機械畢業(yè)設(shè)計（論文）-變焦環(huán)注塑模具設(shè)計【全套圖紙】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計（論文）</p><p><b>　　變焦環(huán)注塑模具設(shè)計</b></p><p>　　2008 年 6 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，而塑料模具又是整個模具行業(yè)的霸主。我國的塑料

2、成型模具設(shè)計，制作技術(shù)起步比較晚，整體水平還比較低，但近幾年發(fā)展比較迅速。目前單單型腔的模具達80%以上，仍占主導地位。</p><p>　　該設(shè)計通過對多種相似塑件的模具結(jié)構(gòu)參考，設(shè)計的是ABS塑件模具，采用的是一模四腔注射。該產(chǎn)品采用環(huán)形澆口注射和組合式型腔。型腔由可活動的成形零部件組成。本論文首先簡要介紹了注塑模具的結(jié)構(gòu)工藝性，以及在各個行業(yè)中的應(yīng)用情況，未來的發(fā)展趨勢等。接著對該零件進行選材，并完成該零件

3、的加工工藝分析。在此基礎(chǔ)上，完成零件的體積、質(zhì)量的計算、并選取注塑機以及注塑機的校核等等。根據(jù)零件圖形以及精度要求，擬定出模具的結(jié)構(gòu)方案，包括澆口的設(shè)計、分型面的選擇、模架的選擇、以及成型零件的設(shè)計等等。設(shè)計了定位銷等定位零件；設(shè)計了彈簧、推桿等其它零件。設(shè)計好零件之后，對這些零件進行材料的選取，以及主要零件的加工工藝。</p><p>　　關(guān)鍵詞：變焦環(huán)；注射模；環(huán)形澆口；設(shè)計</p><p

4、>　　全套圖紙，加153893706</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The mold industry is the national economical foundation,and the plastic mold is the overlord in the entire mold industry. It i

5、s quite late which the development of manufacture technology, the overall level is low in our country.But the plastic mold is developing quite rapidly in plastic take- shape mold design area recent year.Now, the single c

6、avity mold is above 80%,and still occupied an important position.</p><p>　　By researching many kinds of similarly models , designed a ABS model, which can inject four cavities in one time.The products are ri

7、ng gated on the side,and adopt combined type cavity arrangement.The cavity is formed by the formed spare part which can move . This paper briefly introduced the craft of the injection molding, as well as the applications

8、 in the various sectors, and the development trends in the future. Then, we selected the material for the part and determinated the analysis craft .</p><p>　　key words： ring of zoom leans; injection molding;

9、 ring gated; Design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 我國塑料?，F(xiàn)狀1</p><p>　　1.2 塑料模發(fā)展趨勢2</p><p>　　第2章

10、制品的分析4</p><p>　　2.1 制品的簡介4</p><p>　　2.1.1 結(jié)構(gòu)分析4</p><p>　　2.1.2制品的工藝性及結(jié)構(gòu)的分析4</p><p>　　2.2 塑件材料的分析5</p><p>　　2.2.1 ABS的注射成型工藝5</p><p>　　2.

11、2.2 ABS性能分析5</p><p>　　2.2.3 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施7</p><p>　　第3章 擬訂模具的結(jié)構(gòu)形式8</p><p>　　3.1 確定型腔數(shù)量及排列方式8</p><p>　　3.1.1型腔數(shù)量的確定8</p><p>　　3.1.2排列方式的確定8</p

12、><p>　　3.2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定8</p><p>　　3.3 分型面位置的確定8</p><p>　　3.3.1分型面的選擇原則9</p><p>　　3.3.2分型面的確定9</p><p>　　3.4 注射機的型號和規(guī)格的選擇和校核10</p><p>　　3.4.1注射機的

13、選用原則10</p><p>　　3.4.2塑件體積和質(zhì)量的計算10</p><p>　　3.4.3注射機型號的確定11</p><p>　　3.4.4需填充塑件體積的計算11</p><p>　　3.4.5注射機及參數(shù)量的校核11</p><p>　　3.5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計14</p>&l

14、t;p>　　3.5.1主流道的設(shè)計14</p><p>　　3.5.2分流道的設(shè)計17</p><p>　　3.5.3澆口的設(shè)計18</p><p>　　3.5.4冷料穴的設(shè)計19</p><p>　　3.5.5澆注系統(tǒng)的平衡20</p><p>　　3.6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計21</p>

15、<p>　　3.6.1排溢設(shè)計21</p><p>　　3.6.2引氣設(shè)計22</p><p>　　3.6.3排氣設(shè)計22</p><p>　　3.6.4開設(shè)排氣槽應(yīng)注意的問題22</p><p>　　3.6.5該套模具的排氣方式22</p><p>　　3.7 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計22</p&g

16、t;<p>　　3.7.1冷卻介質(zhì)23</p><p>　　3.7.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則23</p><p>　　3.7.3冷卻裝置的理論計算23</p><p>　　3.8 脫模推出機構(gòu)的確定26</p><p>　　3.8.1脫模推出機構(gòu)的設(shè)計原則26</p><p>　　3.8.2制品推出

17、的基本方式27</p><p>　　3.8.3脫模力的計算27</p><p>　　3.8.4推桿尺寸的計算28</p><p>　　3.8.5推板厚度的計算29</p><p>　　3.9 合模導向機構(gòu)的設(shè)計30</p><p>　　3.9.1導柱導向機構(gòu)的設(shè)計30</p><p>

18、;　　3.9.2導套的設(shè)計31</p><p>　　3.10 模架的選用32</p><p>　　3.10.1組合式矩形型腔側(cè)壁厚度的計算32</p><p>　　3.10.2組合式矩形型底板壁厚度的計算33</p><p>　　3.10.3模架的選用33</p><p>　　3.10.4模具厚度尺寸的確定

19、33</p><p>　　3.11 成形零件的設(shè)計34</p><p>　　3.11.1影響塑件尺寸和精度的因素35</p><p>　　3.11.2凹模的設(shè)計36</p><p>　　3.11.3凸模的設(shè)計39</p><p>　　第4章 塑料模材料的選用及技術(shù)要求41</p><p&

20、gt;　　4.1 塑料模材料的性能要求41</p><p>　　4.2 塑料模零件選材原則41</p><p>　　4.3 塑料模材料的選用41</p><p>　　4.3.1成型工作零件的選用41</p><p>　　4.3.2本設(shè)計的材料選用42</p><p>　　4.3.3該套模具所用材料的性能比較

21、43</p><p>　　4.4模具的精度要求43</p><p>　　4.4.1模具零件的公差與配合選擇43</p><p>　　4.4.2模具與制品精度關(guān)系43</p><p>　　4.4.3標準公差數(shù)值44</p><p>　　4.4.4配合種類的選擇44</p><p><

22、;b>　　結(jié)論45</b></p><p><b>　　致謝46</b></p><p><b>　　參考文獻47</b></p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　1.1 我國塑料?，F(xiàn)狀</p><p

23、>　　中國現(xiàn)已成為世界最大的塑機生產(chǎn)國和消費國之一。據(jù)統(tǒng)計，2003年中國塑料機械工業(yè)總產(chǎn)值128.21億元，銷售金額達到122.06億元，產(chǎn)值和銷售額10年來的年均增長率都在13%以上。2003年中國共出口塑機5.83億美元，10年來中國塑機出口額年均增長率高達41%。不過中國出口的塑機產(chǎn)品中，低端產(chǎn)品占90%以上。中國塑料加工機械進口額更大，2003年達39.36億美元，比上年增長54.7%。中國2003年塑機市場容量已經(jīng)達到

24、了約10萬臺(套)，其中國產(chǎn)塑機約8.3萬套，進口塑機約1.7萬套。盡管國產(chǎn)塑機占市場容量的80%，其銷售額卻只占塑機市場總額的不到20%。進口塑機的單機價格為國產(chǎn)設(shè)備的8-10倍，附加值遠高于國產(chǎn)塑機。中國塑機工業(yè)必須努力開發(fā)高技術(shù)含量的產(chǎn)品，才能改變我國目前塑機“大而不強”的局面，增強在國際市場上的競爭力。</p><p>　　作為一個為深加工行業(yè)提供裝備的行業(yè)，我們前40年的發(fā)展思路基本上是以兩個方面為依據(jù)

25、的：一是國外先進國家做什么，我們就跟著做什么；二是塑料加工行業(yè)要規(guī)劃什么，我們就發(fā)展什么。如此做法是由我們行業(yè)所受到的歷史和客觀條件局限所決定的。</p><p>　　世界大多數(shù)后來居上的國家所邁出的第一步大都是“模仿”，這樣做無可非議，也是正確的。原來以塑料加工廠為主的塑料加工業(yè)面對的是直接的消費市場，而我國塑料機械行業(yè)則面對的是間接的市場，我們只能根據(jù)塑料加工行業(yè)的信息反饋來確定該生產(chǎn)什么。這在行業(yè)十分弱小、

26、高質(zhì)量人才匾乏、短缺經(jīng)濟條件下也是完全正確的。但是，現(xiàn)在我們的塑料機械行業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模，有了一定的實力和進一步發(fā)展的基礎(chǔ)；同時各個行業(yè)都在使用塑料機械，原有以塑料廠為主的塑料加工行業(yè)已不能再代表塑料機械的買方市場趨勢，因此，就不能再照搬過去的模式而要在特征為買方市場的前提下思考問題。</p><p>　　按照國際流行的模式，先進的塑料機械制造廠商的觸角早已深入到了直接的消費市場。他們不斷研究、尋找和發(fā)現(xiàn)消費市場的

27、需求(這里包括民用及工業(yè)消費)，自行開發(fā)新型的塑料制品，然后為此而設(shè)計機器、安排工藝配方，直至為設(shè)備的使用者提供一套包括加工裝備在內(nèi)、能成功地制成一種新型產(chǎn)品的交鑰匙工程。這種方式已完全不同于傳統(tǒng)的“用戶需要什么，我們就生產(chǎn)什么”的消極模式，而是一種引導市場消費的積極模式。這是市場觀念質(zhì)的飛躍。</p><p>　　上述差距是不能以時間作為單位來度量的。要達到這一步需要大量具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)的管理人才；需要大量

28、跨學科、跨行業(yè)的高素質(zhì)科技人才；需要有效的、廣泛的、跨行業(yè)的社會信息流通體系。而我們能否在下個世紀初不長的時間內(nèi)盡快轉(zhuǎn)變老的模式，采用新的或更新的模式當是消除或縮小我們同先進國家之間差距的關(guān)鍵所在。</p><p>　　目前國外塑料機械流行的設(shè)計觀念是以所要加工制品的需求為原則，如何讓用戶在市場中取勝為理念，為設(shè)備的使用者設(shè)計制造專用設(shè)備。由此而涌現(xiàn)出大量我們至今尚未掌握的新技術(shù)，如三維回路板技術(shù)(MIDs)、雙

29、泡管膜法、混煉與注射結(jié)合技術(shù)、同向雙螺桿直接擠出技術(shù)、熔體泵以及一直普遍流行的而在我國應(yīng)用甚少的熱流道技術(shù)，近來出現(xiàn)的氣輔、水輔注射技術(shù)等，并因而引出了所謂“模塊化”的設(shè)計方法，我們在四年前曾稱之為“功能單元化設(shè)計”。</p><p>　　由于人才的缺乏和知識結(jié)構(gòu)更新緩慢，我國塑料機械的控制水平未能緊跟國際電子技術(shù)、通訊產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。國際上為使設(shè)備更加高速、高效，相繼采用了“奔騰”級的電腦控制。因此，我們的控制

30、精度、制品重復(fù)精度都與國外先進水平有較大的差距。不僅如此，將來甚至會有一天這些差距會在售后服務(wù)等原來與控制系統(tǒng)無關(guān)的方面，全方位地體現(xiàn)出來。當然這也與我們企業(yè)缺乏高技術(shù)人才、不掌握國際控制技術(shù)進展的信息、不知如何改進現(xiàn)有設(shè)備有關(guān)。說到底，還是個知識和人才的問題。</p><p>　　1.2 塑料模發(fā)展趨勢</p><p>　　塑料作為現(xiàn)代四大工業(yè)基礎(chǔ)材料之一，越來越廣泛地在各行各業(yè)應(yīng)用。其

31、中注塑成型在塑料的各種成型工藝中所占的比例也越來越大。隨著社會的經(jīng)濟技術(shù)不段向前發(fā)展，對注塑成型的制品質(zhì)量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接與模具設(shè)計和制造有關(guān)系，對注塑制品的要求就是對模具的要求。</p><p>　　由于計算技術(shù)和數(shù)控加工迅速發(fā)展，使得CAD/CAM逐漸取代了過去塑料模的設(shè)計與制造技術(shù)，使傳統(tǒng)的設(shè)計制造方法及組織生產(chǎn)的模式發(fā)生了深刻變化。塑料模CAD/CAM的發(fā)展不僅可以提

32、高塑料模質(zhì)量，減少塑料模的設(shè)計與制造工時，縮短塑料模生產(chǎn)周期，加快塑件生產(chǎn)和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，而且更主要的是能滿足當前用戶對塑料模行業(yè)提出的“質(zhì)量高、交貨快、價格低”的要求。</p><p>　　塑料模以后的發(fā)展主要有以下幾方面：</p><p>　　1、注射模CAD實用化；</p><p>　　2、擠塑模CAD的開發(fā)；</p><p>　　3

33、、壓塑模CAD的開發(fā)；</p><p>　　4、塑料專用鋼材系列化。</p><p>　　第二章 制品的分析</p><p>　　2.1 制品的簡介</p><p>　　2.1.1 結(jié)構(gòu)分析</p><p><b>　　1、變焦環(huán)模型圖：</b></p><p>&l

34、t;b>　　圖2-1 塑件圖</b></p><p>　　2、塑件材料的選擇：選用ABS。</p><p><b>　　3、色調(diào)：黑色。</b></p><p>　　4、生產(chǎn)批量：大批量。</p><p>　　2.1.2 制品的工藝性及結(jié)構(gòu)的分析</p><p>　　數(shù)碼相機

35、變焦環(huán)應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強度，由于中間有鏡片，前面還有鏡頭，所以應(yīng)保證它有一定的裝配精度。 精度等級：采用MT7級精度。</p><p>　　ABS塑料的脫模斜度：塑件外表面 40´－1°20´ ， 塑件內(nèi)表面 30´－1°（脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)，塑件外形以型腔大端為準，塑件內(nèi)形以型芯小端為準。）</p><p>　　2.2

36、 塑件材料的分析</p><p>　　2.2.1 ABS的注射成型工藝</p><p>　　1、注射成型工藝過程</p><p>　?。?）預(yù)烘干--→裝入料斗--→預(yù)塑化--→注射裝置準備注射--→注射--→保壓--→冷卻--→脫模--→塑件送下工序</p><p>　　（2）清理模具、涂脫模劑--→合模--→注射</p>

37、<p>　　2、ABS的注射成型工藝參數(shù)</p><p>　?。?）注射機：螺桿式</p><p>　　（2）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：30——60（選30）</p><p>　?。?）預(yù)熱和干燥：溫度（°C） 80——85</p><p>　　時間 (h) 2——3</p><p>　　

38、（4）密度（g/ cm³）:1.02——1.05</p><p>　?。?）材料收縮率（%）：0.3——0.8</p><p>　　（6）料筒溫度（°C）：后段 150——157</p><p>　　中段 165——180</p><p>　　前段 180——200</p><p>　?。?）

39、噴嘴溫度（°C）：170——180</p><p>　?。?）模具溫度（°C）：50——80</p><p>　?。?）注射壓力（MPa）：70——100</p><p>　?。?0）成形時間（S）：注射時間 20——90</p><p>　　高壓時間 0——5</p><p>　　冷卻時間

40、20——120</p><p>　　總周期 50——220</p><p>　　（11）適應(yīng)注射機類型：螺桿、柱塞均可</p><p>　?。?2）后處理：方法 紅外線燈、烘箱</p><p>　　溫度（°C） 70</p><p>　　時間（h） 2——4</p><p

41、>　　2.2.2 ABS性能分析</p><p><b>　　1、使用性能：</b></p><p>　?。?）綜合性能良好，沖擊韌度、力學強度較高，且要低溫下也不迅速下降。</p><p>　?。?）耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化學性和電氣性能良好。</p><p>　?。?）水、無機鹽、堿、酸對ABS幾乎無影響

42、。</p><p>　?。?）尺寸穩(wěn)定，易于成型和機械加工，與372有機玻璃的熔接性良好，經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色，且可作雙色成型塑件，且表面可鍍鉻。</p><p><b>　　2、成型性能：</b></p><p>　　（1）無定型塑料，其品種很多，各品種的機電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成型方法及成型條件。</p>

43、<p>　?。?）吸濕性強，含水量應(yīng)小于0.3％，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長時間預(yù)熱干燥。</p><p>　?。?）流動性中等，溢邊料0.04mm左右（流動性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。</p><p>　?。?）比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高）。料溫對物性影響較大、料溫過高易分解（分解溫度

44、為250 °C左右比聚苯乙烯易分解），對要求精度較高的塑件，模溫宜取 50——60 °C，要求光澤及耐熱型料宜取 60——80 °C。注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑機時料溫為 180——230 °C，注射壓力為 100——140 MPa，螺桿式注塑機則取 160——220 °C，70——100 MPa為宜。</p><p>　?。?）易產(chǎn)生熔接痕，

45、模具設(shè)計時應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對斜流的阻力，模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進料口位置、形式。摧出力過大或機械加工時塑件表面呈“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失）。</p><p>　　（6）ABS在升溫時粘度增高，塑料上的脫模斜度宜稍大，宜取1 °以上。</p><p>　?。?）在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。</p><p>　

46、　3、ABS主要技術(shù)指標：</p><p>　　表2-1 熱物理性能</p><p>　　表2-2 力學性能</p><p>　　表2-3 電氣性能</p><p>　　2.2.3 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施</p><p>　　主要缺陷：缺料、氣孔、飛邊、出現(xiàn)熔接痕、塑件耐熱性不高（連續(xù)工作溫度為70

47、°C左右熱變形溫度約為93°C）、耐氣候性差（在紫外線作用下易變硬變脆）。</p><p>　　消除措施：加大主流道、分流道、澆口、加大噴嘴、增大注射壓力、提高模具預(yù)熱溫度。</p><p>　　第三章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　3.1 確定型腔數(shù)量及排列形式</p><p>　　3.1.1 型腔數(shù)量的確定

48、</p><p>　　一般來說，結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、周期短、塑件的精度高、工藝參數(shù)易于控制，這種塑件一般用單型腔模具，但是這種方法的生產(chǎn)率低、塑件的成本高，適合于塑件較大，精度要求較高或者小批量生產(chǎn)及試生產(chǎn)；多型腔模具的特點是：塑件成形的生產(chǎn)率高、塑件的成本低、塑件的互換性差，工藝參數(shù)難以控制、模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、模具的制造精度和成本高、周期長，適用于小塑件的大批量生產(chǎn)。</p><p>　　

49、而模具型腔的數(shù)量是根據(jù)注塑機的最大注塑量、鎖模力以及產(chǎn)品的精度要求、生產(chǎn)經(jīng)濟性來確定的。該塑件對精度要求不高，為低精度塑件，再依據(jù)塑件的大小，采用一模四型的模具結(jié)構(gòu)。</p><p>　　3.1.2 排列方式的確定</p><p>　　通常的排列方式有圓形排列、H形排列、直線排列及復(fù)合排列等。在進行型腔的布置時應(yīng)根據(jù)塑件的形狀和大小來確定排列方式，型腔的布置和澆口的開設(shè)部位應(yīng)力要求對稱，型

50、腔的圓形排列加工較困難，直線排列加工容易，但平衡性較差，H形排列平衡性能好，而且加工性能尚可，所以使用的比較廣泛。該塑件應(yīng)采用H形排列。</p><p>　　3.2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定</p><p>　　由于該零件的內(nèi)部有側(cè)凹，需采用帶有活動成形零部件的注射模，要求注射模設(shè)置可活動的成形零部件，如活動凸模、活動凹模?；顒予偧?、活動螺紋型芯或型環(huán)等，在脫模時可與塑件一起移出模外，然后與塑

51、件分離。</p><p>　　3.3 分型面位置確定</p><p>　　模具上用以取出制品和（或）澆注系統(tǒng)凝料的，可分離的接觸表面稱之為分型面。分型面的選擇不僅關(guān)系到塑件的正常成型和脫模,而且涉及模具結(jié)構(gòu)與制造成本.在制品設(shè)計階段，就應(yīng)考慮成形時分型面的形狀和位置，否則無法成形。在模具設(shè)計階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面設(shè)計是否合理，對制品質(zhì)量、工藝操作難易程

52、度和模具的設(shè)計制造都有很大影響。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵因素。</p><p>　　3.3.1 分型面的選擇原則</p><p>　　1、分型面應(yīng)選擇在制品的最大截面處,無論塑件以何方位布置型腔,都應(yīng)將此作為首要原則；</p><p>　　2、有利于保證制品的外觀質(zhì)量,分型面上型腔壁面稍有間隙,熔體就會在塑件上產(chǎn)生飛邊；</p>&l

53、t;p>　　3、盡可能使制品留在動模一側(cè),因為在動模一側(cè)設(shè)置和制造脫模機構(gòu)簡便易行；</p><p>　　4、有利于保證制品的尺寸精度；</p><p>　　5、盡可能滿足制品的使用要求；</p><p>　　6、盡量減少制品在合模方向上的投影面積,以減小所需鎖模力；</p><p>　　7、長型芯應(yīng)置于開模方向,當塑件在相互垂直方向都

54、需設(shè)置型心時,將較短的型心設(shè)置在四側(cè)抽芯方向,有利于減小抽拔距離；</p><p><b>　　8、有利于排氣；</b></p><p>　　9、有利于簡化模具結(jié)構(gòu),應(yīng)盡量避免側(cè)向分型或抽芯；</p><p>　　10、在選擇非平面分型面時，應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方便。</p><p>　　3.3.2 分型面的確定

55、</p><p>　　根據(jù)以上原則，該模具應(yīng)有兩個分型面，如圖3-1所示 。A-A為第一分型面，分型后澆注系統(tǒng)凝料由此脫出；B-B為第二分型面，分型后塑件由此脫出。</p><p>　　圖 3-1 分型面位置示意圖</p><p>　　3.4 注射機的型號和規(guī)格選擇及校核</p><p>　　注射模是安裝在注射機上的，因此在設(shè)計注射模具時

56、應(yīng)該對注射機有關(guān)技術(shù)規(guī)范進行必要的了解，以便設(shè)計出符合要求的模具，同時選定合適的注射機型號。</p><p>　　從模具設(shè)計角度考慮，需要了解注射機的主要技術(shù)規(guī)范。在設(shè)計模具時，最好查閱注射機生產(chǎn)廠家提供的有關(guān)“注射機使用說明書”上標明的技術(shù)規(guī)范，。因為即使同一規(guī)格的注射機，生產(chǎn)廠家不同，其技術(shù)規(guī)格也略有差異。</p><p>　　選用注射機時，通常是以某塑件（或模具）實際需要的注射量初選

57、某一公稱注射量的注射機型號，然后依次對該機型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、模板行程以及模具安裝部分的尺寸一一進行校核。</p><p>　　3.4.1注射機的選用原則</p><p>　　1、計算塑件及澆道凝料的總?cè)萘浚w積或重量）應(yīng)小于注射機額定容量（體積或容量）的0.8倍；</p><p>　　2、模具成型時需用的注射壓力應(yīng)小于所選用注射機的最大注射壓力；<

58、/p><p>　　3、模具型腔注射時所產(chǎn)生的壓力必須要小于注射機的鎖模力；</p><p>　　4、模具的閉模高度應(yīng)在注射機最大，最小閉合高度之間；</p><p>　　5、模具脫模取出朔件所需的距離應(yīng)小于所選注射機的開模行程；</p><p>　　6、模具的外形尺寸及安裝尺寸必須與所選注射機模板適應(yīng)，既模具最大外形尺寸安裝時應(yīng)不受拉桿間距的影響

59、，模具安裝用的定位環(huán)尺寸應(yīng)與機床定位孔直徑相配合；模具的模板各安裝孔應(yīng)與注射機固定模板的安裝孔相對應(yīng)、機床噴嘴孔徑和球面半徑應(yīng)與模具進料孔相對應(yīng)，注射機的開模行程應(yīng)滿足脫件條件。</p><p>　　以實際注射量初選某一公稱注射量的注射機型號；為了保證正常的注射成型，模具每次需要的實際注射量應(yīng)該小于某注射機的公稱注射量，即：</p><p>　　式子中，——實際塑件（包括澆注系統(tǒng)凝料）的總

60、體積（）。</p><p>　　3.4.2 塑件體積和質(zhì)量的計算</p><p>　　從ABS的物理性質(zhì)可得：ρ=1.021．05，這里不妨取1.05，這里我們利用Pro/E中的“分析/模塑分析/模塑質(zhì)量屬性”可以得到</p><p>　　1 、塑件體積=37.33387124596 （cm³）， 而為密度= 1.05 (g/ cm³） ；&

61、lt;/p><p>　　2 、塑件質(zhì)量=39.200564808258 (g)</p><p>　　3.4.3 注射機型號的確定</p><p>　　根據(jù)塑件的體積初步選定用SZ-200/1000（臥式）型注塑機。SZ-200/1000（臥式）型注塑機的主要技術(shù)規(guī)格如表3-1：</p><p>　　表 3-1 注塑機的主要參數(shù)</p&g

62、t;<p>　　3.4.4 需填充塑件體積的計算</p><p>　　1、主流道的體積約為：</p><p>　　V(cm³) = 3.14×0.4142×2.5 = 1.3455</p><p>　　2、分流道與澆口的體積約為：</p><p>　　V(cm³) = 20×3

63、.14×0.42 = 10.048</p><p>　　3、該模具總共需填充塑件的體積約為：</p><p>　　V(cm³) = 4×37.33387124596 +1.3455 + 10.048= 160.75299</p><p>　　3.4.5 注射機及參數(shù)量的校核</p><p><b>

64、　　1、 注射量的校核</b></p><p>　　注射機一個注射周期內(nèi)所需注射量的塑料熔體的總量必須在注射機額定注射量的80%以內(nèi)。</p><p>　　在一個注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量或質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部份容量或質(zhì)量之和，即</p><p>　　V = nVz + Vj</p><p>　　或

65、 M = nmz + mj</p><p>　　式中 V（m）——一個成形周期內(nèi)所需射入的塑料容積或質(zhì)量(cm³或g）；</p><p><b>　　n ——型腔數(shù)目</b></p><p>　　Vz（mz）——單個塑件的容量或質(zhì)量(cm³或g）。</p><p>　　Vj（mj）——澆

66、注系統(tǒng)凝料和飛邊所需塑料的容量或質(zhì)量(cm³或g）。</p><p><b>　　故應(yīng)使 </b></p><p>　　nVz + Vj ≤ 0.8Vg </p><p>　　或 nmz + mj ≤ 0.8mg </p><p><b>　　式中 </b></p&g

67、t;<p>　　Vg（mg）——注射機額定注射量(cm³或g）。</p><p><b>　　根據(jù)容積計算</b></p><p>　　nVz + Vj = 160.75299≤0.8Vg</p><p>　　可見注射機的注射量符合要求。</p><p>　　2、 型腔數(shù)量的確定和校核</p

68、><p>　　型腔數(shù)量與注射機的塑化率、最大注射量及鎖模力等參數(shù)有關(guān)，此外，還受塑件的精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟性等因數(shù)影響。</p><p>　　可根據(jù)注射機的最大注射量確定型腔數(shù)n</p><p>　　式中 K——注射機的最大注射量的得用系數(shù)，一般取0.8；</p><p>　　mN——注射機允許的最大注射量；</p><p&

69、gt;　　m 2——澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量或體積（g或cm³）；</p><p>　　m 1——單個塑件的質(zhì)量或體積（g或cm³）。</p><p><b>　　所以需要</b></p><p><b>　　n=4 符合要求</b></p><p>　　3、塑件在分型面上的投影面

70、積與鎖模力校核</p><p>　　注射成型時，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，需要的鎖模力也就越大。如果這一數(shù)值超過了注射機允許使用的最大成型面積，則成型過程中將會出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象。因此，設(shè)計注射模時必須滿足下面關(guān)系：</p><p>　　式中 ——注塑機額定鎖模力（N）</p><p>　　、——分別為制品和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投

71、影面積（mm2）</p><p>　　——塑料熔體在型腔內(nèi)的平均壓力（MPa）</p><p>　　查得ABS的平均成型壓力為30（cm2/MPa）</p><p>　　所以需要 <=1000×10³N</p><p><b>　　符合要求</b></p><p>　　4

72、、最大注射壓力校核</p><p>　　注射機的額定注射壓力即為它的最高壓力Pmax,應(yīng)該大于注射機成型時所調(diào)用的注射壓力，即：</p><p>　　Pmax﹥Kp0 </p><p>　　很明顯，上式成立，符合要求。</p><p>　　5、模具與注射機安裝部份的校核</p><p>　　噴嘴尺寸 注

73、射機頭為球面，其球面半徑與相應(yīng)接觸的模具主流道始端凹下的球面半徑相適應(yīng)。</p><p>　　模具厚度 模具厚度H（又稱閉合高度）必須滿足：</p><p>　　Hmin﹤H﹤Hmax </p><p>　　式中 Hmin——注射機允許的最小厚度，即動、定模板之間的最小開距；</p><p>　　Hmax——注射機

74、允許的最大模厚。</p><p><b>　　注射機允許厚度</b></p><p><b>　　150﹤H﹤350</b></p><p><b>　　符合要求。</b></p><p><b>　　6、開模行程校核</b></p><

75、;p>　　開模行程s（合模行程）指模具開合過程中動模固定板的移動距離。注射機的最大開模行程與模具厚度無關(guān)，對于雙分型面注射模：</p><p>　　Smax ≥ s = H1 + H2 + 5——10mm </p><p>　　式中 H1——摧出距離（脫模距離）（mm）；</p><p>　　H2——包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（mm）。</p

76、><p>　　開模距離取 H1 = 26</p><p>　　包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度取 H2 = 78</p><p><b>　　余量取 8 </b></p><p><b>　　則有：</b></p><p>　　Smax ≥ s = 26+78+8 =112<

77、/p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　3.5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　澆注系統(tǒng)是指凝料熔體從注射機噴嘴射出后到達型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。澆注系統(tǒng)分為普通流道的澆注系統(tǒng)和熱流道的澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注射模具設(shè)計的一個很重要的環(huán)節(jié)，它對獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影

78、響。</p><p>　　該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。</p><p>　　澆注系統(tǒng)的尺寸是否合理不僅對塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響效大，而且還在與塑件所用塑料的利用率、成型效率等相關(guān)。</p><p>　　3.5.1 主流道的設(shè)計</p><p>　　主流道的形狀和尺寸最

79、先影響著塑料熔體的流動速度及填充時間，必須使熔體的溫度降低和壓力降最小，且不損害其把塑料熔體輸送到最“遠”位置的能力。</p><p>　　在臥式注射機上使用的模具中，主流道垂直于分型面，為使凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計成圓錐形，錐角為2°——6°。</p><p>　　1、主流道的尺寸的計算</p><p>　?。?） 主流道小端直徑 <

80、/p><p>　　主流道小端直徑 d = 注射機噴嘴直徑 + 2 ～ 3</p><p>　　= 3 + 2 ～ 3 取 d = 5（mm）。</p><p>　?。?） 主流道的球半徑</p><p>　　主流道的球半徑 SR = 15 + 1 ～ 2 取 SR = 16（mm）。</p><p>　?。?） 球面配合高

81、度</p><p>　　球面配合高度為 3 ～ 5 取 3（mm）。</p><p><b>　?。?） 主流道長度</b></p><p>　　主流道長度L，應(yīng)盡量小于60mm，，上標準模架及該模具結(jié)構(gòu)，取</p><p>　　L = 40（mm）</p><p><b>　?。?）

82、主流道錐度</b></p><p>　　主流道錐角一般應(yīng)在2°6°，取α = 4°，所以流道錐度為α/2=2°。</p><p>　?。?） 主流道大端直徑</p><p><b>　　主流道大端直徑 °</b></p><p><b>　　≈7.8

83、（mm）</b></p><p>　　（7） 主流道大端倒圓角</p><p>　　倒角 D/8 ≈ 0.975（mm）</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)和注射機的有關(guān)參數(shù)，設(shè)計出主流道如圖3-2：</p><p>　　圖 3-2 主流道形式</p><p>　　2、 主流道襯套的形式</p>

84、<p>　　主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔要冷熱交換地反復(fù)接觸，易損件，對材料要求較高，因而模具的主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的襯套式（俗稱澆口套），以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理。一般采用碳素工具鋼如T8A、T10A等，熱處理要求淬火53 ～ 57 HRC。主流道襯套應(yīng)設(shè)置在模具對稱中心位置上，并盡可能保證與相聯(lián)接的注射機噴嘴同一軸心線。</p><

85、;p>　　主流道襯套的形式有兩種：一是主流道襯套與定位圈設(shè)計成整體式，一般用于小型模具；二是主流道襯套與定位圈設(shè)計成兩個零件，然后配合在固定在模板上。</p><p>　　該模具尺寸較小，主流道襯套可以選用整體式。</p><p>　　設(shè)計出主流道襯套的尺寸如圖3-3：</p><p>　　圖 3-3 主流道具體尺寸</p><p>

86、　　3、 主流道襯套的形式</p><p>　　主流道襯套的固定形式如圖3-4：</p><p>　　圖 3-4 襯套的固定形式</p><p>　　3.5.2 分流道的設(shè)計</p><p>　　該模具為一模四腔的結(jié)構(gòu)，應(yīng)設(shè)置分流道。分流道的設(shè)計應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動過程中壓

87、力損失及熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。</p><p>　　各種截面的效率見表3—2。</p><p>　　表3—2 各種截面的效率表</p><p>　　1、分流道的截面形狀選擇</p><p>　　常用分流道的截面面形狀有圓形、梯形、U字形和六角形等。要減少流道內(nèi)的壓力損失，則希望流道的截面積大，流道的表面積小，以

88、減少傳熱損失，因此可用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率。圓形截面效率最高，由于正方形流道凝料脫模困難，實際使用側(cè)面具有斜度為 5°～ 10°的梯形流道。淺矩形及半圓形截面流道，由于其效率低，通常不采用，當分型面為平面時，可采用梯形或U字型截面的分流道。</p><p>　　從上述分析，為了減少流道的熱量損失考慮到流道的效率，該模具分流道截面采用圓型截面。</p><

89、p>　　2、分流道的截面尺寸</p><p>　　分流道的截面尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的成形體積、塑件壁厚、塑件形狀、所用塑料的工藝性能、注射速率以及分流道的長度等因素來確定。</p><p>　?。?）對于壁厚小于3mm,質(zhì)量在200g以下的塑件，可用下述公式確定分流道的直徑：</p><p>　　D = 0.2654WL </p><

90、;p>　　其中 D——流道直徑（mm）；</p><p>　　W——塑件的質(zhì)量（g）；</p><p>　　L——分流道的長度（mm）。</p><p>　　但由于該塑件壁厚大于3mm，所以上式不能使用，這里我們可以通過表3-3來確定分流道的截面尺寸。</p><p>　　表3-3 部分常用塑料常用分流道斷面尺寸推薦范圍</

91、p><p>　?。?）根據(jù)分流道截面形狀與流動理論長度的關(guān)系，再考慮到ABS的成型工藝性能，可確定分流道直徑為8mm. </p><p><b>　　3、分流道的長度</b></p><p>　　分流道的長度應(yīng)盡量短，且少彎折。由于該模具為一模四腔的結(jié)構(gòu)，所以分流道長度為：</p>

92、<p>　　L = 50×4 = 200 （mm）</p><p>　　4、分流道的表面粗糙度</p><p>　　由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.63～1.6μm，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。&l

93、t;/p><p>　　3.5.3 澆口的設(shè)計</p><p>　　澆口是連接分流道與型腔之間的一段細短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。 </p><p><b>　　1、澆口位置的選擇</b></p><p>　　澆口位置的選擇對塑件質(zhì)量的影響極大。選擇澆口位置時應(yīng)遵循如下原則：&

94、lt;/p><p>　?。?）避免塑件上產(chǎn)生缺陷；</p><p>　?。?）澆口應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處；</p><p>　?。?）有利于塑料熔體的流動；</p><p>　　（4）的利于型腔的排氣；</p><p>　?。?）考慮塑件受力情況；</p><p>　?。?）增加熔接痕牢度；<

95、/p><p>　?。?）流動定向方位對塑件性能的影響；</p><p>　?。?）澆口位置和數(shù)目對塑件變形的影響；</p><p><b>　　（9）校核流動比；</b></p><p>　?。?0）防止型芯或嵌件擠壓位移或變形。</p><p>　　此外，在選擇澆口位置和形式時，還應(yīng)考慮到澆口容易切

96、除，痕跡不明顯，不影響塑件外觀質(zhì)量，流動凝料少等因素。</p><p><b>　　2、澆口結(jié)構(gòu)的形式</b></p><p>　　注射模的澆口結(jié)構(gòu)形式較多，不同類型的澆口其尺寸、特點及應(yīng)用情況個不相同。按澆口的特征可分為限制澆口和非限制澆口；按澆口形狀可分為點澆口、扇形澆口、盤形澆口、環(huán)行澆口及薄片式澆口；按澆口的特征性質(zhì)可分為潛伏式澆口、護耳澆口；按澆口所在的塑件

97、的位置可分為中心澆口和側(cè)澆口等。</p><p>　　對于該模具，是中小型制品的多型腔模具，同時從塑件的形狀等各方面分析知</p><p>　　該模具采用的是環(huán)澆口，長度一般為0.72.0mm，這里取2mm，厚度范圍為0.251.6mm，這里取1.6mm。</p><p>　　3.5.4 冷料穴的設(shè)計</p><p>　　在完成一次注射循環(huán)

98、的間隔，考慮到注射機噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內(nèi)約10～25mm的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動性能及成形性能不佳，如果這里相對較低的冷料進入型腔，便會產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴（冷料井）。<

99、/p><p>　　冷料穴的作用是儲存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭及熔體流動的前鋒冷料，以防止冷料進入型腔而影響制件質(zhì)量。</p><p><b>　　1、主流道冷料穴</b></p><p>　　主流道冷料穴常設(shè)在主流道的末端，開模時應(yīng)將主流道中的冷凝料拉出,所以冷料穴直徑宜稍大于主流道大端直徑.其中D為主流道大端直徑,該模具取d=D=8 (mm)

100、,</p><p>　　1、澆注凝料 2、Z形拉料桿 3、凹模墊板 4、拉料桿</p><p>　　圖 3-5 主流道冷料穴與Z形拉料桿的匹配</p><p>　　其中2為主流道的Z形拉料桿，這樣設(shè)計的好處是不僅能容納熔料的冷峰，同時還可以配合拉料桿巧妙的拉出凝料，見圖3—5。</p><p><b>　　2、分流道冷料穴&l

101、t;/b></p><p>　　當分流道較長時，可將分流道的端部沿料流前進方向延長作為分流道冷料穴，以儲存前鋒冷料，其長度為分流道直徑的1.5～2倍。這里取12mm。</p><p>　　該模具的分流道冷料穴與流道的截面形狀相同，直徑逐漸縮小的半圓形，見圖3—6。</p><p>　　1 、定模座板 2、分流道冷料穴 3、凹模墊板</p><

102、;p>　　圖 3-6 分流道冷料穴</p><p>　　3.5.5 澆注系統(tǒng)的平衡</p><p>　　對于中小型制品的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計時應(yīng)盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成形。一般在制品形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口流量及成形工藝條

103、件達到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。</p><p><b>　　1、分流道平衡</b></p><p>　　對于多型腔模具，為了達到各型腔同時充滿的目的，可通過調(diào)整分流道的長度及截面面積，改變?nèi)哿显诟鞣至鞯乐械牧髁?，達到澆注平衡的目的。計算公式如下：</p><p>　　式中 Q1，Q2——熔料分別在流道1和流道2中的流量，cm

104、3/s；</p><p>　　d1, d2——分流道1和分流道2的直徑， cm；</p><p>　　L1，L2——分流道1和分流道2的長度，cm。</p><p><b>　　該模具顯然是平衡。</b></p><p><b>　　2、澆口平衡</b></p><p>　

105、　在多型腔非平衡分流道布置時，由于主流道到各型腔的分流道長度或各型腔所需填充流量不同，也可采用調(diào)整各澆口截面尺寸的方法，使熔料同時充滿各型腔。</p><p>　　澆口平衡簡稱為BGV（balanced gate value）,只要做到各型腔BGV值相同，基本上能達到平衡填充。對于多型腔相同制品的模具，其澆口平衡計算公式如下：</p><p><b>　　BGV= <

106、/b></p><p>　　式中 Sg——澆口的截面積，mm2</p><p>　　Lg——澆口的長度，mm;</p><p>　　Lr——分流道的長度，mm。</p><p>　　該模具，從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同，顯然是平衡式的。</p><p>　　3.6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計

107、</p><p>　　3.6.1排溢設(shè)計 </p><p>　　排溢是指排出充模熔料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等。</p><p><b>　　3.6.2引氣設(shè)計</b></p><p>　　對于一些大型深腔殼形制品，注射成形后，整個型腔由塑料填滿，型腔內(nèi)氣體被排出，此時制品的包容面與型芯的被包容面基本上構(gòu)成真空，當制品

108、脫模時，由于受到大氣壓的作用，造成脫模困難，如采用強行脫模，勢必使制品發(fā)生變形或損壞，因此必須加引氣裝置。</p><p><b>　　3.6.3排氣系統(tǒng)</b></p><p>　　排氣系統(tǒng)對確保塑件成型質(zhì)量起著重要的作用，排氣方式有以下幾種：</p><p><b>　　1、利用排氣槽；</b></p>

109、<p>　　2、利用型芯、鑲件、推桿等配合間隙；</p><p>　　3、對于大中型、深型腔塑件為了防止塑件在頂出時造成真空而變形，必須設(shè)置進氣裝置。</p><p>　　3.6.4 開設(shè)排氣槽應(yīng)注意的問題</p><p>　　1、根據(jù)進料口的位置，排氣槽應(yīng)開設(shè)在型腔最后充滿的地方；</p><p>　　2、盡量把排氣槽開設(shè)在模具

110、的分型面上；</p><p>　　3、對于流速較小的塑件，可利用模具的分型面及零件配合的間隙進行排氣；</p><p>　　4、排氣槽的尺寸要視塑料種類而定，通常為0.010.03，一般情況下，ABS、HIPS、PC、PMMA、SAN為0.015；而高流動性的塑料如PP、PE、PA，若沒有加填充劑則為0.01；</p><p>　　5、當型腔最后充填部位不在分型面上

111、，其附近又無可供派氣的推桿或可活動的型芯時，可在型腔相應(yīng)部位鑲嵌經(jīng)燒結(jié)的金屬塊（多孔合金塊）以供排氣。</p><p>　　3.6.5該套模具的排氣方式</p><p>　　在分型面處開設(shè)排氣槽，尺寸為0.015mm。</p><p>　　3.7 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　一般注射到模具內(nèi)塑料溫度為200ºC左右，而制品

112、固化后從模具型腔中取出時其溫度在60ºC以下。熱塑性塑料在注射成形后，必須對模具進行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模，提高塑件的定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。</p><p>　　對于粘度低、流動性好的塑料，因為成形工藝要求模溫都不太高，所以常用常溫水對模具進行冷卻，以使塑件在模內(nèi)加快冷卻定型縮短成型周期，提高生產(chǎn)率。</p><p>　　3.7

113、.1 冷卻介質(zhì)</p><p>　　冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因為水的熱容量大，傳熱系數(shù)大，成本低。用水冷卻，即在模具型腔周圍或內(nèi)部開設(shè)冷卻水道。</p><p>　　3.7.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則</p><p>　?。?）盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡。</p><p>　?。?）冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大

114、，則對塑件的冷卻的效果越均勻。</p><p>　?。?）盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當塑件的壁厚均勻時，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等。</p><p>　?。?） 澆口處加強冷卻，一般在注射成型時，澆口附近的溫度最高。</p><p>　　（5）應(yīng)降低進水與出水的溫差，如果進水與出水的溫差過大，將使模具的溫度分布不均勻。</p>&l

115、t;p>　?。?）合理選擇冷卻水道的形式，對于收縮大的塑件應(yīng)沿收縮方向開設(shè)冷卻水孔。</p><p>　?。?）合理確定冷卻水管接頭位置。</p><p>　?。?）冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計時要通盤考慮。</p><p>　?。?）冷卻水管進出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運過程中造成損壞。</p><p&g

116、t;　　3.7.3 冷卻裝置的理論計算</p><p>　　如果忽略模具因空氣對流、熱輻射以及與注射機接觸所散發(fā)的熱量，不考慮模具金屬材料的熱阻，可對模具冷卻系統(tǒng)進行初步的和簡略的計算，該制品厚度為10mm，其冷卻時間略為90s，成型總周期在150s左右，單位時間（每分鐘）內(nèi)注入模具中塑料質(zhì)量g</p><p>　　1、 求塑件在固化時每小時釋放的熱量Q</p><p

117、>　　查表得ABS單位質(zhì)量放出的熱量=3.1～4.0KJ/Kg，取Q1=4.0KJ/Kg，故</p><p>　　=6.72（Kg/min）460</p><p>　　=1612.8 KJ/h</p><p>　　式中 W——單位時間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（Kg/min）。</p><p>　　2、求冷卻水的體積流量<

118、;/p><p>　　式中 W——單位時間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（Kg/min）；</p><p>　　——單位質(zhì)量放出的熱量，KJ/Kg；</p><p><b>　　——冷卻水的密度；</b></p><p>　　——冷卻水的比熱容，為4.187kJ·kg-1K-1；</p>

119、<p>　　——冷卻水的出口溫度，為25度；</p><p>　　——冷卻水的入口溫度，為20度。 </p><p>　　3、 求冷卻管道直徑d</p><p>　　查表3-4根據(jù)上面算出來的冷卻水的流量，這里取d=8mm。</p><p>　　表3-4 冷卻水流速與管道直徑的關(guān)系</p><p>　　4

120、、求冷卻水在管道內(nèi)的流速v</p><p><b>　　由</b></p><p>　　式中 ——冷卻水的體積流量，；</p><p>　　d ——冷卻水管的直徑，m 。</p><p>　　=25.6m/min=0.426 m/s</p><p>　　查表5-3可知直徑為8mm的冷卻