本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文題目:塑料燈盒注塑模具設(shè)計(jì)English Title:The Injection Mold Design for Plastic Light Cover學(xué) 院 ： （楷體_GB2312 四號(hào)，下同）機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) ：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名 ：指 導(dǎo) 教 師 ：年 月畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要塑料燈盒注塑模具設(shè)計(jì)摘 要：本文主要介紹了塑料燈盒注塑模設(shè)計(jì)，塑料成形工藝以及注塑的過(guò)程，也對(duì)注塑機(jī)也進(jìn)行了一些簡(jiǎn)單的介紹。注塑模設(shè)計(jì)的主要過(guò)程有：塑料制品的工藝分析，型腔數(shù)目的確定，注塑機(jī)的選擇以及模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，成型零件設(shè)計(jì)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，側(cè)面分型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，冷卻機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。由于特殊形狀，無(wú)法直接脫模，需設(shè)置側(cè)面分型機(jī)構(gòu)，本套模具是通過(guò)斜導(dǎo)柱進(jìn)行側(cè)面分型，本文對(duì)模具的各部分零件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算。本文給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)過(guò)程及裝配圖。關(guān)鍵詞：塑料燈盒；成型；注塑模；工藝畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要The Injection Mold Design for Plastic Light CoverAbstract: This paper describes the three-hole plastic cover injection mold design, plastic injection molding technology and processes, but also on the injection molding machine also made some simple introduction. The main injection mold design process are: process analysis design of plastic products, the determination of the number of cavities, the choice of the injection molding machine and mold. Structural design of the mold comprising: gating system design, molded part design, guide mechanism design, side parting mechanism design, mold release mechanical design, mechanical design cooling and exhaust system design. Because of the special shape, you can not directly release, set side parting mechanism, the set mold by Bevel column side typing paper various parts of the mold is designed and calculated. This article gives a detailed design process and assembly drawings.Keywords: three-hole plastic cover; molding; injection molding; Process目 錄第 1 章 緒 論 .11.1 模具的作用與地位 11.2 注射成形基本過(guò)程 .11.3 注射模的基本結(jié)構(gòu) .2第 2 章 塑料燈盒塑料模工藝設(shè)計(jì) .32.1 塑料燈盒塑件的工藝分析 .32.2 注射成型基本過(guò)程 .52.3 塑料燈盒的設(shè)計(jì)件 .7第 3 章 注塑機(jī)的選擇和校核 .83.1 注塑機(jī)規(guī)格的選擇 .83.2 注塑機(jī)的校核 .83.3 確定型腔數(shù)目和分模面的選擇 .10第 4 章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .124.2 主流道的設(shè)計(jì) 124.3 澆口設(shè)計(jì) 13第 5 章 成型零部件設(shè)計(jì) .155.1 型腔和型芯工作尺寸計(jì)算 155.2 型腔側(cè)壁厚度計(jì)算 16第 6 章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .18第 7 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) .207.1 對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求 207.2 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)： 20第 8 章 抽芯系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .268.1 斜導(dǎo)柱設(shè)計(jì) 268.2 滑槽的設(shè)計(jì) 288.3 楔緊設(shè)計(jì) 298.4 滑塊定位設(shè)計(jì) 29第 9 章 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 .30第 10 章 模具工作原理說(shuō)明 .32總 結(jié) .33參考文獻(xiàn) .34致 謝 .35淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 頁(yè) 共 40 頁(yè)第 1 章 緒 論1.1 模具的作用與地位模具是基于與對(duì)象的一個(gè)特定形狀和尺寸的模制工具的特殊形式。在各種制造工業(yè)材料被廣泛地用各種形式使用。如砂型鑄造金屬鑄造或成型金屬壓力加工鍛模用冷作模具等菌類。模具的總要求：可以在尺寸穩(wěn)定性，外觀，物理性能的產(chǎn)品中公開(kāi)的要求的各個(gè)方面產(chǎn)生。用于生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化模具角;模具制造的角落，其中結(jié)構(gòu)合理，容易制造，成本低。對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量模具影響。首先，在模腔的形狀，尺寸，性能，分型線，柵極，以及在所述出口槽的位置，并釋放對(duì)尺寸精度的物理性質(zhì)的部分和形狀穩(wěn)定性和組件，機(jī)械性能，電性能，應(yīng)力大小，各向同性的，外觀品質(zhì)，說(shuō)完，氣泡，凹痕，變焦，爆裂聲和其他人有一個(gè)非常顯著的影響。在第二種方法中，在模具結(jié)構(gòu)對(duì)操作困難的尺寸有很大的影響。當(dāng)大批量生產(chǎn)塑料模具夾緊過(guò)程中必須最小化和部件的過(guò)程中的手工勞動(dòng)，是經(jīng)常自動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉自動(dòng)彈出，而且還通過(guò)從模具的自動(dòng)生產(chǎn)的產(chǎn)品所覆蓋。除了模具產(chǎn)品的成本也有產(chǎn)生影響。當(dāng)少量模板開(kāi)銷(xiāo)將是一個(gè)重大比例的一邊，那么它應(yīng)該是能夠降低建立模具的合理和簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)，高效合理的加工技術(shù)和設(shè)備，先進(jìn)的形式是必不可少的三個(gè)重要因素，特別是處理的執(zhí)行，成型材料，使用塑料件的需求和設(shè)計(jì)起著重要的作用。 -Performing 設(shè)備可以被安裝在自動(dòng)化生產(chǎn)模具，所以可以發(fā)揮在生產(chǎn)和更新模具制造一個(gè)角色并更新的起點(diǎn)。由于對(duì)品種的高需求和生產(chǎn)的零件，模具也提出越來(lái)越高的要求。因此，促進(jìn)真菌的不斷發(fā)展， 。1.2 注射成形基本過(guò)程它現(xiàn)在是塑料件的主要鑄造熱塑性注射成型，從而使廣泛的應(yīng)用。成型機(jī)的注塑機(jī)調(diào)用。注塑是塑料材料的容器（通常在造粒，涂料，添加劑和加工后的其他的顆粒材料之后） ，加熱至熔化，這使得它具有高粘度的液體 - 被稱為“熔料” ，柱體積為一個(gè)塞或螺旋壓力機(jī)工具，使熔融通過(guò)在高壓下的噴嘴（約 25?80Mpa的）注入模具的空腔，冷卻固化階段后，再?gòu)哪＞咧腥〕觯撬芰系?。注射成型的整個(gè)過(guò)程可以分為：（1）現(xiàn)代注塑機(jī)的塑化過(guò)程實(shí)際上是利用螺桿式塑化單元。從儲(chǔ)存的塑料材料（簡(jiǎn)稱為“原料” ）在汽缸中恒定體積的方式。由電加熱的外部螺紋軸和以熔化它的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的摩擦熱，開(kāi)始注射后，在一定的溫度。注射已經(jīng)由螺桿推進(jìn)完成。淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁(yè) 共 40 頁(yè)（2）在填充，注射成型機(jī)噴嘴的熔化，形成在模腔后，該空間形空氣排斥和完全形成空腔，然后上升到一定的壓力，熔體的密度增加充實(shí)形各部位的空腔。（3）冷卻和固化方法，熱塑性塑料注塑成型是熱交換的過(guò)程。即： 塑化 注射充模 固化成形加熱 （理論上絕熱） 散熱? 熱交換效果的優(yōu)劣，覺(jué)得塑件的質(zhì)量——外表面質(zhì)量和內(nèi)在的質(zhì)量。因此，模具設(shè)計(jì)對(duì)熱交換也要做充分的考慮?，F(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法中也采用了計(jì)算機(jī)。脫模過(guò)程 塑件在型腔內(nèi)固化后，必須用機(jī)械的方式把它從形腔中取出。這個(gè)動(dòng)作要由“脫模機(jī)構(gòu)”來(lái)完成。不合理的脫模機(jī)構(gòu)對(duì)塑件的質(zhì)量有很大的影響；但塑件的幾何形狀是千變?nèi)f化的，所以必然采用最有效的和最適當(dāng)?shù)拿撃７绞?。由?）到（4）形成了一個(gè)循環(huán)。每一次循環(huán)，就完成一次成形——一個(gè)乃至數(shù)十個(gè)塑件。1.3 注射模的基本結(jié)構(gòu)注射模的基本結(jié)構(gòu)依使用的目的而不同，大致上可以作如下的分類：?jiǎn)吻欢迨浇Y(jié)構(gòu)二板式結(jié)構(gòu) 多腔二板式結(jié)構(gòu)普通模具 單腔三板式結(jié)構(gòu)三板式結(jié)構(gòu)多腔三板式結(jié)構(gòu)滑動(dòng)型心式結(jié)構(gòu)瓣合式結(jié)構(gòu)特殊模具 脫螺紋結(jié)構(gòu)多層結(jié)構(gòu) 淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 頁(yè) 共 40 頁(yè)第 2 章 塑料燈盒塑料模工藝設(shè)計(jì)2.1 塑料燈盒塑件的工藝分析2.1.1 塑料材料的性能及基本成型工藝參數(shù)圖 2-1 工件平面圖淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁(yè) 共 40 頁(yè)圖 2-2 工件立體圖塑料是在室溫下為高分子聚合物的高彈態(tài)。這是一個(gè)樹(shù)脂（聚合物）作為主成分的添加劑的實(shí)施，以提高處理，在一定溫度，壓力，溶劑，和模具可以形成為塑料部件的預(yù)定形狀和大小，以及一類保持材料在正常溫度和壓力下，在分集的形式，可以是不同的，并且不同的塑料。塑料一般具有重量輕，密度低，比強(qiáng)度高，電，熱，聲，和優(yōu)良的絕緣性能，耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，和高耐磨性的光學(xué)特性，優(yōu)異。在許多方面塑料成型工藝性能特性，對(duì)一些特征的操作直接影響的形成過(guò)程和工藝參數(shù)的熱塑性模塑組合物的工藝參數(shù)，如收縮，流動(dòng)性，相容性，吸濕性和熱敏感性和熱力學(xué)性質(zhì)，結(jié)晶度和取向。 2.1.2 塑料燈盒塑料的選材塑料的選擇和使用的用于空調(diào)遙控材料的基礎(chǔ)上，塑料，他不需要的重載荷，工作溫度不高，因此，必要的耐熱性不高。根據(jù)需要和情況，塑料材料的整體結(jié)構(gòu)，以滿足他們的要求，因此材料的空調(diào)遙控涂層的選擇。塑料材料的一般結(jié)構(gòu)，特別是在高和低密度聚乙烯，聚丙烯，聚碳酸酯，ABS，聚甲基丙烯酸甲酯，耐沖擊性聚苯乙烯樹(shù)脂，玻璃纖維，和丙烯腈共聚物。然而，基注模塑料設(shè)計(jì)根據(jù)用于注塑，低密度聚乙烯，聚丙烯，ABS，聚碳酸酯，和四個(gè)等原料預(yù)選優(yōu)良材料以產(chǎn)生塑料燈盒。2.1.3 PP 材料成型特性①無(wú)定形塑料,流動(dòng)性中等,吸濕性小, 一般不需要很大程度上干燥，也能獲得較好的表面質(zhì)量塑料零件。②高料溫,高模溫,材料分解溫度為270 度，對(duì)精度要求較高的塑件,模溫宜取 50-60 度,對(duì)高光澤度高，耐熱塑件,模溫宜取 60-80 度。③如出現(xiàn)水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變澆淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 5 頁(yè) 共 40 頁(yè)口位置等方法。2.2 注射成型基本過(guò)程圖 2-2 注射成型基本過(guò)程生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作一般是為了使注射成型生產(chǎn)順利進(jìn)行和保證制件質(zhì)量，在生產(chǎn)前進(jìn)行的包括原料的預(yù)處理、清洗機(jī)筒、預(yù)熱嵌件和選擇脫模劑等準(zhǔn)備工作。1，原料預(yù)處理預(yù)先處理過(guò)的原料包括三個(gè)方面：第一，質(zhì)量控制，分析和建模材料。這部分包括材料，顏色，質(zhì)地的試驗(yàn)的水含量，不含雜質(zhì)和熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性，收縮率測(cè)試。粉狀物料的顆粒要求在注射之前進(jìn)行。第二，著色。形塑料部件根據(jù)產(chǎn)品的需要，在模制材料中加入一種顏色或材料，以實(shí)現(xiàn)所需的顏色。粉狀或粒狀熱塑性染料，以實(shí)現(xiàn)這兩種方法的直接和間接方法。首先是所述的著色的方法，它是有色染料，塑料細(xì)粉末可以直接用于模塑或其它成型混合塑料。該方法比較簡(jiǎn)單，易于操作。間接染色媲美困難，使用需要的是被稱為“塑料顆?！彼芰项w粒高度集中，色母粒色素稱重放入攪拌機(jī)，攪拌，然后成形設(shè)備。第三，用于加熱和烘干強(qiáng)力吸水材料和粘性，并根據(jù)有關(guān)要求注塑過(guò)程干燥允許為了避免氣泡的產(chǎn)品缺陷和裂紋成形后的材料和揮發(fā)太多的水，并防止水降解時(shí)間。2，清潔磁帶如果需要的塑料制品，改變顏色或更換，更換材料降解或在注塑機(jī)上發(fā)現(xiàn)的形成過(guò)程的熱分解反應(yīng)的必須清洗桶。通常情況下，機(jī)庫(kù)存的液壓缸 - 活塞淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 6 頁(yè) 共 40 頁(yè)式，需要拆卸清洗機(jī)筒，螺桿機(jī)筒，可使用干凈的空氣注入法。3，熱插入此過(guò)程主要用于塑料插入件，因?yàn)楦鞣N金屬和塑料的收縮率，塑料插入件周?chē)菀讓?dǎo)致緊張和開(kāi)裂的收縮，以防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)于成型的預(yù)加熱溫度可以插入用于降低熔化的塑料在成型中，為了防止或置于全塑性收縮和應(yīng)力開(kāi)裂抑制作用。4，選擇釋放經(jīng)常使用的硬脂酸鋅脫模劑，液體石蠟（白油）和硅油。硬脂酸鋅不能使用它可以在除了通用塑料多胺可以使用，特別是有機(jī)硅剝離涂層的效果 3 脫模劑是最好的，只要模具一次給藥，即，可以長(zhǎng)期去除模具，但價(jià)格昂貴。硬脂酸鋅通常用于高溫的模具和液態(tài)石蠟用于低溫模具。另外，軟質(zhì)透明產(chǎn)品或制品具有橡膠脫模劑沒(méi)有被使用，否則會(huì)影響對(duì)象的透明度。飼料：顆粒劑和粉末計(jì)量料斗在注塑機(jī)，塑料一般的過(guò)程經(jīng)由漏斗加入，在注塑機(jī)的過(guò)程中。通過(guò)測(cè)量塑化計(jì)算集合，在塑料材料，即塑料顆粒和粉末在熔融建立完全測(cè)量的材料，封閉模具，注塑機(jī)注塑。注塑：注塑一般分為填充，包裝和流動(dòng)，并在三個(gè)階段反饋。注流是指將熔融塑料注射到模具空腔井的過(guò)程。注射過(guò)程的噴射壓力隨時(shí)間變化，電流注入壓力，噴嘴壓力迅速增加，并且所述腔（柵極端子）的壓力接近零，從而使噴射壓力主要是用來(lái)克服阻力，在模腔中的熔融狀態(tài)。在填充在模腔中的熔化物，急劇增加腔壓力，以及注射壓力，以在噴嘴的最大壓力，并且不改變，熔體的噴射壓力提供兩種功能，一個(gè)到模腔克服流，第二個(gè)是壓實(shí)的程度的熔體。包裝材料，其中進(jìn)料填充階段腔中的螺桿和筒體現(xiàn)在背出熔體。壓力被定義為熔體注射壓力，被壓縮，在模腔中，注塑機(jī)饋送包裝過(guò)程中，在模腔逐漸開(kāi)始由美聯(lián)儲(chǔ)風(fēng)冷模塑收縮動(dòng)作熔化。在缸或螺桿郊區(qū)抗活塞（即，將壓力解除保羅）所示，在澆口和流道相反的方向流動(dòng)方向上的熔融。冷卻：冷卻凍結(jié)時(shí)間開(kāi)始從大門(mén)，放行產(chǎn)品到目前為止，這是注射成型過(guò)程的最后階段。在這個(gè)階段，有問(wèn)題的注模腔壓力，冷卻部分的密度，熔體在模和脫模條件。后處理部分：從模具零件，在塑性成形過(guò)程中熔體的流動(dòng)行為的溫度和壓力是非常復(fù)雜的，再加上不均勻的熔體流動(dòng)前沿和冷卻速率不同填充塊后，往往會(huì)出現(xiàn)一些結(jié)晶，部分不均勻取向和收縮，產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶，取向和收縮應(yīng)力，脫模后的變形的影響，還可使機(jī)械零件可轉(zhuǎn)換的光學(xué)性能，和表面質(zhì)量，甚至開(kāi)裂，需要解決一系列我們必須作出相應(yīng)措施的處理問(wèn)題。當(dāng)這個(gè)過(guò)程完成后我們將推出的產(chǎn)品，卸料，清洗模具，可總回筒重新塑化注射成型周期，開(kāi)始循環(huán)?；春９W(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 7 頁(yè) 共 40 頁(yè)2.3 塑料燈盒的設(shè)計(jì)件該塑件經(jīng)測(cè)量所得，其基本幾何值為：密度：p=0.9g/cm3；體積：V=21cm3；質(zhì)量：M=18.9g；長(zhǎng)度：L=150mm；塑件平均寬度：B=60mm；投水平投影面積：S=73.4cm2；制件表面積：S=194.3cm2淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 8 頁(yè) 共 40 頁(yè)第 3 章 注塑機(jī)的選擇和校核3.1 注塑機(jī)規(guī)格的選擇注塑機(jī)為塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可以分為立式、臥式、直角式三種注塑機(jī)。按塑料在料筒中的塑化方式分可以分為，柱塞式和螺桿式兩種注塑機(jī)。在此我們通過(guò)假設(shè)的模腔數(shù)目初步確定注塑機(jī)的規(guī)格。初步設(shè)計(jì)模腔個(gè)數(shù)為兩個(gè)，PP 材料的密度 p 為 p=0.9g/cm3（0.9~0.91） 。通過(guò)測(cè)量所得出塑件的體積（V）和質(zhì)量（M）以及水平投影面積（S）分別為V=21cm3、M=18.9g、S=73.4cm2。一模設(shè)計(jì)兩個(gè)模腔，那么每次注塑機(jī)的注射量必須大于：2M= 2×21cm3=42cm3。根據(jù)注塑機(jī)的最大注射量初步選擇型號(hào)為XS?Z?60的注塑機(jī)，其工藝參數(shù)如下：螺桿直徑/mm：φ38 注射容量 cm3：60注射壓力/105Pa：122 鎖模力/10KN：500最大成型面積/cm2：130 模板最大行程/mm：180定位孔直徑/mm： 55mm模具厚度/mm：（最大）：200（最?。?0噴嘴：（球半徑/mm）：12（孔直徑/mm）：φ43.2 注塑機(jī)的校核3.2.1 注塑機(jī)注射容量的校核模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須是得在一個(gè)注射成型周期內(nèi)所需注射的塑件料溶體的容量或質(zhì)量在注塑機(jī)額定注射量的 80%以內(nèi)，且在一個(gè)注射成型周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料溶體的容量和質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部分容量和質(zhì)量之和，即 V=nVn+Vj 或 M=nMn+Mj式中：V（M）——一個(gè)成型周期內(nèi)所需要注射的塑料容積和質(zhì)量，cm3或 g；n—— 型腔數(shù)目；Vn（Mn）——單個(gè)塑件的容量或質(zhì)量，cm3 或 g；Vj（Mj ）——澆注系統(tǒng)凝料的容量和質(zhì)量，cm3 或 g；故應(yīng)使 0.8Vn+Vj≤0.8Vg 或 M=0.8Mn+Mj≤0.8Mg 式中：Vg（Mg ）——注塑機(jī)額定注射量，cm3 或 g；將數(shù)據(jù)代入以上不等式（取其中之一的質(zhì)量不等式來(lái)對(duì)注射量進(jìn)行校核）得：淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁(yè) 共 40 頁(yè)M=nMn+Mj=2×18.9+5.5=43.3g≤0.8Mg=0.8×60=48g 滿足要求上式中的：Mj=M 主流道+M 橫澆道+M 分流道+M 澆口+M 拉料鉤≈5.5g由于為制件所選的材料為 PP，該材料非熱敏性材料，所以只需對(duì)其進(jìn)行最大注射量即可，不必對(duì)其進(jìn)行最小注射量的校核。3.2.2 注塑機(jī)注射壓力的校核檢查最大噴射壓力注塑機(jī)標(biāo)定壓力能滿足模制品的要求。僅在注塑機(jī)在額定注入壓力調(diào)整為某些部分所需的注射壓力，從而使注塑機(jī)的注射壓力的最大壓力比所需要的部位更大。所需的壓力注塑件，與品種的塑料注塑成型機(jī)的類型，噴嘴形狀，工件的形狀和澆注系統(tǒng)和其他因素的復(fù)雜性有關(guān)?？梢栽谛纬伤璧膮?shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上的塑料成型工藝來(lái)決定注射壓力。注塑成型工藝參數(shù)表模塑壓力之間理查德 PP 材料（70?120 兆帕） ，我們選擇的額定注射壓力的注塑機(jī)是 119 兆帕，其被設(shè)置為滿足工藝要求的噴射壓力之間。3.2.3 注塑機(jī)鎖模力的校核 當(dāng)高壓的塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沿注塑機(jī)軸向的很大的推力，該推力的大小必須小于注塑機(jī)的鎖模力，否則在注射成型時(shí)會(huì)因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現(xiàn)象。型腔內(nèi)塑料熔體的壓力（MPa）值可根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式算得：P=KPo式中：P —— 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力 （MPa）Po —— 注射壓力（ MPa）K —— 壓力損耗系數(shù) 0.2~0.4將數(shù)據(jù)代入上式得：P=KPo=(0.2~0.4) ×119MPa=23.8MPa~47.6MPa在該次設(shè)計(jì)中，并基于 PP 這種塑料上我們?nèi)⌒颓恢腥垠w的平均壓力為：P=30MPa 再由公式 T=PS 計(jì)算推力大小。式中：T —— 塑料熔體在注塑機(jī)軸向上的推力（ MPa）P —— 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力，在此我們?nèi)?P=30MPaS —— 制件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（cm2 ）將數(shù)據(jù)代入該公式得：T=PS=30MPa×73.4cm2≈220.2KN≤500KN 滿足要求經(jīng)校核合格。3.2.4 注塑機(jī)模具厚度校核注塑機(jī)規(guī)定的模具的最大與最小厚度是指模板閉合后達(dá)到規(guī)定鎖模力時(shí)動(dòng)模板到定模板的最大與最小距離。所以，所設(shè)計(jì)的模具的厚度必須要在注塑機(jī)規(guī)定的模具最大與最小厚度范圍內(nèi)，否則將不可能獲得規(guī)定的鎖模力，當(dāng)模具厚度小時(shí)，可以加墊板。根據(jù)要求模具的厚度必須滿足 HminHHmax式中：H —— 模具厚度 mm淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 10 頁(yè) 共 40頁(yè)Hmin —— 注塑機(jī)允許的最小模具厚度 mmHmax —— 注塑機(jī)允許的最大模具厚度 mm根據(jù)我們已選擇的注塑機(jī)得到 Hmin=70mm；Hmax=200mm。根據(jù)已選擇的中小型標(biāo)準(zhǔn)模架中的模板規(guī)格 Bo×L 為 350×350 的模架，根據(jù)模架的布置方式，則模具閉合高度 H 為：H=32+A+B+C+h4+2h1。將數(shù)據(jù)代入式中得：H=180mm 將上述的數(shù)據(jù)代入 HminHHmax 得： 70180200 滿足不等式HminHHmax，符合要求。3.2.5 注塑機(jī)最大開(kāi)模行程校核模具開(kāi)模后為了便于取出書(shū)簡(jiǎn)，要求有足夠的開(kāi)模距離，而注塑機(jī)的開(kāi)模行程是有限的，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)必須進(jìn)行注塑模開(kāi)模行程的校核，在我們所選擇的這個(gè)規(guī)格的注塑機(jī)中開(kāi)模最大行程為 180mm。注塑機(jī)的開(kāi)模行程應(yīng)大于模具開(kāi)模時(shí)取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需要的開(kāi)模距離，即是必須滿足下式：Sk≥H1+H2+(5 ~ 10)式中：Sk —— 注塑機(jī)行程 Sk=300mmH1 ——脫模距離（頂出距離）H1=5mmH2 ——塑件高度+澆注系統(tǒng) H2=10+50=60mm所以 H1+H2+(5 ~ 10)=5+50+10=65≤Sk=300mm 能滿足要求。通過(guò)上述校核得出該規(guī)格的注塑機(jī)滿足要求，因此，確定選擇型號(hào)為：XS?Z?60 的注塑機(jī)。3.3 確定型腔數(shù)目和分模面的選擇3.3.1 確定型腔數(shù)目根據(jù)上面計(jì)算結(jié)果，N 能取到 2 個(gè)。所以取 N = 2。符合設(shè)計(jì)要求，所以確定型腔數(shù)目為 2 個(gè)。 ）3.3.2 分模面的選擇分模面為定模與動(dòng)模的分界面。用于取出塑料件或澆注系統(tǒng)凝料的面。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成形的先決條件。選擇分型面時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：① 使塑件在開(kāi)模后留在動(dòng)模上；②分型面的痕跡不影響塑件的外觀；③澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；④使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；⑤使塑件易于脫模?；春９W(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 11 頁(yè) 共 40頁(yè)根據(jù)對(duì)塑件的形狀結(jié)構(gòu)特殊，分型面的選擇，應(yīng)符合上述原則。然后我考慮塑件的形狀，以及整體的設(shè)計(jì)，模具制造，加工要求，我選擇一個(gè)平面分型面。圖 3-1 平面分型面淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁(yè) 共 40頁(yè)第 4 章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1 澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)注射機(jī)噴嘴的塑料熔體與質(zhì)量傳遞，壓力和傳熱功能的模腔進(jìn)料通道，它被分為普通澆道澆口系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。普通模具流道澆注系統(tǒng)在內(nèi)的主流，流道冷料門(mén)。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)，注模周期和塑料零件（如外觀，物理性質(zhì)，尺寸穩(wěn)定性等） ，直接影響的質(zhì)量的一個(gè)重要組成部分，它的設(shè)計(jì)以使腔體的設(shè)備和柵極開(kāi)始對(duì)稱份力求避免模具磨損部分負(fù)荷產(chǎn)生多余材料現(xiàn)象和澆口位置必須適合插入件的后果，并防止小核心，核心是防止柵極的變形允許塑件的疤痕外觀。一般情況下，我們應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.塑料適應(yīng)的方法;2.方法短;3.排氣井;4.避免直流內(nèi)核或插入;5.門(mén)系統(tǒng)中的分離器的投影面積應(yīng)盡可能地小;6.嘗試模具的對(duì)稱位置澆注系統(tǒng)軸;7.易選礦，優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品外觀;8.防止塑性變形的。4.2 主流道的設(shè)計(jì)主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處開(kāi)始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分。在臥式注射機(jī)上主流道垂直于分型面，為使凝料能順利拔出，設(shè)計(jì)成圓錐形，主流道通常設(shè)計(jì)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(jī)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(shè)計(jì)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(yīng)盡量選得小些。如果 D 過(guò)大模腔內(nèi)部壓力對(duì)澆口套的反作用也將按比例增大，到達(dá)一定程度澆口套容易從模體中彈出?；春９W(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁(yè) 共 40頁(yè)圖 4-1 主流道的設(shè)計(jì)4.3 澆口設(shè)計(jì)澆口又稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)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(guān)鍵的部分，它的形狀、尺寸、位置對(duì)塑件的質(zhì)量有著很大的影響。它的作用主要有以下兩個(gè)：一是作為塑料熔體的通道，二是澆口的適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。常用的澆口形式有直接澆口、側(cè)膠口、側(cè)膠口、輪輻澆口、潛伏澆口等。由于不同的澆口形式對(duì)塑料熔體的充型特性、成型質(zhì)量及塑件的性能會(huì)產(chǎn)生不同的影響。而各種塑料因其性能的差異對(duì)于不同的澆口形式也會(huì)有不同的適應(yīng)性。在模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，它一般根據(jù)下述幾項(xiàng)原則來(lái)參考：盡量縮短流動(dòng)距離；澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁最厚處；必須盡量減少或避免熔接痕；應(yīng)有利于型腔中氣體的排除；考慮分子定向的影響；避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)；不在承受彎曲或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口；澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件外觀質(zhì)量?；春９W(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 14 頁(yè) 共 40頁(yè)圖 4-2 澆口的設(shè)計(jì)4.3.1 剪切速率的校核生產(chǎn)實(shí)踐表明，當(dāng)注射模主流道和分流道的剪切速率R=5.8×10 ~5×10S 、澆口的剪切速率 R=10 ~10 S 時(shí)，所成型的塑件質(zhì)量231? 451?最好。對(duì)一般熱塑性塑料，將以上推薦的剪切速率值作為計(jì)算依據(jù)，可用以下經(jīng)驗(yàn)公式表示：R=3.nvRq?式中 q ——體積流量（ CM /S） ；R ——澆注系統(tǒng)斷面當(dāng)量半徑（ CM） 。v 33n4.3.2 主流道剪切速率校核Q =0.8Q /T =338.2÷1.5=225.5 （CM /S）主 v公 3T 注射時(shí)間：T=2.5（S） ； R 主流道的平均當(dāng)量截面半徑： R = =0.538（CM） n n421d?d 主流道小端直徑 ， d =0.63 （CM） ； d 主流道大端直徑，1 2d =1.2（CM）2R = = 3.1×158.9/(3.14×0.2783)=1.47×10 S主 3.nvq? 31?5×10 ＜1.47×10 ＜5×10 (滿足條件)2334.3.3 澆口剪切速率的校核R = =3.67×152/(3.14×0.423)=1.45×103 S澆 3.nvq? 1?其中：澆口面積 S= /4×(D22-D12),當(dāng)量面積 S= R 所以 R =7mm。 ?2當(dāng)n當(dāng)n單從計(jì)算上看，交口剪切速率偏小。但由于模具比較特殊，為一模 1 腔，淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 15 頁(yè) 共 40頁(yè)無(wú)分流道，壓力損失少，進(jìn)料速度快，成型比較容易， ，傳遞壓力好，所以澆口的剪切速率是合適的。從以上的計(jì)算結(jié)果看，流道與澆口剪切速率的值都落在合理的范圍內(nèi)，證明流道與澆口的尺寸取值是合理的?；春９W(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 16 頁(yè) 共 40頁(yè)第 5 章 成型零部件設(shè)計(jì)本成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來(lái)進(jìn)行計(jì)算。查表得 PP 收縮率為 Q=1～2.5%，故平均收縮率為Qcp=（0.3+0.8）%/2=2%，考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取z=△/3。5.1 型腔和型芯工作尺寸計(jì)算型腔徑向尺寸 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(fù)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, PP 平均收縮率 S=2%.Lm +δz/2+δc/2=(Ls-△/2)+(Ls-△/2)SX-修正系數(shù)，取 0.5-0.75Δ-塑件公差,取 MT7=0.6δ-模具制造公差取(1/3-1/4) Δ=0.15-0.2Lm +δz/2+δc/2=(Ls-△/2)+(Ls-△/2)S1）徑向計(jì)算公式：L = ( L + L ·S％ - 3△/4 ) （7）MS 0Z??式中：△ ---- 塑件的尺寸公差，單位：㎜；L ---- 成型零件的徑向尺寸，單位：㎜；---- 成型零件的制造公差， =( 1/3～1/6 ) △ (㎜) ；Z? Z?S---- 塑件的成型收縮率，取平均值；L ---- 塑件的徑向基本尺寸，單位： ㎜ ；S型腔尺寸：[28×（1＋0.02）－3/4×0.56] 3/56.0[30×（1＋0.02）30.6－3/4×0.56] /.[18×（1＋0.02）－3/4×0.56] 3/56.02）型腔深度計(jì)算公式：H = ( H + H ·S％- 2△/3 ) （8）MS 0Z??式中：△ ---- 塑件的尺寸公差，單位：㎜；---- 成型零件的制造公差， =( 1/3～1/6 ) △ (㎜) ；Z?S---- 塑件的成型收縮率， （取平均值） ；淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁(yè) 共 40頁(yè)H ---- 成型零件的深度方向的尺寸，單位：㎜ ；MH ---- 塑件的深度方向基本尺寸，單位： ㎜；S凹模深度尺寸計(jì)算：H＝[H （1＋k）－(2/3) △]塑 ??＝[22.5×(1＋0.02)22.95－2/3×0.34] 3/4.02、型芯尺寸的計(jì)算公式：型芯長(zhǎng)度的計(jì)算公式：L = ( L + L ·S％ + 3△/4 ) （9）MS 0Z??式中：△ ---- 塑件的尺寸公差，單位：㎜；---- 成型零件的制造公差， =( 1/3～1/6 ) △ (㎜) ；Z?S---- 塑件的成型收縮率，取平均值 ；L ---- 成型零件的徑向尺寸，單位：㎜；ML ---- 塑件的徑向基本尺寸，單位： ㎜；S5.2 型腔側(cè)壁厚度計(jì)算(1)凹模型腔側(cè)壁厚度計(jì)算凹模型腔為組合式型腔，按強(qiáng)度條件計(jì)算公式S≥R-r=r[([σ]/[σ]-2p)1/2]-1 進(jìn)行計(jì)算。式中各參數(shù)分別為：p=50Mpa(選定值)；[δ]=0.05mm；[σ]=160MPar=28mmS≥R-r=r[([σ]/[σ]-2p)1/2]-1=28[(160/160-2×50)1/2]-1≈16.8mm一般在加工時(shí)為了加工方便，我們通常會(huì)取整數(shù)，所以凹模型腔側(cè)壁厚度為17。(2)凹模底板厚度計(jì)算按強(qiáng)度條件計(jì)算，型腔地板厚為：p=50 Mpar=28mm[σ]=160MPah≥{1.22pr 2/[σ]} 1/2淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁(yè) 共 40頁(yè)≥{1.22×50×28 2/160}1/2≥17.3mm一般在加工時(shí)為了加工方便，我們通常會(huì)取整數(shù)，所以凹模型腔側(cè)壁厚度為18mm?；春９W(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁(yè) 共 40頁(yè)第 6 章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)模和定模上下模合模時(shí)，正確定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位，本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)除了有定位和導(dǎo)向作用外，還要承受一定的側(cè)向壓力。塑料熔體在充型過(guò)程中可能產(chǎn)生單面?zhèn)葔毫?，或者由于成型設(shè)備精度低的影響，使導(dǎo)柱承受了一定的側(cè)向壓力，從保證模具的正常工作。導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式可采用帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，導(dǎo)柱導(dǎo)面部分長(zhǎng)度比凸模端面高出 8～12㎜，以避免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔。導(dǎo)柱材料采用 T10，HRC50～55，導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度 Ra為 0.8μm，導(dǎo)向部分 Ra 為 0.8～0.4μm，本設(shè)計(jì)采用 4 根導(dǎo)柱，固定端與模板間采用 H7/m6 導(dǎo)套常采用 T10A，Ⅱ型導(dǎo)套，采用 H7/m6 配合鑲?cè)肽０濉＞唧w結(jié)構(gòu)如下圖所示：導(dǎo)柱：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，分為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，大型而長(zhǎng)的導(dǎo)柱應(yīng)開(kāi)設(shè)油槽，內(nèi)存潤(rùn)滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦。若導(dǎo)柱需要支撐模板的重量，特別對(duì)于大型、精密的模具，導(dǎo)柱的直徑需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。導(dǎo)套：導(dǎo)套分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)，帶頭導(dǎo)柱軸向固定容易。設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套需要注意的事項(xiàng)有：（1）合理布置導(dǎo)柱的位置，導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個(gè)導(dǎo)柱直徑的厚度；導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危險(xiǎn)斷面上。通常設(shè)在長(zhǎng)邊離中心線的 1/3 處最為安全。導(dǎo)柱布置方式常采用等徑不對(duì)稱布置，或不等直徑對(duì)稱布置。（2）導(dǎo)柱工作部分長(zhǎng)度應(yīng)比型芯端面高出 6~8 mm，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。（3）導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用 H7/f7，低精度時(shí)可采取更低的配合要求；導(dǎo)柱固定部分配合精度采用 H7/k6；導(dǎo)套外徑的配合精度采取 H7/k6。配合長(zhǎng)度通常取配合直徑的 1.5~2 倍，其余部分可以擴(kuò)孔，以減小摩擦，降低加工難度。（4）導(dǎo)柱可以設(shè)置在動(dòng)?；蚨?，設(shè)在動(dòng)模一邊可以保護(hù)型芯不受損壞，設(shè)在定模一邊有利于塑件脫模。本書(shū)模具設(shè)置四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)帶頭導(dǎo)柱配合標(biāo)準(zhǔn)直導(dǎo)套作為導(dǎo)向系統(tǒng)，導(dǎo)柱設(shè)置在動(dòng)模上，以保護(hù)型芯不受損壞。導(dǎo)套和導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)如下：導(dǎo)柱：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，分為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，大型而長(zhǎng)的導(dǎo)柱應(yīng)開(kāi)設(shè)油槽，內(nèi)存潤(rùn)滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦。若導(dǎo)柱需要支撐模板的重量，特別對(duì)于大型、精密的模具，導(dǎo)柱的直徑需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。導(dǎo)套：導(dǎo)套分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁(yè) 共 40頁(yè)構(gòu)，帶頭導(dǎo)柱軸向固定容易?；春９W(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 21 頁(yè) 共 40頁(yè)第 7 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模具成型過(guò)程中，模具溫度會(huì)直接影響到塑料熔體的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。模具溫度過(guò)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(guò)低，則熔體流動(dòng)性差，塑料輪廓不清晰，表面會(huì)產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷；當(dāng)模具溫度不均勻時(shí)，型芯和型腔溫差過(guò)大，塑料收縮不均勻，導(dǎo)致塑料翹曲變形，會(huì)影響塑件的形狀和尺寸精度。綜上所述，模具上需要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以達(dá)到理想的溫度要求。PP 推薦的成型溫度為 160-220℃，模具溫度為 40~80℃ 。7.1 對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求（1） 根據(jù)塑料的品種確定是對(duì)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(shí)冷卻，以提高生產(chǎn)率和提高塑件質(zhì)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(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡可能做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，成本低廉；(5)從成型溫度和使用要求看，需要對(duì)該模具進(jìn)行冷卻，以提高生產(chǎn)率。7.2 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.2.1 設(shè)計(jì)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(duì)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(yàn)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(qiáng)冷卻，冷卻水從澆口處進(jìn)入最佳；（5）應(yīng)降低進(jìn)水和出水的溫差，進(jìn)出水溫差一般不超過(guò) 5℃（6）冷卻水的開(kāi)設(shè)方向以不影響操作為好，對(duì)于矩形模具，通常沿寬度方向開(kāi)設(shè)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(jī)構(gòu)發(fā)生干涉。7.2.2 冷卻時(shí)間的確定在對(duì)冷卻系統(tǒng)做計(jì)算之前，需要對(duì)某些數(shù)據(jù)取值，以便對(duì)以后的計(jì)算作出估算；取閉模時(shí)間 3S，開(kāi)模時(shí)間 3S，頂出時(shí)間 2S，冷卻時(shí)間 30S，保壓時(shí)間20S，總周期為 60S。其中冷卻時(shí)間依塑料種類、塑件壁厚而異，一般用下式計(jì)算：淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 22 頁(yè) 共 40頁(yè)t = ㏑[ · ]冷2S??28SMET?=62/(3.142×0.07)㏑[8/3.14 2×(200-50)/(80-50)]= 73（S）式中：S——塑件平均壁厚，S 取 6mm； ——塑料熱擴(kuò)散系數(shù)(mm /s)， =0.07；2?T ——成型溫度 160-220℃ ，T 取 200℃；S ST ——平均脫模溫度，T 取 80℃；EET ——模具溫度 40~80℃，T 取 50℃。MM由計(jì)算結(jié)果得冷卻時(shí)間需要 73 S，這么長(zhǎng)的冷卻時(shí)間顯然是不現(xiàn)實(shí)的。本模具型芯中的冷卻管道擴(kuò)大為腔體，使冷卻水在型芯的中空腔中流動(dòng)，冷卻效果大為增強(qiáng)。參照經(jīng)驗(yàn)推薦值，冷卻時(shí)間取 30S 即可。7.2.3 塑料熔體釋放的熱量Q =nG C (t －t )1S10= 60×217.6×10 ×1.9×（220－60）3?= 3969.02KJ/h式中：n——每小時(shí)注射次數(shù)， n=60 （次） ；G——每次的注射量(KG)， G=217.6×10 ；3?C ——塑料的比熱容 (KJ/KG·℃)， C =1.9 ；S St ——熔融塑料進(jìn)入型腔的溫度℃，t =220；1 1t ——塑件脫模溫度℃， t =60。0 07.2.4 高溫噴嘴向模具的接觸傳熱Q =3.6A (t －t )2Z??12=3.6×4069×10 ×140×（220－50）6?=348.63 KJ/h式中：A ——注塑機(jī)的噴嘴頭與模具的接觸面積（m ） ，A =4069×10 m （AZ 2Z6?2=4 R =4×3.14×18 =4069×10 m ，R=18mm 注塑機(jī)噴嘴球半徑， ） ；Z?226?2——金屬傳熱系數(shù) =140(W/ m ℃)；???t ——模具平均溫度 ℃ t =50 ；2 2t ——熔融塑料進(jìn)入型腔的溫度℃ t =220。1 1淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 23 頁(yè) 共 40頁(yè)7.2.5 注射模通過(guò)自然冷卻傳導(dǎo)走的熱量（1）對(duì)流傳熱Q =h A ( t －t )對(duì) ?m234=5.35×0.203×（50－20） 3=112 KJ/h式中：h ——傳熱系數(shù)（KJ/ m h ℃） ，h =5.35（h =4.187(0.25+1 2?11)= 4.187×（0.25+ ）= 5.35） ；2360t?3605?A ——兩個(gè)分型面和四個(gè)側(cè)面的面積mm2，A =0.203【A =（A ）+ (A ) n12m?k= 0.097+0.22×0.48=0.203，A =2BL=2×220×220×101m=0.097 m ； A =4BH =4×220×250×10 =0.22m ） ；B 模具寬度 m 6?22 6?2m，B=220； L 模具長(zhǎng)度 m m，L=220，開(kāi)模率 n = =（60-31.5）k(tt?注 冷 ）/60=0.48】 ；t ——模具平均溫度 ℃，t =50；2 2t ——室溫℃，t =20。33（2）輻射散發(fā)的熱量Q =20.8 A [( ) －( ) ]輻 2m??2710t?43710t?4=20.8×0.22×0.8×[（ ） －（ ） ]35424=128.7 KJ/h式中: ——輻射率，一般表面 =0.8~0.9；??A =0.22； 2m（3）工作臺(tái)散發(fā)的熱量Q =h A ( t －t ) h臺(tái) 2?接 232= 502×0.0484×（50—30）=485.94 KJ/h式中:傳熱系數(shù)——h =502KJ/(m h ℃)； 22AA ——模具與工作臺(tái)的接觸面積 m ，A =0.0484；接 接淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 24 頁(yè) 共 40頁(yè)[A =bl= 220×220×10 =0.0484;b 模具與工作臺(tái)接觸寬度 m m，b=220;模具接 6?與工作臺(tái)接觸長(zhǎng)度 m m,l=220。]從計(jì)算的結(jié)果看，工作臺(tái)散發(fā)的熱量比塑料熔體釋放的熱量還多，這顯然是不正確的，說(shuō)明了 Q 的計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤。這是因?yàn)橛嘘P(guān) Q 的計(jì)算參考資料很少，臺(tái) 臺(tái)計(jì)算中有很多地方不規(guī)范。簡(jiǎn)單的計(jì)算以塑料熔體釋放出的熱量 Q 為總熱量，1這些熱量全部由冷卻介質(zhì)帶走，這些熱量應(yīng)分別由凹模和型芯的冷卻系統(tǒng)帶走，實(shí)驗(yàn)表明，約 1/3 的熱量被凹模帶走，其余由型芯帶走。模具應(yīng)由冷卻系統(tǒng)帶走的熱量：Q =（Q + Q ）－（Q + Q + Q ）冷 12對(duì) 輻 臺(tái)由于現(xiàn)在無(wú)法得到 Q 的正確值，所以計(jì)算以簡(jiǎn)單計(jì)算原則，取 Q = Q 。臺(tái) 總 17.2.6 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算型腔內(nèi)發(fā)出的總熱量（KJ/h）：Q = n G Q總 s=60× 217.6×10 ×3003?=3916.8（1）每次需要的注射量（KG）——G=217.6×10 3?（2）確定生產(chǎn)周期（S）——t=60（3）塑料單位熱流量（KJ/h）——Q =280~350； 取 Q =300s s（4）每小時(shí)的注射次數(shù)——n=60從計(jì)算結(jié)果看，Q 與 Q 相差不多但不相等，這是因?yàn)?Q 涉及的因素較多，總 1 1所以應(yīng)該應(yīng)該取 Q 來(lái)計(jì)算。 總7.2.7 凹模冷卻系統(tǒng)的計(jì)算（1）凹模的冷卻水體積流量q = 1(60CT???凹出 進(jìn) ）v= 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凹 總——水的密度 10 KG/m ；?3C ——水的比熱容 4.187×10 J/KG ℃；1 AT ——水管出口溫度，T 取 25℃；出 出淮海工學(xué)院二〇一六屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 25 頁(yè) 共 40頁(yè)T ——水管入口溫度，T 取 20℃。進(jìn) 進(jìn)（2）冷卻水管的平均流速：V =平 均 24dqv??=4×0.61×10 /（3.14×0.008 2）3?=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(duì)應(yīng)的最低流速為 1.66 m/s 時(shí)才能達(dá)到湍流狀態(tài)，故冷卻水在凹模冷卻管道中的流動(dòng)未達(dá)到湍流。（3）冷卻水管壁與水交界面的傳熱膜系數(shù) ?=?2.08(dV）平 均??=7.6×（1000×0.202） 0.8/0.0080.2=1395 (w/m k)2式中： 是與冷卻介質(zhì)溫度有關(guān)的物理系數(shù)， 取 7.6。??（4）凹模冷卻管的傳熱面積A= )(360???TQ?凹=763×103/[3600×1395×（50-22.5）]=5.52×10 m2式中：T ——模具與冷卻介質(zhì)平均溫度， T =27.5℃（T = T －（T +T ）? ??M出 進(jìn)/2 =50－（20+25）/2 =22.5 ℃） 。（5）冷卻水孔總長(zhǎng) LL= )()3608.0?????TdVQ?平 均 凹（=763×103/[3600×3.14×7.6×（1000×0.202×0.008） 0.8×（50-22.5）]=0.22m（6）模具上應(yīng)開(kāi)設(shè)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)為 1 根。式中：B 為開(kāi)一圈冷卻水道時(shí)冷卻水道長(zhǎng)度。（7）冷卻水流動(dòng)狀態(tài)校核R =e?dV平 均=0.202×0.008/（1×10 ）6?