【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 最高[2]。雖然以前因受模具加工設(shè)備的限制，加工成本較高，但是隨著模具加工技術(shù)的不斷發(fā)展，如今已逐漸克服困難,從而使圓形截面分流道的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。經(jīng)過(guò)分析，本設(shè)計(jì)采用圓形截面分流道。（4）分流道截面尺寸根據(jù)表47[2]，取分流道圓形橫截面的直徑D=5mm，則截面積為 式（）（5）凝料體積V分=L分A分=35=≈ 式（）（6）校核剪切速率1) 確定注射時(shí)間：查相關(guān)資料得t=。2) 分流道體積流量 式（）3) 剪切速率 式（）該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率5102~5103S1之間。所以，分流道的剪切速率合格。 澆口的設(shè)計(jì)澆口亦稱進(jìn)料口，是連接流道與型腔的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其作用是加快塑料熔體的流動(dòng)速度，并能防止型腔內(nèi)的熔體倒流。澆口的形狀、尺寸和進(jìn)料位置對(duì)塑件的質(zhì)量有很大的影響，塑件成型時(shí)出現(xiàn)的許多缺陷，如凹陷、縮孔、白斑、熔接痕、翹曲等現(xiàn)象，常常是由于澆口的設(shè)計(jì)不合理而造成的。因此對(duì)澆口的設(shè)計(jì)應(yīng)特別重視。注射模的澆口結(jié)構(gòu)形式很多，主要分為直接澆口、中心澆口、點(diǎn)澆口、側(cè)澆口、潛伏式澆口、護(hù)耳形澆口等。本設(shè)計(jì)采用潛伏式澆口中的彎鉤式澆口，如圖41所示，不僅不影響塑件的外觀表面，保證了塑件的美觀度，還能在開(kāi)模時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷澆口凝料，提高注射效率。而且潛伏式澆口有專用的銑切工具，加工方便。圖41 澆口形狀示意圖（1）澆口尺寸的確定~，~，D為分流道直徑。初步選定澆口尺寸為：小端直徑d=1mm，大端直徑為4mm。（2）校核剪切速率1) 確定注射時(shí)間：查相關(guān)資料得t=。2) 分流道體積流量： 式（）3) 剪切速率根據(jù)點(diǎn)澆口經(jīng)驗(yàn)公式： 式（）該澆口的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率104~105S1之間。所以，澆口的剪切速率合格。 校核主流道的剪切速率1) 確定注射時(shí)間：查相關(guān)資料得t=。2) 主流道體積流量： 式（）3) 剪切速率： 式（）主流道內(nèi)熔體的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率5102~5103S1之間。所以，主流道的剪切速率合格。 冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴也稱冷料井，位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，其作用主要是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品的表面質(zhì)量。常見(jiàn)的主流道冷料穴結(jié)構(gòu)有帶鉤形（Z形）拉料桿的冷料穴、帶球形的冷料穴、帶圓錐拉料桿的冷料穴及起拉料作用的冷料穴。本設(shè)計(jì)僅有主流道冷料穴，采用較為常見(jiàn)的帶Z形拉料桿的冷料穴，結(jié)構(gòu)如圖63所示。開(kāi)模時(shí)，利用拉料桿的鉤形頭部將凝料從主流道中拉出。拉料桿材料為T(mén)8A。圖42 帶Z形拉料桿的冷料穴5 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般注射到模具內(nèi)塑料溫度為200℃左右，而熔體固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60℃左右的塑件都應(yīng)設(shè)置冷卻系統(tǒng)，從而提高塑件質(zhì)量和生產(chǎn)效率。冷卻系統(tǒng)的計(jì)算很復(fù)雜，在此只進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。 冷卻介質(zhì)ABS屬于中等黏度材料，其成型溫度及模具溫度分別為200℃和60~80℃。因此，模具溫度初步選為60℃，用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。 冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算（1）單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體總質(zhì)量W1）塑料制品的體積V=V主+V分+nV塑=++2= 式（）2）塑料制品的質(zhì)量==≈ 式（）4） ，可查表434[2]，取綜合冷卻時(shí)間t冷=，取注塑時(shí)間t注=，脫模時(shí)間t脫=8s，則注塑周期：t=t冷+t注+t脫=++8= 式（）由此得每小時(shí)注射次數(shù)：N=（3600/）次=250次 式（）5） 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量：==（）（2）確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量查表435[2]直接可知聚乙烯的單位熱流量的值的范圍在（310~400）kJ/kg之間。故可取=370kJ/kg。（3）計(jì)算冷卻水的體積流量qv設(shè)冷卻水道入口的水溫為℃,出水口的水溫為℃，取水的密度，水的比熱容為C=（kg℃）,則根據(jù)公式可得：===（）（4）確定冷卻水路的直徑d當(dāng)=，根據(jù)表430[2]知，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水管的直徑d=6mm。（5）冷卻水在管內(nèi)的流速===（）（6）求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù)h ℃，查表431[2]可得，則有：===℃ 式（）（7）計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積AA==m2 式（）式中 ——模具平均溫度（60℃）與冷卻水平均溫度（℃）之間的差值。（8）計(jì)算模具所需冷卻水管的總長(zhǎng)度LL== 式（）（9）冷卻水路的根數(shù)X設(shè)每條水路的長(zhǎng)度為=69mm，則冷卻水路的根數(shù)為X== 式（）由以上計(jì)算可以看出，兩條冷卻水路對(duì)于模具來(lái)說(shuō)顯然是不合適的，因此應(yīng)視具體情況調(diào)整水路。 冷卻水路的設(shè)計(jì)（1）冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則1) 冷卻水道的孔壁至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等，一般取15~25mm。2) 冷卻水道數(shù)量盡可能多，而且要便于加工。，，兩平行水道間距取40~60mm。3) 所有成型零部件均要求通冷卻水道，除非無(wú)位置。熱量聚集的部位強(qiáng)化冷卻，如電池兜、喇叭位、厚膠位、澆口處等。A板、B板、水口板、澆口部分則視情況定。4) 降低入水口與出水口的溫差。入水、出水溫差會(huì)影響模具冷卻的均勻性，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)標(biāo)明入水，出水方向，模具制作時(shí)要求在模坯上標(biāo)明。運(yùn)水流程不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，防止造成出入水溫差過(guò)大。5) 盡量減少冷卻水道中“死水”（不參與流動(dòng)的介質(zhì)）的存在。6) 冷卻水道應(yīng)避免設(shè)在可預(yù)見(jiàn)的膠件熔接痕處。7) 保證冷卻水道的最小邊距（即水孔周邊的最小鋼位厚度），要求當(dāng)水道長(zhǎng)度小于150mm時(shí)，邊間距大于3mm；當(dāng)水道長(zhǎng)度大于150mm時(shí)，邊間距大于5mm。8) 冷卻水道連接時(shí)要由“O”型膠密封，密封應(yīng)可靠無(wú)漏水。9) 對(duì)冷卻水道布置有困難的部位應(yīng)采取其它冷卻方式，如鈹銅、熱管等。10) 合理確定冷卻水接頭位置，避免影響模具安裝、固定。11) 冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)要通盤(pán)考慮。（2）凹模冷卻水路的布置根據(jù)上述冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，凹模的冷卻水路采用蛇形串聯(lián)布置，水路之間的間距為40mm，布置一個(gè)入水口和一個(gè)出水口，水路直徑取6mm，水路距型腔表面的距離為10mm，如圖51所示。圖51 凹模水路布置（3）凸模冷卻水路的布置凸模的冷卻水路采用串聯(lián)布置，考慮到水路有可能會(huì)干涉到推桿，所以該冷卻水路的布置如圖52所示，布置一個(gè)入水口和一個(gè)出水口，水路直徑取6mm，水路距型芯表面的距離為11mm。圖52 凸模水路布置6 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1) 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種[2]。根據(jù)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)采用整體式凹模。如圖61所示。2) 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通常可以分為整體式和組合式兩種類型[2]。通過(guò)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，選用整體式凸模。如圖62所示。圖61 凹模3D圖