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塑料模具 |
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饮水机水嘴注射模设计 |
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newmaker |
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1 塑件分析
图1所示饮水机水嘴，材料为ABS，外表面非常光滑，表面粗糙度为Ra = 0. 2μm。塑料制件中存在内外螺纹的设计，解决塑件螺纹脱模问题是此类模具设计的关键，采用自动脱螺纹的结构设计，必须解决结构设计的可行性、稳定性及实用性等问题。
2 塑件的工艺性分析
由图1可知，塑件结构较为复杂；从使用性能上看, 该塑料具有刚性好，耐热性强；从成型性能上看，该塑料吸水性小，熔料的流动性较好，成型容易，但收缩率大，约为1. 2 %～2. 0 %。另外，该塑料成型时易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷，成型温度高时，方向性明显，凝固速度较快，易产生内应力。因此， 在成型时应注意控制成型温度， 浇注系统应较缓慢散热，冷却速度不宜过快。
图1 饮水机水嘴
2. 1 塑件的物理性能和成型参数
塑件的物理性能和成型参数见表1。
2. 2 ABS 的工艺特性
(1) 属无定型聚合物，熔融温度低，熔程较宽,易于成型。
(2) 熔融黏度适中，流动性好，易充模，属非牛顿型,以压力为主控制成型。
(3) 浇口部位的表面质量差和熔接痕明显。
(4) 具有一定的吸湿性。采用较宽敞的流道和浇口，也可采用点浇口，要注意浇口的位置。
3 分型面的选择
该塑件的表面是一个圆锥面与一个圆柱面正交，而且圆柱面上有一个突出部分，为了简化模具结构，采用1模2腔，塑件外形及螺纹用滑块直接成型，如图2所示。
图2 分型面
4 侧向分型与抽芯机构设计
4. 1 确定抽芯距
由于主型芯部分分型面要与侧型芯导柱面配合，所以抽芯距离应该加上1～2 mm，另外加上3～5 mm的安全距离。
Sc = 43 + (1～2) + (3～5) = 47 mm
4. 2 液压抽芯机构
液压抽芯是利用液压缸的活塞杆，抽出同轴的侧型芯,活塞杆反向运动使侧型芯复位。
(1) 确定抽芯距。加3～5 mm的抽芯安全系数，则 Sc = h + (3～5)
式中：h ——塑件侧孔深度或侧凸台高度，mm。
(2) 抽拔力的计算：Fc = ChP(μcosα- sinα)
式中：α——侧型芯的脱模斜度；
μ——塑料对钢的摩擦系数，通常取0. 15～0. 20；
h ——侧型芯成型部分高度；
C ——侧型芯成型部分的截面周长；
P ——塑件对侧型芯的单位面积上的包紧力，一般取8～12MPa 。
5 模具工作过程
图3所示为1模2腔的模具结构，熔融塑料经浇注系统进入2个模腔，经过充分的保压和冷却成型后，开模前液压缸先动作，把侧型芯抽出；然后动模开始后退，由于拉钩的作用，使得垫块与动模一起后退，在动模后退的同时，固定在定模板上的斜导柱把滑块打开；当滑块完全打开后，固定在定模板上的压棒把拉钩打开，由于定距螺钉的作用使垫块停止后退，而这时电动机转动，由于塑件上有止转结构，并且它的长度比螺纹长度长，因此,塑件在螺纹转动的作用下作直线运动，直到与螺纹完全脱离，但塑件仍然留在主型芯上；此后，动模上的主型芯带着塑件继续后退，当塑件碰到垫板表面时，塑件与主型芯脱开，塑件自动落下，模具开模动作完成。
6 结束语
该模具采用了斜导柱和液压抽芯机构，解决了水嘴外螺纹和阶梯孔成型，还设计了一种回退式全自动脱圆锥螺纹机构，且很好地解决了侧抽芯与塑件脱离型腔的动作顺序。在实际应用中，模具动作平稳可靠，生产的塑件质量符合设计和使用要求。(end)
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(11/23/2006) |
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