磁帶盒下蓋注塑模具設計【側澆口】,側澆口,磁帶,盒下蓋,注塑,模具設計,澆口 模具課程設計 題目：磁帶盒塑料模具設計 目錄 1 緒論 2 2 塑件的成型工藝性分析 2 2.1 材料的選擇 2 2.2 聚苯乙烯PS的性能 2 2.3 PS物理和化學性能指標 3 2.4 塑件的測繪 4 2.5 塑件的結構分析 4 2.6 確定型腔數(shù)量及排列方式 5 3 分型面的選擇與澆注系統(tǒng)的設計 6 3.1 分型面的選擇 6 3.2澆注系統(tǒng)的設計 6 3.2.1主流道的設計 6 3.2.2 澆口設計 7 3.2.3冷料穴設計 8 4 成型零部件設計 10 4.1 型腔和型芯工作尺寸計算 10 4.1.1型腔計算 10 4.1.2型腔高度計算 11 4.1.3型芯計算 12 4.1.4型芯高度計算 12 5 推出機構的設計 12 5.1推件力是將制品因收縮對型芯的摩擦力和大氣壓力。 13 5.2頂桿直徑 13 5.3頂桿直徑的強度校核公式 13 6 合模導向機構設計 14 7 溫度調節(jié)系統(tǒng)設計 16 7.1對溫度調節(jié)系統(tǒng)的要求 16 7.2冷卻系統(tǒng)設計 16 7.2.1 設計原則 16 7.2.2 冷卻系統(tǒng)的計算 17 7.2.3凹模冷卻系統(tǒng)的計算 17 8 結 論 19 模具的工作原理和工作過程 19 參考文獻 20 致 謝 21 1 緒論 隨著中國當前的經(jīng)濟形勢的日趨好轉，在“實現(xiàn)中華民族的偉大復興”口號的倡引下，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展，而模具技術已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一，模具工業(yè)能促進工業(yè)產品生產的發(fā)展和質量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞[1]。在日本，模具被譽為“進入富裕的原動力”，德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接“模具就是黃金”，可見模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布的《關于當前國家產業(yè)政策要點的決定》中，就把模具技術的發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務。 在現(xiàn)代生產中，模具是生產各種工業(yè)產品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過一定的方式使原材料成型。由于模具成型具有優(yōu)質，高產，省料和低成本等特點，現(xiàn)已廣泛應用于汽車，航空航天，儀器儀表，家電，機械制造，石化，輕工日用品等工業(yè)部門。美國是世界上超級經(jīng)濟大國，也是世界模具工業(yè)的領先國家，日本經(jīng)濟之所以能飛速發(fā)展，并在國際市場上占有一定優(yōu)勢，模具工業(yè)的迅猛發(fā)展是重要原因之一。一個國家的模具設計,制造水平反映了這個國家的機械制造水平。 塑料模具是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產中最重要的工藝裝備，塑模工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)之一。用塑模成型零件的主要優(yōu)點是制造簡便，材料利用率高，產品的尺寸規(guī)格一致，特別是對大批量生產的機電產品，更能獲得價廉物美的經(jīng)濟效果。 模具是工業(yè)生產的基礎工藝裝備，在電子、汽車、電機、電器、儀表、家電和通訊等產品中，60%- 80%的零部件都依靠模具成形川。因此，模具被稱之為“百業(yè)之母”、“工業(yè)之父”。模具的質量和先進程度，直接影響產品的質量、產量、成本，影響新產品投產周期、企業(yè)品結構調整速度與市場競爭力。模具又是“效益放大器”，用模具生產的最終產品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍以上。目前，模具生產的工藝水平及科技含量的高低，己成為衡量一個國家科技與產品制造水平的重要標志之一，決定著一個國家制造業(yè)的國際競爭力?，F(xiàn)代模具行業(yè)是技術、資金密集型的行業(yè)，模具行業(yè)的發(fā)展，可以帶動制造業(yè)的蓬勃發(fā)展。按照一般公認的標準，模具產值與其帶動實現(xiàn)的工業(yè)產值之比為3:100。通 2 過模具加工產品，可以大大提高生產效率，節(jié)約原材料、降低能耗和成本，產品的一致性好。如今，模具因其生產效率高、產品質量好、材料消耗低、生產成本低，而在各行各業(yè)得到了廣泛應用，并且直接為高新技術產業(yè)服務，特別是在制造業(yè)中，它起著其它行業(yè)無可取替代的支撐作用，對國民經(jīng)濟的發(fā)展有著輻射性的影響。 23 2 塑件的成型工藝性分析 2.1 材料的選擇 塑料成型原料的選取應從加工性能、力學性能、熱性能、物理性能等多方面因素考慮來選取合適的塑料進行生產，本次設計材料的選擇是根據(jù)材料特性進行選擇的。 根據(jù)塑料受熱后表現(xiàn)的性能和加入各種輔助料成分的不同可分為熱固性材料和熱塑性材料，通過比較分析可以看出熱固性塑料主要用于壓塑、擠塑成型，而熱塑性塑料還適合注塑成型，本次設計為注塑設計，所以采用熱塑性塑料[1]。 熱塑性塑料還分為很多種，如聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS等等，根據(jù)各材料的注塑性能及加工使用性能，綜合市場價格，選擇材料為PS,屬于無定形樹脂，沒有明顯的熔點，熔融溫度范圍比較寬，可以在120～180℃之間熔融成為熔體。 PS的熱穩(wěn)定性較好，分解溫度在300℃以上。雖然PS在惰性氣體中的熱穩(wěn)定性很好，但在受熱狀態(tài)下，熱氧會引發(fā)其降解反應，因此需要加入抗氧劑，比如主抗氧劑1010和輔助抗氧劑168。 PS的熱導率較高，加熱和冷卻速度都比較快。 PS熔體屬于非牛頓流體，熔體黏度適中；黏度強烈依賴剪切速率的變化，但溫度的影響也比較明顯。PS的流動性十分好，是一種易于加工的塑料。 PS的吸水率比較低，在加工前一般不需要干燥；如果有特殊需要時（比如要求高的透明性）才干燥，具體干燥溫度為70～80℃、1.5小時。 PS在加工中容易產生內應力，除了選擇正確的工藝條件、改進制品設計與合理的模具結構外，還應對制品進行熱處理。熱處理的條件是：在65～85℃熱風循環(huán)干燥箱或熱水中處理1～3小時。 PS的分子鏈剛性較大，最好不要加入金屬嵌件，防止出現(xiàn)應力開裂現(xiàn)象。 2.2 聚苯乙烯PS的性能 ⒈一般性能：PS為無色透明的粒料，燃燒時發(fā)出濃煙并帶有松節(jié)油氣味，吹熄可拉長絲；制品硬似玻璃狀，落地或者敲打會發(fā)出類似金屬的聲音，因此又被叫做“響膠”；能斷裂但不能彎曲，斷裂時斷口處呈現(xiàn)蚌殼色銀光。PS的吸水率為0.05%，稍大于PE，但對制品的強度和尺寸穩(wěn)定性影響不大。 ⒉光學性能：透明性好是PS的最大特點，其透光率可達88~92%，同PC和PMMA一樣屬于最優(yōu)秀的透明塑料品種，統(tǒng)稱為三大透明塑料。PS的折射率為1.59~1.60，但因苯環(huán)的存在，導致其雙折射較大，不能用于高檔光學儀器。 ⒊力學性能：PS硬而脆、無延伸性、拉伸至屈服點附近即斷裂。PS的拉伸強度和彎曲強度在通用塑料中最高，其拉伸強度可達60MPa；但沖擊強度很小，難以用做工程塑料。PS的耐磨性差，耐蠕變性一般。PS的力學性能受溫度的影響比較大。 ⒋熱學性能：PS的耐熱性能不好，熱變形溫度僅為70~90℃，只可長期在60~80℃范圍內使用。PS的耐低溫性也不好，脆化溫度為-30℃。PS的熱導率低，一般為0.04~0.13W/(m.K)；線膨脹系數(shù)較大，一般為（6~8）×10-5 K-1，與金屬相差懸殊，因此制品不利于帶金屬嵌件。 ⒌電學性能：PS的電絕緣性優(yōu)良，而且不受溫度和濕度的影響；介電損耗角正切值小，可耐適當?shù)碾姇灧烹?；耐電弧性好，適于做高頻絕緣材料。 ⒍環(huán)境性能：PS的化學穩(wěn)定性較好，可耐一般酸、堿、鹽、礦物油和低級醇等，可受許多烴類、酮類、高級脂肪酸等侵蝕，可溶于芳烴（如苯、甲苯、乙苯、苯乙烯等）、氯化烴（如四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、氯苯等）及酯類等。PS的耐候性不好，其耐光、氧化性都差，不適合于長期戶外使用；但PS的耐輻射性好。 2.3 PS物理和化學性能指標 英文名稱:Polystyrene ?? 比重:1.05克/立方厘米 ?? 成型收縮率:0.6-0.8% ?? 成型溫度：170-250℃ ?? 特點：電絕緣性(尤其高頻絕緣性)優(yōu)良,無色透明,透光率僅次于有機玻璃,著色性耐水性,化學穩(wěn)定性良好,.強度一般,但質脆,易產生應力脆裂,不耐苯.汽油等有機溶劑. ?? 用途：適于制作絕緣透明件.裝飾件及化學儀器.光學儀器等零件. ?? 成型特性： ?? 1.無定形料,吸濕小,不須充分干燥,不易分解,但熱膨脹系數(shù)大,易產生內應力.流動性較好,可用螺桿或柱塞式注射機成型. ?? 2.宜用高料溫,高模溫,低注射壓力,延長注射時間有利于降低內應力,防止縮孔.變形. ?? 3.可用各種形式澆口,澆口與塑件圓弧連接,以免去處澆口時損壞塑件.脫模斜度大,頂出均勻.塑件壁厚均勻,最好不帶鑲件,如有鑲件應預熱. 模具溫度（℃）：50～80； 注射壓力（MPa）：70～100； 成型時間（s）：注射20～60，保壓0～3，冷卻20～90，總周期50～160 2.4 塑件的測繪 2.4.1塑件的二維圖 任何一個零件從傳統(tǒng)意義上來說，它必須含有二維平面圖紙，這樣它的尺寸就一目了然了。本次的塑料件經(jīng)測繪后的平面圖見圖2.1： 塑件二維圖 2.5 塑件的結構分析 2.5.1結構分析 塑件為磁帶盒的一半部分，應有一定的結構強度，由于后面有與磁帶盒另一半聯(lián)接，所以應保證它有一定的裝配精度；由于該塑件為磁帶盒下蓋，因此對表面粗糙度要求一般。 2.5.2成型分析 該磁帶盒下蓋結構對稱，由于內部結構比較簡單，關鍵是磁帶盒上蓋圓孔配合的凸臺的成型，此處為了避免設置側抽芯機構，特意從凸臺中間分開上下模具成型即可。 2.6 確定型腔數(shù)量及排列方式 一般來說，精度要求高的中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結構；對于精度要求不高的小型塑件，形狀簡單，又是大批量生產時，若采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件，使生產效率大為提高。型腔的數(shù)目可根據(jù)模型的大小情況而定。 該塑件對精度要求一般，再依據(jù)塑件的大小，采用一模兩腔的模具結構。型腔的排列方式如下圖3.1： 圖 型腔排列方式 3 分型面的選擇與澆注系統(tǒng)的設計 3.1 分型面的選擇 分型面是決定模具結構形式的一個重要因素，它與模具的整體結構、澆注系統(tǒng)的設計、塑件的脫模和模具的制造工藝的有關，因此，分型面的選擇是注射模設計中的一個關鍵。 根據(jù)分型面的選擇原則： a. 分型面應選在塑件外形最大輪廓處； b. 在開模時盡量使塑件留在動模；盡可能由凹模成型塑件外表面： c. 分型面的選擇應保證塑件的尺寸精度和表面質量； d. 有利于排氣和模具的加工方便； e. 有助于避免側抽芯或便于在動模上設置側抽芯。 結合塑件結構特點，由以上原則可得出塑件下表面為分型面，位置如圖所示。 圖5.1 分型面選擇 3.2澆注系統(tǒng)的設計 3.2.1主流道的設計 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分。在臥式注射機上主流道垂直于分型面，為使凝料能順利拔出，設計成圓錐形，主流道通常設計在主流道襯套（澆口套）中，為了方便注射，主流道始端的球面必須比注射機的噴嘴圓弧半徑大1～2mm，防止主流道口部積存凝料而影響脫模，通常將主流道小端直徑設計的比噴嘴孔直徑大0.5～1mm。其中，澆口套主流道大端直徑D應盡量選得小些。如果D過大模腔內部壓力對澆口套的反作用也將按比例增大，到達一定程度澆口套容易從模體中彈出。 如下圖5.2所示為主流道各部尺寸： 圖5.2 主流道 3.2.2 澆口設計 澆口又稱進料口，是連接分流道與型腔之間的一段細短流道，澆口是連接分流道與型腔的通道，它是澆注系統(tǒng)最關鍵的部分，它的形狀、尺寸、位置對塑件的質量有著很大的影響。它的作用主要有以下兩個：一是作為塑料熔體的通道，二是澆口的適時凝固可控制保壓時間。 常用的澆口形式有直接澆口、點澆口、側澆口、輪輻澆口、潛伏澆口等。由于不同的澆口形式對塑料熔體的充型特性、成型質量及塑件的性能會產生不同的影響。而各種塑料因其性能的差異對于不同的澆口形式也會有不同的適應性。 在模具設計時，澆口位置及尺寸要求比較嚴格，它一般根據(jù)下述幾項原則來參考： 盡量縮短流動距離； 澆口應開設在塑件壁最厚處； 必須盡量減少或避免熔接痕； 應有利于型腔中氣體的排除； 考慮分子定向的影響； 避免產生噴射和蠕動； 不在承受彎曲或沖擊載荷的部位設置澆口； 澆口位置的選擇應注意塑件外觀質量。 側澆口一般開設在分型面上，塑料熔體從內側或外側充填模具型腔，其截面形狀多為％(扁槽)，是限制性澆口側澆口的形式。側澆口廣泛使用在多型腔單分型面注射模上，,改變澆口寬度與厚度可以調節(jié)熔體的剪切剪切速率及澆口的凍結時間.這類澆口可根據(jù)塑件的形狀特征選擇其位置,加工和修整方便,因此它是應用較廣泛的.優(yōu)點如下： 特點是由于澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時去除澆口容易，不留明顯痕跡。 圖 5.3 澆口設計 3.2.3冷料穴設計 冷料穴位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端。其作用是捕集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進入型腔而影響塑件質量，開模時又能將主流道的凝料拉出。冷料穴的直徑宜大于主流道大端直徑，長度約為主流道大端直徑。如圖所示。 圖 拉料桿 4 成型零部件設計 4.1 型腔和型芯工作尺寸計算 在模具設計時要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定成型零部件的工作尺寸及精度等級。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的制造誤差，模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差。這些影響因素也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據(jù)。 由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計算型芯型腔的尺寸有一定的誤差（因為模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨損量大多憑經(jīng)驗決定），這里就只考慮塑料的收縮率計算模具盛開零部件的工作尺寸。 塑件經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會引起尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定ABS材料的平均收縮率為2%，剛計算模具成型零部件工作尺寸的公式為： 式中 A — 模具成型零部件在常溫下的尺寸 B — 塑件在常溫下實際尺寸 成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/3～1/4，或取IT7～8級作為模具制造公差。在此取IT8級，型芯工作尺寸公差取IT7級。模具型腔的小尺寸為基本尺寸，偏差為正值；模具型芯的最大尺寸為基本尺寸，偏差為負值，中心距偏差為雙向對稱分布。各成型零部件工作尺寸的具體數(shù)值見圖紙。 型腔徑向尺寸 已知在規(guī)定條件下的平均收縮率S，塑件的基本尺寸 Ls是最大的尺寸，其公差△為負偏差，因此塑件平均尺寸為Ls-△，模具型腔的基本尺寸Lm是最小尺寸，公差為正偏差，型腔的平均尺寸為Lm+δz/2。型腔的平均磨損量為δc/2，如以Lm +Z表示型腔尺寸, ABS平均收縮率S=2%. Lm +δz/2+δc/2=(Ls-△/2)+(Ls-△/2)S 經(jīng)整理最終公式為：Lm0+δz=[(1+S)Ls-(0.5～0.75)△]0+δz 4.1.1型腔計算 4.1.2型腔高度計算 4.1.3型芯計算 4.1.4型芯高度計算 5 推出機構的設計 推出結構由推出、復位、導向三大部分組成。本設計塑件脫模依靠注射機的開模動作驅動模具上的推出機構，實現(xiàn)塑件自動脫模。 推出機構設計原則： (1)設計的推出機構應盡量使塑件留于動模一側 （2）塑件在推出時不發(fā)生變形和損壞 （3）不損壞塑件的外觀質量 （4）合模時推出機構正確復位 （5）在推出和復位的過程中，結構應盡量簡單，動作可靠、靈活，制造容易。 5.1推件力是將制品因收縮對型芯的摩擦力和大氣壓力。 Ft＝Ap(μcosα-sinα)+qA1 （7.1） 式中，A—塑件包絡型芯的面積 p—塑件對型芯單位面積上的包緊力，P取0.8×107～1.2×107 帕； α—脫模斜度；ABS≥5° q—大氣壓力0.09兆帕 μ—塑件對鋼的摩擦系數(shù)，約為0.1～0.3； A1—制件垂直于脫模方向的投影面積(mm2）。 則，A≈298cm2 A1≈60.76cm2 帶入數(shù)據(jù)得Ft＝814.34N 5.2頂桿直徑 根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式計算出頂桿直徑： d=φ[L2F/nE]1/4 m （7.2） 式中：φ—安全系數(shù)，常取φ=1.5； L—頂桿的長度m； n—頂桿數(shù)目。 代入數(shù)據(jù)得：d=5㎜ 5.3頂桿直徑的強度校核公式 σ=4F/nπd2≤[σ] （7.3） 式中, [σ]—頂桿材料的許用應力Mpa； σ—頂桿反受的應力Mpa。 代入數(shù)據(jù)得: σ=814.34/(8×3.14×42)=8.10Mpa﹤[σ] 所以，頂桿強度符合要求。 6 合模導向機構設計 導向機構是保證動模和定模上下模合模時，正確定位和導向的零件。合模導向機構主要有導柱導向和錐面定位，本設計采用導柱導向定位。導向機構除了有定位和導向作用外，還要承受一定的側向壓力。塑料熔體在充型過程中可能產生單面?zhèn)葔毫Γ蛘哂捎诔尚驮O備精度低的影響，使導柱承受了一定的側向壓力，從保證模具的正常工作。導柱的結構形式可采用帶頭導柱和有肩導柱，導柱導面部分長度比凸模端面高出8～12㎜，以避免出現(xiàn)導柱未導正方向而型芯先進入型腔。導柱材料采用T10，HRC50～55，導柱固定部分表面粗糙度Ra為0.8μm，導向部分Ra為0.8～0.4μm，本設計采用？根導柱，固定端與模板間采用H7/m6 導套常采用T10A，Ⅱ型導套，采用H7/m6配合鑲入模板。 導柱：國家標準規(guī)定了兩種結構形式，分為帶頭導柱和有肩導柱，大型而長的導柱應開設油槽，內存潤滑劑，以減小導柱導向的摩擦。若導柱需要支撐模板的重量，特別對于大型、精密的模具，導柱的直徑需要進行強度校核。 導套：導套分為直導套和帶頭導套，直導套裝入模板后，應有防止被拔出的結構，帶頭導柱軸向固定容易。 設計導柱和導套需要注意的事項有： （1）合理布置導柱的位置，導柱中心至模具外緣至少應有一個導柱直徑的厚度；導柱不應設在矩形模具四角的危險斷面上。通常設在長邊離中心線的1/3處最為安全。導柱布置方式常采用等徑不對稱布置，或不等直徑對稱布置。 （2）導柱工作部分長度應比型芯端面高出6~8 mm，以確保其導向與引導作用。 （3）導柱工作部分的配合精度采用H7/f7，低精度時可采取更低的配合要求；導柱固定部分配合精度采用H7/k6；導套外徑的配合精度采取H7/k6。配合長度通常取配合直徑的1.5~2倍，其余部分可以擴孔，以減小摩擦，降低加工難度。 （4）導柱可以設置在動模或定模，設在動模一邊可以保護型芯不受損壞，設在定模一邊有利于塑件脫模。本書模具設置四個標準帶頭導柱配合標準直導套作為導向系統(tǒng)，導柱設置在動模上，以保護型芯不受損壞。 導柱：國家標準規(guī)定了兩種結構形式，分為帶頭導柱和有肩導柱，大型而長的導柱應開設油槽，內存潤滑劑，以減小導柱導向的摩擦。若導柱需要支撐模板的重量，特別對于大型、精密的模具，導柱的直徑需要進行強度校核。 導套：導套分為直導套和帶頭導套，直導套裝入模板后，應有防止被拔出的結構，帶頭導柱軸向固定容易。如圖8.1。 圖8.1 導套 7 溫度調節(jié)系統(tǒng)設計 模具成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料熔體的充模、定型、成型周期和塑件質量。模具溫度過高，成型收縮大，脫模后塑件變形大，并且還容易造成溢料和粘膜；模具溫度過低，則熔體流動性差，塑料輪廓不清晰，表面會產生明顯的銀絲或流紋等缺陷；當模具溫度不均勻時，型芯和型腔溫差過大，塑料收縮不均勻，導致塑料翹曲變形，會影響塑件的形狀和尺寸精度。綜上所述，模具上需要設置溫度調節(jié)系統(tǒng)以達到理想的溫度要求。ABS推薦的成型溫度為160-220℃，模具溫度為40~80℃ 。 7.1對溫度調節(jié)系統(tǒng)的要求 （1） 根據(jù)塑料的品種確定是對模具采用加熱方式還是冷卻方式； （2）希望模溫均一，塑件各部同時冷卻，以提高生產率和提高塑件質量； （3）采用低的模溫，快速，大流量通水冷卻效果一般比較好； （4）溫度調節(jié)系統(tǒng)應盡可能做到結構簡單，加工容易，成本低廉； （5）從成型溫度和使用要求看，需要對該模具進行冷卻，以提高生產率。 7.2冷卻系統(tǒng)設計 7.2.1 設計原則 （1）盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡； （2）冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越好； （3）盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，與制件的壁厚距離相等，經(jīng)驗表明，冷卻水管中心距B大約為2.5~3.5D，冷卻水管壁距模具邊界和制件壁的距離為0.8~1.5B。最小不要小于10。 （4）澆口處加強冷卻，冷卻水從澆口處進入最佳； （5）應降低進水和出水的溫差，進出水溫差一般不超過5℃ （6）冷卻水的開設方向以不影響操作為好，對于矩形模具，通常沿寬度方向開設水孔。 （7）合理確定冷卻水道的形式，確定冷卻水管接頭位置，避免與模具的其他機構發(fā)生干涉。 本設計采用采用環(huán)繞式冷卻水分布 < 7.2.2 冷卻系統(tǒng)的計算 型腔內發(fā)出的總熱量（KJ/h）： Q= n G Q =60× 217.6×10×300 =3916.8 （1）每次需要的注射量（KG）——G=217.6×10 （2）確定生產周期（S）——t=60 （3）塑料單位熱流量（KJ/h）——Q=280~350； 取Q=300 （4）每小時的注射次數(shù)——n=60 從計算結果看，Q與Q相差不多但不相等，這是因為Q涉及的因素較多，所以應該應該取Q來計算。 7.2.3凹模冷卻系統(tǒng)的計算 a. 凹模的冷卻水體積流量 q= = 763×103/[103×4.187×103×（25-20）×60] = 0.61×10 m/min 式中： Q=1/3 Q=1/3×2289=763 KJ/h ——水的密度10KG/m； C——水的比熱容4.187×10 J/KG℃； T——水管出口溫度，T取25℃； T——水管入口溫度，T取20℃。 b. 冷卻水管的平均流速 V= =4×0.61×10/（3.14×0.0082） =12.14 m/min =0.202 m/s 式中：d——冷卻水管直徑，取d=8 mm 查冷卻水的穩(wěn)定湍流速度與流量得，管徑為8mm的冷卻水管所對應的最低流速為1.66 m/s時才能達到湍流狀態(tài)，故冷卻水在凹模冷卻管道中的流動未達到湍流。 c. 冷卻水管壁與水交界面的傳熱膜系數(shù) = =7.6×（1000×0.202）0.8/0.0080.2 =1395 (w/mk) 式中：是與冷卻介質溫度有關的物理系數(shù)，取7.6。 d. 凹模冷卻管的傳熱面積 A= =763×103/[3600×1395×（50-22.5）] =5.52×10 m 式中：T——模具與冷卻介質平均溫度， T=27.5℃（T= T－（T+T）/2 =50－（20+25）/2 =22.5 ℃）。 e. 冷卻水孔總長L L= =763×103/[3600×3.14×7.6×（1000×0.202×0.008）0.8×（50-22.5）] =0.22m f. 模具上應開設的冷卻水孔圈數(shù) n=L/B=0.22÷（4×0.076） =0.72，所以冷卻水孔數(shù)位1根（如下圖）。 式中：B為開一圈冷卻水道時冷卻水道長度。 g. 冷卻水流動狀態(tài)校核 R= =0.202×0.008/（1×10） =1616＜10 式中：R——雷諾數(shù)； ——水的運動粘度，=1×10（m/s）。 h. 進出口溫差校核 T－T= =763×103/（900×3.14×0.0082×103×4187×0.202） =4.99℃， 預期溫差為5℃，校核的結果與預期的非常吻合，說明實際應用正確。 8 結 論 經(jīng)過兩周的認真分析與計算,我順利的完成了預期的設計目標, 運用Pro/E軟件建立磁帶盒下蓋的三維造型圖，并繪制了二維模具裝配圖及主要成型零部件圖。 通過這次課程設計，我對模具設計有了更深入的認識。從分析塑料零件產品圖，建立零件三維造型圖，塑件的結構工藝特點，進行模具設計，計算機繪制模具總裝圖和零件圖，到制作修改論文與最后的修改審查工作，在這期間我們學到了很多東西，也解決了一個又一個難題。 模具的工作原理和工作過程 模具安裝在注射機上，定模部分固定在注射機的定模板上，動模部分固定在注射機的動模板上。合模后，注射機通過噴嘴將熔料經(jīng)流通注入型腔，經(jīng)保壓，冷卻后塑件成型。開模時動模部分隨動板一起運動漸漸將分型面打開，當分型面打開完畢后，凝料從上模中脫出，在注塑機頂桿的作用下，頂桿通過推桿將塑件和凝料系統(tǒng)頂出,與此同時由于采用的是側澆口，在開模的瞬間，塑件和凝料分開。此時塑件自動脫落，實現(xiàn)全自動脫模。合模時，隨著分型面的閉合復位桿將頂桿復位，模具閉合，等待下一次的動作。 參考文獻 [1] 楊化林,童水光,吳榮仁. 基于范例推理的注塑模具設計自動化技術[J]. 機械工程學報,2008,10:288-29 [2] 劉巖. 面向制造的注塑模具結構設計[J]. 高技術通訊,2002,10:58-61. 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