【文章內(nèi)容簡介】 道部分常設(shè)計成可以拆卸更換的主流道襯套式（俗稱澆口套），以便有效的選用優(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— 57HRC。澆口套應(yīng)設(shè)置在模具的對稱中心位置上，并盡可能保證與相連接的注塑機噴嘴為同一軸心。 圖 主流道的尺寸（各種參數(shù) 意義如圖 所示） 主流道小端直徑 d=注射機噴嘴直徑 +（ ） =+1=5 mm 主流道球面半徑 SR=噴嘴球面半徑 +（ 12） =12+1=13 mm 球面配合高度取 h=5 mm 主流道錐角 ? =3176。 主流道長度 L由模具結(jié)構(gòu)來確定，從模具的結(jié)構(gòu)上知道 L= mm 分流道設(shè)計 分流道的作用 在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時應(yīng)該設(shè)置分流道。分流道是指主流道末端與澆口直徑這一段塑料熔體的流動 通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)的過渡段，因此要求所設(shè)計的分流道應(yīng)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，并且流動過程中壓力損失及熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡的分配到各個型腔。 分流道的形狀及尺寸 為了便于機械加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上。常用的分流道截面形. .. 狀一般可以分為圓形、體形、 U形及矩形等。 由理論分析可以知道，圓形截面的流道總是比任何其他形狀截面的流道更可取，因為在相同截面積的 情況下，其比表面積最小（流道表面積與體積之比值稱為比表面積），即它在熱的塑料熔體和溫度相對較低的模具之間提供的接觸面積最小，因此從流動性、傳熱性等方面考慮，圓形截面是分流道比較理想的形狀。但是考慮到圓形截面分流道因其要以分型面為界分成兩半進行加工才能利于凝料脫出，這種加工的工藝性不佳，且模具閉合難以精確保證兩半圓對準，故生產(chǎn)中不常使用，許多模具設(shè)計采用梯形截面的分流道。 梯形截面分流道容易加工，且塑料熔體的熱量散失及流動阻力均布大，一般采用下面的經(jīng)驗公式可以確定其截面尺寸 4 L* ? （ ） B32H? （ ） 式中： B—— 梯形的大底邊寬度（ mm）； m—— 塑件的重量（ g）； L—— 分流道的長度（ mm）； H—— 梯形的高度（ mm）。 圖 由上面的計算以及式子（ ）、（ ） 有 : 4 L* ? = 4 5358*9 .5 82 6 5 ?? = 根據(jù)經(jīng)驗 此式計算結(jié)果應(yīng)在 — 內(nèi)才合 理，因此這里計算的結(jié)果不合理，因此據(jù)經(jīng)驗知道截面大底邊尺寸一般為 510mm 這里取 8mm 高度取 B32H? 取 H=6mm 梯形的側(cè)面斜角 ? 常取 5176。 10176。，這里取 6176。 . .. 最終確定的分流道外觀如圖 。 澆口的設(shè)計 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道，除了直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面積最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分。澆口的位置、形狀及尺寸對塑件的性能和質(zhì)量的影響很大。本例 通過前面的 moldflow 分 析結(jié)果分析最終 采用兩個側(cè)向澆口，位置如圖 。 圖 側(cè)向澆口截面為梯形，其寬度（指梯形大口寬度） W，深度 h 由下式?jīng)Q定： h=n*t （ ） 式中 h—— 側(cè)向澆口之深（ mm）； t—— 塑件在澆口位置處的壁厚（ mm）； n—— 系數(shù)，依塑料種類而異，查表可以知 n=； 測量可以知道 t= mm 即 h=n*t=*= mm W= 30An （ ） 式中 W— — 側(cè)向澆口之寬（ mm）； A—— 型腔一側(cè)的表面積（等于 V/t）（ 2mm ） n—— 同上系數(shù) 即 A=V/t=由式子（ ）有： . .. W=30An=30An= mm 對于 ABS 推薦的側(cè)向澆口尺寸，當(dāng) t1 mm 時候 W 取 ，而澆口深取，澆口長 l 取 ，通過結(jié)合 經(jīng)驗，因此對于側(cè)向澆口我們采用 W=，深度 h=，澆口長度 l= moldflow 中 澆注系統(tǒng)模型建立 圖 moldflow中的澆注系統(tǒng) 在 moldflow 中按上述計算結(jié)果及要求的建立澆注系統(tǒng)進行模擬， 如圖 是澆注系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連通性的診斷圖。 . .. 第五章冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 一般注射模具內(nèi)的塑料溫度為 200176。 C 左右，而塑件固化后從模具型腔中取出來的溫度在 60176。 C以下。熱塑性塑料在注射成形后，必須對模具進行有效冷卻，使熔融塑料的熱量盡快傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模 。常用的冷卻介質(zhì)是水，這里我們也采用水來做冷卻介質(zhì)。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則 ? 冷卻水道應(yīng)盡量多，截面尺寸應(yīng)盡量大； ? 冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等； ? 澆口處加強冷卻； ? 冷卻水道出入口溫差應(yīng)盡量??； ? 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置； ? 此外，冷卻水道設(shè)計還必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產(chǎn)生熔接痕，降低塑件強度；冷卻水道要易于加工清理，一般孔徑為 10mm 左右（不小于 8mm）；冷卻水道的設(shè)計要防止冷卻水的泄露，凡是易漏的部位要加密封圈等等。 冷卻系統(tǒng)的計算 冷卻系統(tǒng)的計算包括熱傳導(dǎo)面積的計算、溫控 介質(zhì)通道的尺寸和介質(zhì)用量的確定以及通道回路的排布等等。 需要用冷卻水?dāng)U散的模具熱量 塑料傳給模具的熱量與自然對流散發(fā)到空氣中的模具熱量、輻射散發(fā)到空氣中的模具熱量及模具傳給注射機熱量的差值即為用冷卻水?dāng)U散的模具熱量。 單位時間內(nèi)塑料傳給模具的熱量可用下式計算： Q=n*m*q （ ） Q—— 單位時間內(nèi)塑料傳給模具的熱量（ kJ/h）； n—— 每小時的注射次數(shù)； m—— 每次注射的塑料量，包括澆注系統(tǒng)（ kg）； q—— 單位質(zhì)量的塑料在模腔內(nèi)的熱量（ kJ/kg）； 只 考慮塑料在模內(nèi)處于單相粘流態(tài)，則 q= ）（ 01p *C ?? （ ） pC —— 塑料的比熱容（ kJ/（ ））； 1? —— 塑料熔體充模時的溫度（176。 C）； . .. 2? —— 塑料脫模時的溫度（176。 C）； 注塑機 XSZY125的注射時間為 ，而 ABS 的成型周期為 3070s 左右，因此取每小時的注射次數(shù)為 60 次即 n=60 q=*（ 23060） = kJ/kg Q=n*m*q=60**= kJ/h 冷卻水的體積流量 為保證冷卻效果，忽略自然對流散發(fā)到空氣中模具的潛熱、輻射散發(fā)到空氣中的模具熱量、以及模具傳給注射機的熱量。因此計算中我們要用冷卻液傳遞 kJ/h 的模具熱量。 ）（ 水水水 10q *C QV ??? ?? （ ） qV —— 冷卻水的體積流量； Q—— 單位時間內(nèi)塑料傳給模具的熱量（ kJ/h）； 0水? —— 冷卻水出口溫度（176。 C）； 1水? —— 冷卻水進口溫度（176。 C）； 水的密度 ? =1000 kg/ 3m ； 水在此溫度的比熱容 水C = kJ/（ kg*k）； 冷卻水出口溫度 0水? =28 176。 C 冷卻水進口溫度 1水? =25176。 C 即）（ 水水水 10q *C QV ??? ?? ）（ 2528*1000* ?? = 210* ? 3m /h 冷卻水在冷卻管道中的流速 由于模具比較小采用冷卻水道直徑為 6mm 2qd**41Vv??=3600*6**412= m/s 熱傳導(dǎo)的面積的計算 ??? *h* QA ww （ ） . .. wA —— 熱傳導(dǎo)面積（ 2m ）； wh —— 冷卻水對你通道表壁的傳熱系數(shù)（ W/ 2m K）； ?? —— 熱傳導(dǎo)面的平均溫度與冷卻水平均溫度的差值，其中冷卻水的平均溫度為冷卻水在進口處和出口處溫度的平均值。 冷卻水對你通道表壁的傳熱系數(shù) wh 的簡化計算公式為： 0. 13www 1h ）（ ??? 0. 1 3*6 ***2041 ）（）（ ?? = W/（ 2m K） 即 由式子（ ）有 ： ??? *h* QA ww= ）（ ** ?=* 310? 2m 冷卻水道的總長度 由經(jīng)驗公式有： www d*AL ?? = 6* 10*10* 63 = mm 由上計算可以知道此模具的的冷卻效果很好，所要的冷卻管路很少，所以冷卻水路的排布根據(jù)工件結(jié)構(gòu)進行適當(dāng)排布即可滿足冷卻要求。 如圖 所示為在 UG中建立的冷卻水路排布圖。 圖 UG中建立的冷卻水路布置 圖 . .. moldflow 中冷卻系統(tǒng)模型建立 在 moldflow 中建立結(jié)合模具結(jié)構(gòu)以及滿足上述要求的的冷卻水道模型，如圖 所示的冷卻水路排布模型 。圖 ，由于后來設(shè)計中與小型芯、推桿的分布有干涉而不得不舍棄。 圖 置圖 圖 . .. 第六章 moldflow 的流動、冷卻、翹曲綜合分析 填充 +保壓 +冷卻過程分析 充填階段 狀態(tài) : V = 速度控制 P = 壓力控制 V/P= 速度 /壓力切換 || | 時間 | 體積 | 壓力 | 鎖模力 | 流動速率 |狀態(tài) | | (s) | (%) | (MPa) | (tonne) |(cm^3/s) | | || | | | | | | V | ?? ?? ?? ?? ?? ?? | | | | | | V/P | ?? ?? ?? ?? ?? ?? | | | | | | P | 保壓及冷卻階段 || | 時間 | 保壓 | 壓力 | 鎖模力 | 狀態(tài) | | (s) | (%) | (MPa) | (tonne) | | || | | | | | P | ?? ?? ?? ?? ?? ?? | | | | |壓力已釋放 | ?? ?? ?? ?? ?? ?? | | | | | P | 從上面的 moldflow 分析可以知道在 的時候型腔幾乎充滿：在 的時候保壓壓力釋放，保壓結(jié)束；在 的時候冷卻結(jié)束，所以此次分析的填充 +保壓 +冷卻總時間為 。 主要流動結(jié)果分析 . .. 圖 圖 速度壓力切換時的壓力 由圖 可以知道型腔在 時完成了充填過程，圖中的灰色位置是沒有充填完的位置，需要改進工藝參數(shù)， 提高熔體 溫度等， 使型腔充填完整。 速度壓力切換時的壓力就是速度控制向壓力控制轉(zhuǎn)換時的最高注射值，在圖 中的已著色區(qū)域，就是在速度控制下完成填充的，灰色區(qū)域為未填充區(qū)域，就是型腔末端在壓力控制下完成的填充的。從這可以看到速度控制向壓力控制轉(zhuǎn)換時的最高注射值為，小于注射機的 125Mpa 的注射壓力。根據(jù) V/P 轉(zhuǎn)換點可以為注射機設(shè)置多段壓力提供參考。 圖 流動前沿的溫度 圖 縮痕指數(shù) 流動前沿處的溫度：熔融塑膠流經(jīng)型腔 不同位置時的溫度顯示。 一般的 ABS 熔點為170℃ 左右，分解溫度為 260℃ ；注塑溫度的可調(diào)區(qū)間比較大。注塑時，一般使用溫度為180℃ 240℃ ，從圖 中可以知道存在熔點以下的區(qū)域，易出現(xiàn)短射，說明充填不順利，因此，在設(shè)計時應(yīng)該適當(dāng)提高模溫、熔溫提高射壓，加快射速，增大剪切作用，增. ..