莲蓬头(花洒)手柄注射模设计

摘要：莲蓬头手柄如图1所示，其以下特征会影响模具结构设计：①外螺纹特征，由于上端莲蓬头盖的限制，只能采用外螺纹型芯旋转抽芯的方式进行脱螺纹；②圆环凹槽，此处脱模只能使用强制抽芯方式脱模，单侧凹槽深度为0.15mm，在脱模方向上形成了环形倒扣，经计算，在此处的结构尺寸

莲蓬头手柄如图1所示，其以下特征会影响模具结构设计：①外螺纹特征，由于上端莲蓬头盖的限制，只能采用外螺纹型芯旋转抽芯的方式进行脱螺纹；②圆环凹槽，此处脱模只能使用强制抽芯方式脱模，单侧凹槽深度为0.15mm，在脱模方向上形成了环形倒扣，经计算，在此处的结构尺寸下强制脱模不会损坏塑件局部特征；③手柄弯管，其内壁截面圆孔的扫略路径中心线为圆弧，需要弯管抽芯才能实现弯管内壁中心孔的脱模；④塑件浇注问题，难以找到最佳平衡进浇点，经模流分析虽存在最佳浇口开设区域，但该区域受制于模具结构而不能选用；⑤塑件结构复杂，局部区域壁厚分布不均，容易产生收缩痕等缺陷；⑥塑件表面要求光滑且光亮，表面粗糙度检验要求高。塑件拟使用经防火防静电改性的工程塑料ABS注射成型，收缩率为0.52%~0.58%，材料牌号为HFA-451，产量为120万件。

2.1外螺纹脱模方式及机构设计

模具结构如图2所示，针对塑件外螺纹脱模，由于设计空间限制，单个塑件只能使用螺纹型芯21旋转抽芯脱模，为保证螺纹型芯21能绕其轴心线转动，其上端套装在圆柱形中央型芯18上，下端与螺纹导环20螺纹副配合。外螺纹脱模时，齿条11驱动齿轮从而带动传动齿轮15转动，传动齿轮15驱动齿轮16转动，使螺纹型芯21在螺纹导环20的导向下一边旋转脱螺纹，一边沿自身轴心向下移动，实现与塑件外螺纹完全分离。

2.2圆环凹槽脱模

圆环凹槽的成型和脱模由中央型芯18完成，中央型芯18上端参与塑件中心孔内壁的成型，脱模时中央型芯18从塑件中心孔内强制抽芯而实现圆环凹槽的脱模。

2.3弯管内孔脱模

弯管内孔抽芯机构组件包括件23~件31，弯管滑块27前端设有弯管型芯，其在弯管槽座24内滑动，弯管槽座24的弯管槽中心线与塑件弯管中心孔的中心线为同一圆弧，模具处于闭合状态时，由锁紧块25对弯管滑块27进行锁紧。弯管滑块27上设有圆柱销26，驱动板31向下运动与弯管槽座24分离时，通过其两侧的驱动槽驱动圆柱销26下行，圆柱销26带动弯管滑块27在弯管槽座24的弯管槽内滑动，使其前端的弯管型芯从成型塑件内抽出。

2.4模具分型及成型零件设计

如图2所示，模具以塑件φ29mm圆柱外壳底边边沿为主分型线进行分型，分型面以上的外壁成型零件为型腔板镶件29，分型面以下的内壁成型零件包括型芯镶件28、螺纹型芯21和中央型芯18，外壳底边单独设置镶件板30成型，这样不仅便于模具零件加工，而且塑件最终从型芯镶件28上分离需要镶件板30的推动。

2.5塑件脱模过程

成型塑件脱模分以下步骤实现：①液压缸活塞杆通过齿条11带动螺纹型芯21转动完成塑件外螺纹脱模；②模具分型面P1面打开，中央型芯18从塑件中心孔内强制抽芯，螺纹型芯21远离塑件，动模垫板5带动驱动板31向下运动而与弯管槽座24分离，驱动板31上的驱动槽驱动圆柱销26带动弯管滑块27在弯管槽座24内滑动，使弯管滑块27前端的弯管型芯从塑件弯管孔内抽出，实现弯管孔内壁的旋转抽芯脱模；③模具分型面P2面打开，塑件外表面从定模板2的型腔中脱出，留于型芯镶件28上；④模具分型面P3面打开，拉杆22拉住上推板3带动型芯镶件28与塑件分离，塑件留于上推板3内的镶件板30上而自动脱落。

2.6模架选用

模架的作用主要是承载各功能系统零件与保障塑件能自动化注射成型生产，因而，模具模架可简化为由件1~件8堆叠组合而成。模架辅助机构安装如图3所示，为便于模具结构件的安装，动模垫板5、齿轮隔板6、垫板7和动模座板8使用螺钉及定位销组合在一起；上推板3与动模板4为相对移动的活动板，模板之间的打开与闭合运动由导柱43与导套40、41、42滑动导向。模具分型面P1面打开时，动模板4与动模垫板5由弹簧34撑开，分离距离由长拉杆38定距，为120mm；模具分型面P3面打开时，上推板3与动模板4之间的分离距离由拉杆44定距，为50mm；模具分型面P2面的打开距离为45mm，由拉杆22控制，液压缸32安装在模架侧面。

2.7浇注系统及冷却系统

模具使用潜伏式侧浇口进行浇注，浇口直径为φ0.8mm，浇注系统流道开设在镶件板30上，流道凝料在模具分型面P1面打开时从浇口套37的主流道中脱出，随着模具分型面P3面的打开，拉料杆38拉出流道凝料与塑件分离，流道凝料最后留于镶件板30上被弹料销36弹出。模具定模板2开设了φ8mm冷却水路对型腔进行冷却，动模侧在镶件板30上开设冷却水路对型芯进行间接冷却。

2.8模具型腔布局

模具为1模8腔布局，如图4所示，8个型腔分别为V1~V8，直接在型腔板镶件29上加工，镶件板30套装在8个型芯镶件28上。定模、动模各开设1条水路W1、W2，液压缸32活塞杆驱动齿条11带动2个传动齿轮15，2个传动齿轮15分别驱动4个螺纹型芯21转动抽芯。每个型腔独立设置有弯管槽座24、弯管滑块27和型芯镶件28。模具设有5根拉料杆38，分别设置在流道分流处。导柱43、拉杆22、44、长拉杆33各设置4根，均衡布置，以保证模板开闭运动的平稳。浇口套37安装在定模板2上，能有效缩短流道长度，定模座板1上附加安装定位圈39。