯销结构有2种，如所示。a结构的弯销所占空间大，动作不灵活，合模也较困难。b结构的弯销槽不能承受较大的抽拔力，为此结合两种结构加以改进，设计成c所示的弯销槽板，即将槽加工在平板上弥补其不足。
弯销槽倾角的选择。弯销槽倾角的选择非常重要，当倾角较大时虽然抽拔距较大，但槽孔的强度、刚性及运动平稳性较差，如何才能使抽拔距和槽孔所承受的弯曲力同时兼顾，技术资料给出的倾斜经验数据为10°~20°此时槽孔倾角的选择如下：第1阶段倾角a的选择。在进行第1阶段抽芯运动时，由于塑件紧紧地包在型芯上，造成较大的包紧力。槽孔在引导滑块抽芯时，既要克服包紧力，又要克服滑块摩擦力，因此在此阶段滑块运动所需的力较大，要求槽孔具有较高的抗弯能力，在强度、刚性及运动平稳性方面要求较高。因此进行该阶段运动时的倾角应选在经验数据10°~20°范围内，本模具选取a=15°第2阶段倾角的选择。当进行第2阶段抽芯运动时，塑件已和型芯脱开，它们之间已无包紧力，继续抽芯时槽孔只需克服滑块摩擦力，而滑块摩擦力一般都非常小，因此槽孔抗弯能力及机械性能要求较低，此时为获得长抽芯距，可以将倾角角度选大一3.2.3控制部分的脱出由于此部分需由螺纹连接装入一个内阀套因而塑件上有一段内螺纹，于是要考虑螺纹的脱出方式，本模具采用模外脱螺纹方式，在模外将型芯取出，为此需要几个螺纹型芯和预热装置，还需一个机外辅助取型芯机构。
3.3浇注系统形式与浇口位置本模具采用改进型侧浇口进行注射成型。侧浇口具有形状简单便于加工及调整尺寸，精度容易保证等特点。通过改变截面尺寸可以调整熔体的充模速度与浇口的凝结时间，以达到良好的充模状态，可以用于各种塑料，但不足的是必须进行去浇口处理，增加成本。下面介绍一种可以通过开模过程自动与塑件分离、在塑件上残留痕迹很小的侧浇口，也可称之为限制性侧浇口，浇口尺寸如。
这种侧浇口在形状设计与加工上应确保浇口凝料的最薄弱部分在塑件的表面，这样在开模时，很容易将浇口切断且不留痕迹。应用这种浇口便于塑件成型，能降低塑件的表面粗糙度值，改良浇口附近的流动及痕迹，提高物理性能等。
由于塑件外观质量要求较高，所以浇口应开设在塑件的隐蔽处。由于水龙头安装好后，其底部从上面看不到，且底部塑料层较厚，所以宜从底部进料，即浇口开设在塑件底部。
3.4脱模机构由于塑件外观质量要求较高，不宜采用推杆推出塑件，另外其结构还限制了不宜采用推杆或推管等脱模方式。本模具采用的脱模方式是拉杆带动拉板，而拉板带动螺纹型芯将塑件从动模型腔上推出。
型密封圈橡胶模设计孙洪英（山东双兴集团有限公司，山东荣成264326）模具结构合理，定位可靠，操作方便，可为同类产品设计提供。
为某密封零件的结构和主要尺寸，材料为橡胶，硬度为邵尔50度，表面粗糙度Ra =1.如m，工作面为内外两唇边，且有倒角。因材料的弹性好，给定型带来一定的困难。为了达到产品的设计要求和保证产品质量，模具结构选择和型腔尺寸确定就成为最为关键的因素。
2模具设计2.1模腔尺寸计算2.1.1橡胶收缩率橡胶硫化后的收缩率为1. 2%~3.5%（纯胶制品），这对模具设计人员来说，是必须掌握的参数，但胶料收缩率是一个变化多端、极为复杂的问题，目前还没有一个真正的、完善的具有实用价值的准确计算公式，只能凭经验估计或以积累实际测量数技术科，电话：（0631）7741774：001―据作。因为即使是同一种胶料、同一副模具，在同一工艺条件下，硫化后的制品收缩率也有所不同，故收缩率也是一个近似值，再加上制品受形状、硬度等工艺因素影响，只能按测得的收缩率平均值或在平均值基础上适当引入必要的修正值来计算模具型腔的尺寸。
橡胶模压制品收缩率的计算公式较多，现推荐2种。
4结束语应用该模具生产塑料水龙头所需设备投资少，特别适用于简易注射机生产，在许多小型民营企业中具有一定的应用价值，平均每副模具月产塑料水龙头壳体达2万件。
