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基于CATIA的塑料罩殼的注塑模具設(shè)計(jì)【注射模】
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塑料罩殼注塑模具設(shè)計(jì) 摘 要國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，對塑料模具設(shè)計(jì)、使用和研究都是很普遍的，本次設(shè)計(jì)我們在了解零件的性能和功用的前提下，對其工藝性能和尺寸需要保證的精度進(jìn)行了分析。權(quán)衡了塑料罩殼的外形尺寸。本次的模具采用一模四腔，側(cè)進(jìn)料口，注射機(jī)的型號采用 HTF80XB，并且還要具有冷卻系統(tǒng)。擁有了合理的加工步驟，利用二維 CAD 和三維 UG 繪制總的裝配圖和主要的零件圖。在設(shè)計(jì)說明里面，我采用了比較簡便的語言和示意圖，對其進(jìn)行了在分析，所以就得到了合理的注塑模具設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：塑料罩殼，一模四腔；側(cè)進(jìn)料口；注射機(jī)；冷卻系統(tǒng)；注塑模具IAbstractThe domestic and foreign economic rapid development today, the plastic mold design, use and research are very common, this design based on understanding the properties of the parts and functions, to ensure the accuracy of the process performance and size are analyzed.The overall size of the plastic housing is weighed. This mold adopts the first mock exam four cavity, side feed inlet, the type of injection machine by HTF80XB, and also has a cooling system. With reasonable processing steps, 2D CAD and 3D UG are used to draw the total assembly drawings and the main part drawings.In the design description, I used a relatively simple language and schematic diagram, and carried on the analysis, so it has been a reasonable injection mold design.Keywords: plastic cover, the first mock exam four cavity; side inlet; injection machine; cooling system; injection moldII目錄摘 要 ................................................................................................................................IAbstract.............................................................................................................................II1 模具工藝規(guī)程的編制 .......................................................................................................11.1 塑件的工藝性分析 ...............................................................................................21.1.1 塑件原材料的分析 .......................................................................................21.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸幾表面質(zhì)量的分析 ..........................................................21.2 塑件體積和重量的計(jì)算 ........................................................................................31.3 塑件注射工藝參數(shù)的確定 ....................................................................................52.注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...............................................................................................................62.1 分型面的選擇 .........................................................................................................62.2 確定型腔的排列方式 .............................................................................................72.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ..................................................................................................82.3.1 主流道設(shè)計(jì)（如圖 2.3.1） ..........................................................................92.3.2 澆口設(shè)計(jì) ....................................................................................................102.3.3 分澆道和冷料井（如圖 2.3.2） .................................................................103．模具設(shè)計(jì)的有關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算 .........................................................................................133.1 型腔和型芯工作尺寸的計(jì)算（見表 3-1） .............................................................133.2 型腔側(cè)壁及底板的厚度校核 .................................................................................144．模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .........................................................................................164.1 模具加熱系統(tǒng) ......................................................................................................164.2 模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) ...............................................................................................165.模具有關(guān)參數(shù)的確定及校核 ...........................................................................................195.1 閉合高度的確定及校核 ........................................................................................195.2 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 .......................................................................................205.2.1 注射機(jī)注射量的校核 ..................................................................................205.2.2 注射機(jī)壓力的校核 ....................................................................................215.3 模具尺寸、開模行程和鎖模力的校核 ..................................................................216 模具其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .........................................................................................................236.1 脫模裝置設(shè)計(jì) .......................................................................................................236.1.1 推出力的計(jì)算 ............................................................................................236.1.2 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................................246.2 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ...........................................................................................266.3 排氣及引氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .......................................................................................277.模具工作原理 .................................................................................................................288．模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制 ..............................................................................298.1 凹模加工工藝進(jìn)行分析 ........................................................................................298.1.1 凹模形狀（如圖 8.1） ...............................................................................298.2 凸模加工工藝進(jìn)行分析 ........................................................................................308.2.1 凸模形狀（如圖 8.2） ...............................................................................308.2.2 凸模的加工工藝分析（表 8.2.2） .............................................................31III9 相關(guān)零件和標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸 ..............................................................................................3310 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ...........................................................................................................34附錄 1：模架裝配圖 ..........................................................................................................35附錄 2：模架裝配圖 2.......................................................................................................36附錄 3：模架透視圖 ..........................................................................................................37參考文獻(xiàn)： .......................................................................................................................3801 模具工藝規(guī)程的編制該塑件是一塑料罩殼，其零件圖（圖 1-1）所示，材料采用 ABS 工程塑料（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物），生產(chǎn)類型為大批量（20 萬件）。未標(biāo)注公差精度圖 1—1 塑料罩殼零件圖11.1 塑件的工藝性分析1.1.1 塑件原材料的分析本塑件材料采用 ABS 工程塑料，屬于熱塑性塑料。密度為1.03~1.07g/㎝3，從使用性能上來看：ABS 具有良好的綜合力學(xué)性能：它具有較高的抗沖擊強(qiáng)度，和表面硬度，且在低溫下也不迅速下降；有良好的耐化學(xué)腐蝕性和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性，耐水性和電氣性能.從成型性能上來看：該塑料屬于無定形料，流動(dòng)性較好，具有一定的尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工，易于著色；但吸濕性大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時(shí)間預(yù)熱干燥 80-90 度，3 小時(shí)。1.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸幾表面質(zhì)量的分析（1）結(jié)構(gòu)分析從零件圖來分析，該零件總體形狀為一矩形體。長 28mm、寬 15mm、高17mm，其中有三處鏤空。整個(gè)塑件沒有凹陷、凸緣等情況，無需抽芯機(jī)構(gòu)，屬于非常典型的簡單結(jié)構(gòu)塑件。（圖 1-2 為使用 UG。NX6.0 軟件建模后的塑件效果圖）圖 1-2（塑件效果圖）2（2） 尺寸精度本塑件未標(biāo)注尺寸精度之要求。未標(biāo)注公差采用 MT5 級精度?？梢?，該塑件對于精度要求不是很高，對應(yīng)模具的相關(guān)尺寸精度也就容易得到保證。從塑件的厚度來看，周邊厚度均為 2，但是其中中間過度部分空間較窄，設(shè)計(jì)時(shí)需注意避免缺陷。（3） 表面質(zhì)量分析本塑件為一塑料罩殼，點(diǎn)劃線所示區(qū)域?yàn)橹破肥褂脮r(shí)的可見部分。故要求表面比較光潔，避免異色、毛刺、冷疤、云紋等缺陷?？傮w上講，該塑件對于表面質(zhì)量的要求并不太高，表面粗糙度在 Ra12.5 即可滿足要求。綜上所述，只要注射時(shí)能控制好工藝參數(shù)，零件的成型要求是比較容易保證的。1.2 塑件體積和重量的計(jì)算（計(jì)算塑件的重量是為了合理選用注射機(jī)）（1） 計(jì)算塑件的體積 （參考 UG 得）V=2812.3(mm3)（2） 計(jì)算塑件重量查表，得 ABS 塑料的密度為：ρ=1.05g/cm3。故而塑件的質(zhì)量為：W =ρ×V=1.05×2.1123=2.95g由于此模具較小，考慮到經(jīng)濟(jì)性等因素，此模采用一模四腔的結(jié)構(gòu)。根據(jù)外型尺寸、注射時(shí)所需壓力和工廠的現(xiàn)有設(shè)備等情況，試選用 HTF80XB型。以下為該型號注射機(jī)參數(shù)：型號參數(shù) 單位 80×A 80×B 80×C3螺桿直徑 mm 34 36 40理論注射容量 cm3 111 124 153注射重量 PS g 101 113 139注射壓力 Mpa 206 183 149注射行程 mm 122螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0~220料筒加熱功率 KW 5.7鎖模力 KN 800拉桿內(nèi)間距(水平×垂直) mm 365×365允許最大模具厚度 mm 360允許最小模具厚度 mm 150移模行程 mm 310移模開距(最大) mm 670液壓頂出行程 mm 100液壓頂出力 KN 33液壓頂出桿數(shù)量 PC 5油泵電動(dòng)機(jī)功率 KW 11油箱容積 l 200機(jī)器尺寸(長×寬×高) m 4.3×1.25×1.8機(jī)器重量 t 3.22最小模具尺寸(長×寬) mm 240×240表 1.2.1（注射機(jī)參數(shù)）（3） 計(jì)算塑件投影面積1.3D 測量在 UG 軟件中，使用軟件自動(dòng)測量即可得出塑件的單個(gè)投影面積注射成型時(shí)塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過程中會出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。An??21式中 n --型腔數(shù)目4--單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積1A--澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積2n=4 =476 =382 12m2=4x476+382=228621An?2m1.3 塑件注射工藝參數(shù)的確定查表和參考實(shí)際情況，ABS 的注射參數(shù)選擇如下（試模時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整）。時(shí)間/h 2~3 時(shí)間/s 55預(yù)熱溫度/℃ 80~85注射壓力/MPa 80前段 150~170 時(shí)間 5中段 165~180保壓壓力 60料筒溫度/℃ 末段 180~200 冷卻時(shí)間 70噴嘴溫度/℃ 170~180 總周期 130模具溫度/℃ 50~80 螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min) 3052.注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面選擇、模具型腔數(shù)目的確定及性腔排列方式、冷卻水道布局、澆口位置設(shè)置、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。2.1 分型面的選擇將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個(gè)塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。選擇分型面時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；2）使塑件在開模后留在動(dòng)模上；3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀；4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；6）使塑件易于脫模。綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn)，受用平面分型面，并選擇在塑件的最大平面處，開模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)。模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件要求來選擇分型面。本塑件為一塑料罩殼,從零件圖上看，本塑件無須抽芯等特殊機(jī)構(gòu)，只需一個(gè)分型面。但點(diǎn)劃線所示部分為零件使用時(shí)可見部分，故而需保證此表面的質(zhì)量分型面設(shè)置在 A—A 面（如圖）。6圖 2.1.1（分型面）圖 2.1.2（分型面）2.2 確定型腔的排列方式7圖 2.2.1（型腔排列)此模采用一模四腔的結(jié)構(gòu)，故而設(shè)主流道、一次分流道、二次分流道，型腔置于四個(gè)端點(diǎn)2.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個(gè)部分：1－主澆道 2－第一分澆道 3－第二分澆道 4－第三分澆道5－澆口 6－型腔 7－冷料穴在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮下列有關(guān)因素：a)、塑料成型特性：設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。b)、模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模單腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。c)、塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面同時(shí)考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充8分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。d)、塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便，同時(shí)不影響塑件的外表美觀。e)、冷料：在注射間隔時(shí)間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲存冷料的措施[6]。2.3.1 主流道設(shè)計(jì)（如圖 2.3.1）（1）定位圈尺寸： 定位圈直徑 Ф100mm安裝方式：采用澆口套固定在模板內(nèi)，定位圈壓住澆口套的方式。用2 個(gè) M6 的內(nèi)六角螺釘固定在模板上。材料： 45 號鋼（2）主澆道和澆口套尺寸：根據(jù)前一章表 1.2.1 所列數(shù)據(jù)，得 HTF80XB 型注塑機(jī)的噴嘴尺寸為： 噴嘴前端孔徑：d=Ф4mm噴嘴球半徑： R=Ф18mm根據(jù)模具主澆道與噴嘴的關(guān)系：R= R+(1～2)mm d=d+(0.5～1)mm所以取主澆道的球面半徑 R=19mm， 主澆道小端直徑 d=4.5mm為了便于將凝料從主澆道中拔出，主澆道應(yīng)該設(shè)計(jì)為圓錐型，錐角 ? 為 2°～ 6°（此處錐角取 2°）。經(jīng)過換算，主澆道大端的直徑為d=7.2mm。為了保證凝料可以順利進(jìn)入一級分流道，可在主流道末端設(shè)置半徑r=5mm 的圓弧過度。9+0.0210取主流道外徑為 7.2±0.010mm，與之配合的模板澆口的極限偏差為7.2 mm，主流道長度 82mm。材料： 澆口套采用預(yù)硬化鋼 3Cr2Mo,硬度 HR36～38，表面經(jīng)真空熔煉可拋成鏡面，粗糙度低。圖 2.3.1（主流道）2.3.2 澆口設(shè)計(jì)根據(jù)型腔的排列，本模采用側(cè)澆口。設(shè)計(jì)時(shí)考慮設(shè)置在塑件平整的一側(cè)的分型面上，有利于型芯設(shè)置和排氣。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，澆口寬度 b=3mm；澆口深度 t=1mm；澆口長度 l=1.5mm。2.3.3 分澆道和冷料井（如圖 2.3.2）本塑件采用 ABS 塑料，流動(dòng)性一般，但考慮設(shè)有兩級分流道，故需設(shè)置冷料井。其中主流道上設(shè)置了拉料桿，配合拉料桿的多余凝料可作為一級分流道10的冷料井。分流道1.此模為一模四腔，型腔采用平衡式排列設(shè)置，故需采用兩級分流道。本塑件考慮采用圓型分流道，完全置與型腔內(nèi)。其直徑查表 d=3mm（如上圖）分流道長度和走向的設(shè)置完全根據(jù)型腔的排列。所以根據(jù)計(jì)算：一級分流道長 46mm，二級分流道長 24mm。11常用的分流道剖面形狀有圓形，梯形和 U 形。（圓形流道須開在分型面兩側(cè)，梯形與 U 形流道只需開在分型面一側(cè)）一般分流道直徑在3~10mm，高粘度塑料可達(dá) 12~16mm。圓形流道 梯形流道 U 形流道分流道的截面尺寸可根據(jù)塑件的材料、重量、壁厚以及分流道長度確定1）分流道修正直徑 D=D’X fL 修正系數(shù)(由下圖查得) 2）對于塑件制品厚小于 3mm，重量在 200g 以下的，也可用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算分流道直徑：（注:此公式計(jì)算的流道直徑僅限于 3.2~9.5mm 范圍內(nèi)取值）D-分流道直徑G-制品重量L-分流道長度3）對于高粘度塑料，如硬質(zhì) PVC 和丙烯酸塑料，在使用以上公式時(shí)，可將分流道直徑擴(kuò)大 20%~25%。123．模具設(shè)計(jì)的有關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算普通意義上的模具強(qiáng)度包括模具的強(qiáng)度、剛度。模具的各種成型零部件和結(jié)構(gòu)零部件均有強(qiáng)度、剛度的要求，足夠的強(qiáng)度才可以保證模具能正常工作。由于模具形式較多，計(jì)算也不盡相同且較復(fù)雜，實(shí)際生產(chǎn)中，采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核相結(jié)合的方法，通過強(qiáng)度校核來調(diào)整設(shè)計(jì)，保證模具能正常工作。模具強(qiáng)度計(jì)算較為復(fù)雜，一般采用簡化的計(jì)算方法,計(jì)算時(shí)采取保守的做法，原則是：選取最不利的受力結(jié)構(gòu)形式，選用較大的安全系數(shù)，然后再優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)，充分提高模具強(qiáng)度。為保證模具能正常工作，不僅要校核模具的整體性強(qiáng)度，也要校核模具局部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。整體性強(qiáng)度主要針對型腔側(cè)壁厚度，型腔底板厚度，合模面所能承受的壓力等幾個(gè)方面，實(shí)際選用尺寸應(yīng)大于計(jì)算尺寸并取整。校核時(shí)應(yīng)從強(qiáng)度與彎曲兩個(gè)方面分別計(jì)算，選取較大的尺寸。在計(jì)算本模具的成型零件的工作尺寸時(shí)，均采用平均尺寸，平均收縮率，平均公差（不記磨損量）來計(jì)算。查表得，ABS 的收縮率約為 S=0.5~0.7%，故平均收縮率 Scp=（0.5+0.7）/2=0.6%。由于本零件精度級別要求低，所以 δZ與 δC 忽略不記，直接取 x=0.5。考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差 Z= Δ/4。3.1 型腔和型芯工作尺寸的計(jì)算（見表 3-1）13表 3-1（型腔型芯工作尺寸）3.2 型腔側(cè)壁及底板的厚度校核?? ——凹模外半徑???? ；? ——凹模內(nèi)半徑???? ；? ——模具鋼材的彈性模量???a? ；? ——模具型腔內(nèi)最大的壓力???a? ；? ——模具鋼材的泊松比??0.25 ；δ? ——模具強(qiáng)度計(jì)算的許用變形量???? ； ?p ——模具強(qiáng)度計(jì)算許用應(yīng)力(Mpa)；類別序號尺寸備注 塑件尺寸 計(jì)算公式 工作尺寸1 型腔長度 28 02.?Lm=（LsQsp-0.5Δ） 28.218 05.?2 型腔寬度 17 02.?Lm=（LsQsp-0.5Δ） 17.152 05.型腔3 型腔高度 15±0.2 Hm=（ HsQsp-0.5Δ） 15.04 1.0?4 大塊型芯長度 24±0.2 lm=（ls Qsp-0.5Δ） 24.104 01.?5中間小塊型芯直徑 4±0.2dm=（dsQsp-0.5Δ） 3.974 01.?6 型芯寬度 同型腔 同型腔 同型腔7 大塊型芯高度 11 5.0?hm=（hsQsp-0.5Δ） 10.691 0125.?8 小塊型芯高度 13.1 01?hm=（hsQsp-0.5Δ） 13.679 025.9中間圓柱到兩邊的中心距 12±0.3 Cm=CsQsp±δz/212.072 0.5??+δz0+δz0+δz00-δz0-δz0-δz 0-δz14組合式，低粘度和 4 級精度的條件，查長手冊[1]得：δ? ＝25??=25(0.35r1/5+0.001r) ＝25(0.35(81.63)1/5+0.001×81.63)＝23?m ＝0.023mm?????????=52mm? ＝2.2×105??a?=40??a???????? ＝?p 0.25????????p ＝300??a1).凹模側(cè)壁剛度條件計(jì)算公式： R=r[??δ? ???????????( ?δ? ?????????? ) ]1/2將數(shù)據(jù)代入公式得: R=52(0.023×2.2×105+0.75×52×40/0.023×2.2×105-1.25×52×40)=85mm2). 凹模側(cè)壁強(qiáng)度條件計(jì)算公式： R=r[(?p/ ?p-2P)1/2 -1] (?p>2P)?p=133MpaP=25Mpa將數(shù)據(jù)代入公式得： R＝64.4mm 綜合 1)、2)得：R＝85mm3).凹模墊板的剛度計(jì)算公式： t=0.91r(Pr/Eδ?)將數(shù)據(jù)代入公式得：t＝34mm4).凹模墊板的強(qiáng)度計(jì)算公式： t=1.1r(P/?p)?將數(shù)據(jù)代入公式得：t= 21mm15綜合 3)、4)得： t=34mm 164．模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1 模具加熱系統(tǒng)本塑件是 ABS 塑料制件，模具溫度要求不高，無需另行設(shè)置加熱系統(tǒng)，預(yù)熱后注意保溫即可。4.2 模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)在注射模中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對模具溫度的要求也不相同。一般注射到模具內(nèi)的塑料粉體的溫度為 左右，熔體固化成為塑件后，C?20從 左右的模具中脫模、溫度的降低是依靠在模具內(nèi)通入冷卻水，將熱C?60量帶走。對于要求較低模溫（一般小于 ）的塑料，如本設(shè)計(jì)中的?8POM，僅需要設(shè)置冷系統(tǒng)即可，因?yàn)榭梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式，模具的加熱有通入熱水、蒸汽，熱油和電阻絲加熱等。溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響注射模的溫度對于塑料熔體的充模流動(dòng)、固化成型、生產(chǎn)效率以及制品的形狀和尺寸精度都有影響，對于任一個(gè)塑料制品，模具溫度波動(dòng)過大都是不利的。過高的模溫會使塑件在脫模后發(fā)生變形，若延長冷卻時(shí)間又會使生產(chǎn)率下降。過低的模溫會降低塑料的流動(dòng)性，使其難于充模，增加制品的內(nèi)應(yīng)力和明顯的熔接痕等缺陷。設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的目的在于維持模具適當(dāng)而有效率的冷卻。冷卻孔道應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，以方便加工與組裝。設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)，模具設(shè)計(jì)者必須根據(jù)塑件的壁厚與體積決定下列設(shè)計(jì)參數(shù)： 冷卻孔道的位置與尺寸、孔道的長度、孔道的種類、孔道的配置與連接、以及冷卻劑的流動(dòng)速率與熱傳性質(zhì)。冷卻管路的位置與尺寸17塑件壁厚應(yīng)該盡可能維持均勻。冷卻孔道最好設(shè)置是在型芯塊與型腔塊內(nèi)，設(shè)在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻模具。通常，鋼模的冷卻孔道與模具表面、模穴或模心的距離應(yīng)維持為冷卻孔道直徑的 1~2 倍，冷卻孔道之間的間距應(yīng)維持 3~5 倍直徑。冷卻孔道直徑通常為 6~12 mm（7/16~9/16 英吋），在此取 8mm。 模具是否需要冷卻系統(tǒng)可做如下設(shè)計(jì)計(jì)算：根據(jù)熱平衡計(jì)算：在單位時(shí)間內(nèi)熔體凝固時(shí)放出等熱量等于冷卻水所帶走的熱量，故有公式： qv＝WQ1/?c1 （?1-?2 ） qv——冷卻水的體積流量（m3/Min）；W——單位時(shí)間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料重量（Kg/Min）；Q1——單位的重量的塑料制品在凝固時(shí)所放出的熱量（KJ/kg）；? ——冷卻水密度；c1 冷卻水的比熱容；??? 冷卻水出口溫度；??? 冷卻水入口溫度；1).求塑料制品在固化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 Q設(shè)注射時(shí)間為 2s，冷卻時(shí)間為 20s，保壓時(shí)間為 15s，開模取件時(shí)間為 3s.，得注射成型周期為 40S。設(shè)用 20℃的水作為冷卻介質(zhì)，其出口溫度為 28℃，水呈湍流狀態(tài)，一個(gè)小時(shí)成型次數(shù) n＝3600/40＝90W＝M×n＝66.64×90＝5997g/h=6Kg/h查手冊[1]得 PP 單位重量放出的熱量 Q1＝5.9×102KJ/h 故 Q=WQ1＝6×5.9×102KJ/h＝3.54×103KJ/h2).水的體積流量由公式 qv＝WQ1/?c1 （?1-?2 ）＝(3540/60)/（103×4.187×(28-20)）m/Min＝1.8×10-3m3/Min183).求冷卻水道直徑 d根據(jù)水的體積流量查手冊[1]得 d=8mm模具冷卻系統(tǒng)195.模具有關(guān)參數(shù)的確定及校核5.1 閉合高度的確定及校核本模采用標(biāo)準(zhǔn)模架（如圖 5.1），根據(jù)校核的壁厚及底部厚度數(shù)值得到的數(shù)值與固定零件的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，確定：模板為 250X250 見方，定模座板厚度 H1=25mm、定模板 H2=80mm,，動(dòng)模板 H3=70mm，動(dòng)模座板 H5=25mm，根據(jù)推出行程和結(jié)構(gòu)確定墊塊厚度為 H5=80mm。因而模具閉合高度：H=H1+H2+H3+H4+H5+ =280mm由上述計(jì)算模具模具閉合高度 H=280mm，HTF80XB 型臥式注射機(jī)所允許的模具最小厚度 Hmin=90mm, 最大厚度 Hmax=240mm,即模具滿足Hmin≤H≤Hmax 的安裝條件。如（圖 5.1）20圖 5.1（標(biāo)準(zhǔn)模架）5.2 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核5.2.1 注射機(jī)注射量的校核為了保證注射機(jī)能夠滿足注射要求，故而對注射機(jī)的注射量進(jìn)行校核。由公式 K 利 V 公≥V 件+V 廢 ，得：V 件+V 廢=2.8 cm3X4+7.02 cm3=18.22 cm3K 利 V 公=80%X70 cm3=56 cm3由此可見，注射機(jī)注射量完全滿足要求。215.2.2 注射機(jī)壓力的校核為了保證注射機(jī)能夠保證要求，故對注射機(jī)的注射壓力進(jìn)行校核。此模具為 ABS 塑件，所需注射壓力 P 注=80Mpa，而注射機(jī)注射壓力 P 公可達(dá) 160Mpa。所以完全能夠滿足要求。5.3 模具尺寸、開模行程和鎖模力的校核（1）、模具長寬尺寸模具長寬尺度必須小于注塑機(jī)拉桿間距,本設(shè)計(jì)選用機(jī)臺拉桿間距為360×360,模具長寬為 300x250，經(jīng)核算機(jī)臺選用合適。（2）、模具厚度（閉合高度）模具閉合高度必須滿足以下公式 maxminH?式中 --注射機(jī)允許的最大模厚in--注射機(jī)允許的最小模厚max本設(shè)計(jì)中模具厚度為 280mm 160下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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