天津科技大学2005届本科生毕业设计
塑料管材管接头模具成为模具市场新的经济增长点,高速公路的迅速发展,对汽车轮胎也提出了更高要求,因此子午线橡胶轮胎模具,特别是活络模的发展速度也将高于总平均水平;以塑代木,以塑代金属使塑料模具在汽车、摩托车工业中的需求量巨大;家用电器行业在“十一五”期间将有较大发展,特别是电冰箱、空调器和微波炉等的零配件的塑料模需求很大;而电子及通讯产品方面,除了彩电等音像产品外,笔记本电脑和网机顶盒将有较大发展,这些都是塑料模具市场的增长点。 1.2.2我国塑料模具工业技术今后的主要发展方向
1、提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。?
2、在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展
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成为一项比较成熟的共性技术,近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度,为其进一步普及创造了良好的条件.利用 CAE 技术可以在模具加工前，在电脑上对整个注塑成型过程进行类比分析，准确预测熔体的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题，及时修改制件和模具设计，而不是等到试模以后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方法的一次突破，而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等，都有着重大的技术经济意义。塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析也将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。
3、推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制,而且其常用于较复杂的大型制品,模具设计和控制的难度较大,因此,开发气体辅助成型流动分析软件,显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度,继续研究发展高压注
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射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。 ?
4、开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。 5、提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低,与国外差距甚大,在一定程度上制约着我国模具工业的发展,为提高模具质量和降低模具制造成本,模具标准件的应用要大力推广。为此,首先要制订统一的国家标准,并严格按标准生产;其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本;再次是要进一步增加标准件规格品种。
6、应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。
7、研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。
1.3 注塑模具的发展展望
目前，我国经济仍处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显，我国注塑模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面，国内注塑模具市场将继续高速发展，另一方面，注塑模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行注塑模具采购趋向也十分明显。因此，放眼未来，国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好，预计中国注塑模具将在良好的市场环境下得到高速发展，我国不但会成为注塑模具大国，而且一定逐步向注塑模具制造强国的行列迈进。“十一五”期间，中国注塑模具工业水平不仅在量和质的方面有很大提高，而且行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制以及技术进步的方面也会取得较大发展。
注塑模具技术集合了机械、化学、材料、计算机、精密监测和信息网络等诸多学科，是一个综合性多学科的系统工程。注塑模具技术的发展趋势主要是注塑模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，注塑模具产品的技术含量不断提高，注塑模具制造周期不断缩短，注塑模具生产朝着信息化、无图化、精细
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化、自动化的方向发展，注塑模具企业向着技术集成化、设备精良化、产批品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。
随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对注塑模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。虽然注塑模具种类繁多，但其发展重点应该是既能满足大量需要，又有较高技术含量，特别是目前国内尚不能自给，需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。注塑模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个注塑模具行业的发展有重大影响。因此，一些重要的注塑模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于注塑模具的发展速度，这样才能不断提高我国注塑模具标准化水平，从而提高注塑模具质量，缩短注塑模具生产周期，降低成本。由于我国的注塑模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的注塑模具产品也应作为重点来发展。根据上述需要量大、技术含量高、代表发展方向、出口前景好的原则选择重点发展产品，而且所选产品必须目前已有一定技术基础，属于有条件、有可能发展起来的产品。
1.4 DELTA拉出式龙头简介
拉出式龙头是近几年新兴的一类产品，它是集厨房龙头和喷枪于一体的产品，它的出现免除了厨房里面既装喷枪又装龙头的麻烦,而DELTA是世界最著名的卫浴公司之一。现在使用的水龙头一般是铜或铁制品,它经久耐用, 价格便宜,安装方便,但它既笨重又不美观, 不符合现代人的审美观念;使用时水花飞溅,浪费水资源。而本人所设计的是DELTA拉出式水龙头，其绝大部零件都是通过注塑而成，制造工艺简单。产品表面经过电镀处理，外观精美，手感具佳。内部装有起波器，形成气泡水，气泡水是通过多个空气温和水嘴，使周围空气产生负压，与喷嘴内的水相混合，形成柔软的气泡水。其特点是泡状出水，柔和细腻，使用时水花不会四处飞溅，即使洗头发也不会溅湿衣服。本产品具有节水功能，采用钢球阀芯，又增加了过滤网，可以节水50%，却丝毫不会影响洗浴的舒适度。还具有清洁功能，出水孔设计的裸露在外面，这种设计一方面增加了美感，另一方面是为了更方便进行清洁，用手，布擦洗皆可，出水时，会自动清洗出水口的沉淀物，使其始终处于良好的出水状态。
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既能满足使用的强度要求和卫生要求，又符合人们对艺术化家居生活的审美需求，是一种人性化产品，其发展前景宽阔。下图是DELTA拉出式水龙头的零件组装图。
图1-1 DELTA拉出式水龙头的零件组装图
1.5 选题依据及研究意义
厦门建霖卫浴工业有限公司是一个主要生产卫浴塑料件的企业，通过在公司实习期间对各产品的了解，应公司要求及结合自己所学知识和能力选择了DELTA拉出式龙头作为毕业设计的研究课题。DELTA拉出式龙头的设计制造涉及选材，模具设计，结构分析等一系列专业知识,以说是将所学的知识付诸实践，既可提高实际操作能力，又可丰富理论知识，开阔视野。设计中培养了发现问题，提出问题，分析问题到解决问题的科学研究方法，为以后的工作打下基础。
拉出式龙头是近几年新兴的一类产品，它是集厨房龙头和喷枪于一体的产品，它的出现免除了厨房里面既装喷枪又装龙头的麻烦,而DELTA是世界最著名的卫浴公司之一，DELTA拉出式龙头的研究迎合了广大用户的需求。现在使用的水龙头一般是铜或铁制品,它经久耐用, 价格便宜,安装方便,但它既笨重又不美观, 不符合现代人的审美观念;使用时水花飞溅,浪费水资源。而本人所设计的是DELTA拉出式水龙头，它是集厨房龙头和喷枪于一体的塑料产品。绝大部零件都是通过注塑而成，制造工艺简单。产品表面经过电镀处理，外观精美，手感具佳。内部装有起波器，形成气泡水，气泡水是通过多个空气温和水嘴，使周围空气产生负压，与喷嘴内的
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水相混合，形成柔软的气泡水。其特点是泡状出水，柔和细腻，使用时水花不会四处飞溅，即使洗头发也不会溅湿衣服。DELTA拉出式水龙头既能满足使用的强度要求和卫生要求，又符合人们对艺术化家居生活的审美需求，是一种人性化产品，其发展前景宽阔。
现代塑料制品的生产中，合理的加工工艺、高效率的设备和先进的模具，被誉为塑料制品成型技术的“三大支柱”。尤其塑料模对实现塑件工艺要求、塑件使用要求和塑件外观要求，起着无可替代的作用。塑料模是塑料制品生产的基础。塑料品种及其成型设备被确定之后，塑件质量的优劣及生产效率的高低，模具因素约占80%。由此可知，推动模具技术的进步应是刻不容缓的策略。注塑摸的设计技术与制造水平，常可标志一个国家工业化的发展程度。
２. 产品设计和材料选择
2.1 塑件的精度和表面粗糙度
2.1.1 尺寸精度
塑件精度的确定应该合理，在满足时要求前提下尽可能选用低精度等级。因为制件材料选用POM，其公差等级选用MT4，未注公差选用MT6。
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2.1.2 表面粗糙度
塑料制品的表面状态的改善除了成型工艺上进可能避免冷疤、云纹等缺陷外，模具型腔的粗糙度起着决定性的作用。非配合表面和隐蔽面可取较大的表面粗糙度。还可利用表面粗糙度差异来使塑件在开模时留在表面粗糙度较大的型芯上或留在凹模中。
2.2 塑件的形状和结构设计
2.2.1 易于模塑，避免侧向分型抽芯
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塑件的形状应便于模塑，用注塑模塑成型的制品在充模阶段能顺畅地充满型腔，为此塑件沿料流方向应设计成流线型或具有较大曲率半径，避免流动死角，否则在死角处会形成气泡、缩孔。此分水片有三个通孔，所以模具设计时必须采用侧向分型抽芯机构。
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