【導(dǎo)讀】作及取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包。含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出。貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明。的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。本畢業(yè)論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文的規(guī)定，論文被查閱和借閱。本人授權(quán)鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院要以將本論文的全部或部。保存和匯編本論文。保密□，在________年解密后適用本授權(quán)書(shū).統(tǒng)以及排氣系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)。論證了成型塑件的方式為注塑成型，采用。架A1形式的好處。高分子材料科學(xué)是現(xiàn)代自然科學(xué)的結(jié)晶、是物質(zhì)科學(xué)中的新科學(xué)和增長(zhǎng)點(diǎn)。料已經(jīng)在人們的衣食住行和國(guó)防建設(shè)，生態(tài)環(huán)境等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并為21世紀(jì)物質(zhì)文明譜寫(xiě)著更輝煌的篇章。高分子材料包括塑料、合成塑膠和合成纖維。采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)效率，保。證零件質(zhì)量，節(jié)約材料，降低生產(chǎn)成本，從而取得很高的生產(chǎn)效率。

　　

【正文】 合，防止損壞型芯，并承受一定的側(cè)向力。 ：采用推件板脫?；蛉迨侥＞呓Y(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱有承受推件板和定模型腔板的重 載荷作用。 ：對(duì)于大、中型模具的脫模機(jī)構(gòu)，有保持機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活平穩(wěn)的作用。 導(dǎo)柱設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： 鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 ，但必須具有足夠的抗彎強(qiáng)度，且表面要耐磨，芯部要堅(jiān)韌，因此導(dǎo)柱的材料多采用低碳鋼（ 20）滲碳淬火，或用碳素工具鋼（ TT10）淬火處理，硬度為 50~55HRC。 6~8mm,以免在導(dǎo)柱未導(dǎo)正時(shí)凸模先進(jìn)入型腔與其碰撞而損壞。 ，便于導(dǎo)柱順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。 。導(dǎo)柱與 導(dǎo)向孔通常采用間隙配合 H7/f6，或 H8/f8，而導(dǎo)柱與安裝孔則采用過(guò)渡配合 H7/m6,或 H7/k6，配合部分表示粗糙度為 Ra＝ 同時(shí)需要注意，要采用適當(dāng)?shù)墓潭ǚ椒ǚ乐箤?dǎo)柱從安裝孔中脫出。 。模板尺寸越大，導(dǎo)柱間中心距應(yīng)越大，所選導(dǎo)柱直徑也越大。 為了保證導(dǎo)向精度和檢修方便，導(dǎo)向孔一般采用鑲?cè)雽?dǎo)套的形式。導(dǎo)向孔的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： 導(dǎo)向孔最好為通孔，否則導(dǎo)柱進(jìn)入未通的導(dǎo)向孔時(shí)，孔內(nèi)空氣無(wú)法逸出，產(chǎn)生反壓力，給導(dǎo)柱運(yùn)動(dòng)造成阻力。若受模具結(jié)構(gòu)限制，導(dǎo) 向孔必須做成盲孔時(shí)，則應(yīng)在盲孔側(cè)壁增設(shè)透氣孔式透氣槽 為使導(dǎo)柱比較順利地進(jìn)入導(dǎo)索，在導(dǎo)套前端就應(yīng)倒有圓角。通常導(dǎo)套采用淬火鋼或銅等耐磨材料制造，但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱的硬度，以改善摩擦及防止導(dǎo)柱或?qū)桌? 導(dǎo)套孔的滑動(dòng)部分按 H8/f8 間隙配合，導(dǎo)套外徑按 H7/m6 過(guò)渡配合 導(dǎo)套的安裝固定方式，利用軸肩或螺釘固定 縱上分析，導(dǎo)套是安裝在另一半模具上的導(dǎo)柱相配合，用以保證動(dòng)模與定模的相對(duì)位置，保證模具開(kāi)合模運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精度的圓套形零件。導(dǎo)柱與安裝在另一半模具上的導(dǎo)套（或孔）相配合，用以保證動(dòng)模與定模的相對(duì)位置 ，保證模具開(kāi)合模運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精度的圓柱形零件。 導(dǎo)柱的數(shù)量和布置 鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 注射模的導(dǎo)柱一般取 2~4 根，其數(shù)量和布置形式根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形式和尺寸來(lái)確定。本設(shè)計(jì)模板采用標(biāo)準(zhǔn)模板，故導(dǎo)柱也是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量和布置。導(dǎo)柱布置圖如下下圖所示： 圖 導(dǎo)柱布置圖 第 7 章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 熱塑性塑料和部分熱固性塑料注塑成型的過(guò)程﹐是將溫度較高的熔塑料﹐通過(guò)高壓注射進(jìn)入溫度較低的模具中﹐經(jīng)過(guò)冷卻固化﹐從而得到所需要的制品。首先﹐從生產(chǎn)效率的角度來(lái)看﹐成型周期是成型中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)﹐成型周期中50%~~60%的時(shí)間用來(lái)對(duì) 制品的冷卻﹐因此﹐冷卻時(shí)間長(zhǎng)短的重要性不言而喻。同時(shí)﹐制品應(yīng)保證最好的尺寸穩(wěn)定性﹐最小的變形量﹐最高的強(qiáng)度和韌性﹐最完美的外觀﹐如何控制模具溫度﹐使型腔和型芯保持在與被成型制質(zhì)量量相適應(yīng)的規(guī)定的溫度范圍之內(nèi)﹐最大限度地消除縶應(yīng)力﹐改善塑料的物理性能﹐得到高質(zhì)量的制品﹐是模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的另一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 模具冷卻系統(tǒng)包括﹕冷卻水溫﹐模具溫度控制器以及加熱組件等。它們工作的目地不僅僅是為使模具得到冷卻﹐而且是要把在成型過(guò)程中﹐由于熔融塑料帶給模具的高溫不斷地散發(fā)掉﹐使模具保持一恒定的溫度﹐以 便控制型腔塑料的冷卻速度﹐從而提高制品的注塑性能和生產(chǎn)效率。 水路分布原則 水路設(shè)計(jì)的目的﹕ 。 。 水路設(shè)計(jì)的目的是使成品均勻冷卻﹐并在較短時(shí)間內(nèi)頂出成型。水路排布的好壞直接影響到產(chǎn)品的成型質(zhì)量和生產(chǎn)周期 (成本 )。 鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 對(duì)質(zhì)量的影響﹕在成型時(shí)水路是用來(lái)控制模具溫度的﹐而模具溫度及其波動(dòng)對(duì)制品的收縮率﹑變形﹑尺寸穩(wěn)定性﹑機(jī)械強(qiáng)度﹑應(yīng)力開(kāi)裂和表面質(zhì)量等均有影響。主要表現(xiàn)在﹕表面光潔度﹔殘余應(yīng)力﹔結(jié)晶度﹔熱彎曲。 對(duì)生產(chǎn)周期的影響﹕一個(gè)成型 周期主要由以下幾部分構(gòu)成?？s短冷卻時(shí)間就是提高成型效率。 圖 成型周期示意圖 冷卻的基本原理 從塑料到模穴壁的熱傳導(dǎo) : 冷卻系統(tǒng)的行為受從塑料中移走的熱量和轉(zhuǎn)移到模穴表面的溫度的影響。它會(huì)受到材料性質(zhì)、熔體溫度和模具表面溫度的差異以及冷卻中的塑料和模具材料之間接觸好壞的影響。 從模穴壁到水管壁的熱傳導(dǎo) : 冷卻系統(tǒng)行為也受通過(guò)模具材料到達(dá)冷卻水管的熱傳導(dǎo)的影響。模具材料的性質(zhì)﹐包括熱傳導(dǎo)率、冷卻水管和塑料表面的距離﹐和塑料熔體與冷卻水管內(nèi) 部溫度之差﹐也影響冷卻系統(tǒng)行為。水管距離模穴越近﹐熱量移走得越快﹐然而﹐把它們放置得離模穴過(guò)近﹐會(huì)產(chǎn)生模穴表面溫度的局部變化﹐除非增加額外的水管減小相鄰水管的距離。因此﹐最優(yōu)化的水管放置應(yīng)是均勻冷卻與快速冷卻的折中。 從水管壁到冷卻介質(zhì)的熱傳導(dǎo) : 冷卻系統(tǒng)行為也受從模具材料到冷卻介質(zhì)熱傳導(dǎo)的影響﹐熱傳導(dǎo)受冷卻液流經(jīng)模具材料時(shí)的紊亂程度、冷卻液進(jìn)口溫度、冷卻液的性質(zhì)及冷卻液的流速的影響。冷卻液紊亂時(shí)混合作用的影響﹐從水管外壁到冷卻液的熱傳導(dǎo)比層流有效得多。過(guò)大的紊亂會(huì)浪費(fèi)泵功率﹐而且沒(méi)有獲得更大的熱傳導(dǎo)能力 。在考慮冷卻介質(zhì)時(shí)﹐要確保成型廠有能力提供足夠多的冷卻液體積﹐在足夠的壓力下達(dá)到所需的流速﹐并在一個(gè)溫度和所需的速率下釋放熱。 注射時(shí)間 保壓時(shí)間 冷卻時(shí)間 開(kāi)模時(shí)間 相關(guān)時(shí)間 占整個(gè)周期的 80% 占整個(gè)周期的 5% 占整個(gè)周期的 15% 鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 熱交換和流動(dòng)率示意圖 在模具結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度允許情況下﹐水孔直徑盡量大﹐數(shù)量盡量多﹐冷卻才會(huì)愈均勻水路距型腔表面距離應(yīng)基本一致﹐且不宜太近或太遠(yuǎn)當(dāng)水路通過(guò)兩個(gè)鑲件時(shí)要設(shè)置 “O” 形環(huán)水孔接頭應(yīng)設(shè)在不影響操作的一側(cè)﹐最好也不要設(shè)計(jì)在 天地側(cè)。水孔不宜排布于螺釘正上方 水孔距頂針孔﹐入子孔﹐螺孔等不宜太近﹐不小于 3mm 一般不在塑件熔接的地方設(shè)置水路﹐免影響制品強(qiáng)度盡量避免從成型面及側(cè)壁打水孔水孔不可與任何對(duì)象干涉澆口﹐熱流道附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻﹐通?？墒估鋮s水先通過(guò)澆口附近水路不宜過(guò)長(zhǎng)﹐保證進(jìn)出冷卻水溫一般 5度以?xún)?nèi)﹐精密件 3度內(nèi) 制品較厚的部位應(yīng)特別加強(qiáng)冷卻手機(jī)塑模常用水路排布形式手機(jī)塑件都要求很高質(zhì)量﹐雖然成品小﹐都要排布模仁循環(huán)水路以良好控制模溫﹐提高成品質(zhì)量。 冷卻水道位置取決于于成品的形狀和不同的壁厚 ,原則上冷卻水道應(yīng)設(shè)置在塑料自模具熱 傳導(dǎo)困難的地方 ,根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 ,冷卻水道應(yīng)圍繞模具的成型的成品 ,且盡量排列均勻一致冷卻過(guò)程熱傳導(dǎo)的最重部份是從水管壁到冷卻介質(zhì)的熱傳導(dǎo) : 冷卻系統(tǒng)行為受從模具材料到冷卻介質(zhì)熱傳導(dǎo)的影響﹐熱傳導(dǎo)受冷卻液流經(jīng)模具材料時(shí)的紊亂程度、冷卻液進(jìn)口溫度、冷卻液的性質(zhì)及冷卻液的鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 流速的影響。冷卻液紊亂時(shí)混合作用的影響﹐從水管外壁到冷卻液的熱傳導(dǎo)比層流有效得多。過(guò)大的紊亂會(huì)浪費(fèi)泵功率﹐而且沒(méi)有獲得更大的熱傳導(dǎo)能力。在考慮冷卻介質(zhì)時(shí)﹐要確保成型廠有能力提供足夠多的冷卻液體積﹐在足夠的壓力下達(dá)到所需的流速﹐并在一個(gè)溫度和 所需的速率下釋放熱。 確定冷卻水孔的直徑應(yīng)注意的問(wèn)題是 , 無(wú)論多大的模具 ,水孔的直徑不能大于 14mm, 否則冷卻難以形成亂流狀況。一般水孔的直徑可根據(jù)制品的平均肉厚來(lái)確定。平均肉厚小于 2mm 時(shí) , 水孔的直徑取 8~10mm。 平均肉厚為 2~4mm 時(shí) , 水孔的直徑取 10~12mm。 平均肉厚為 4~6mm 時(shí) , 水孔的直徑取 10~14mm。手機(jī)塑件壁多為很薄﹐水孔直徑多取 8mm,當(dāng)成品很小時(shí)也可取 6mm。 五﹑水路配件介紹 1. 止水栓 右圖為其實(shí)際結(jié)構(gòu)﹐在圖面中我們作如下圖簡(jiǎn)化表示 ,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意保證其 L值。 止水栓結(jié)構(gòu)圖 2.“O” 型環(huán) 鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 選用 “O” 型環(huán)時(shí)要比水孔直徑大一個(gè)規(guī)格。如常見(jiàn)的Φ 8 水路當(dāng)選 P10 “O” 型環(huán) (如右圖 D值大于水孔直徑 )﹐ “O” 型環(huán)裝在模板上 (如下圖 ). “ O”型環(huán)結(jié)構(gòu)圖 使用隔板水路時(shí)當(dāng)注意保證水路信道的橫截面積基本一致﹐以保證一致流速與冷 卻效果及小的壓力。 圖 溫控回路沿型芯表面排列的隔板式冷卻回路 鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法有很多種，但對(duì)于注射模而言，由于是斷續(xù)工作的，而且受人為影響因素較多，所以不需要很精確的計(jì)算。 一、求塑料制件在固化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 表 常用塑料熔體的單位熱流量 塑料品種 1Q（ kj/kg） 塑料品種 2Q（ kj/kg） PVC ~210? 聚乙烯 210? ABS ~210? 聚碳酸酯 210? 由上表知 PVC 的單位熱流量 1Q ＝ ~ 210? （ kj/kg） 塑料每小時(shí)釋放熱量的計(jì)算公式： 1Q WQ? 式中： W—— 單位時(shí)間（每分鐘）注入模具內(nèi)的塑料質(zhì)量 kg/min，塑件和澆注系統(tǒng)總重量未 190g,成型周期為 40～ 90s， W約為 的熱量： 120 .1 9 2 1 03 8 / m i nQ WQkj?? ? ?? 二、求冷卻水的體積流量 冷卻介質(zhì)的體積流量計(jì)算公式 ? ?112WQv cq ? ? ??? 式中 vq —— 冷卻介質(zhì)的體積流量， 3/minm ； 1Q —— 單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所釋放的熱量 200kg/min ? —— 冷卻介質(zhì)的密度 1000 3/kgm c —— 冷卻介質(zhì)的比熱容， ? ?/.kj kj C。 1? —— 冷卻介質(zhì)的出口溫度， 25℃ 鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 2? —— 冷卻介質(zhì)的入口溫度， 20℃ 所以，要求的冷卻水的體積流量為： ? ?? ?112381 0 0 0 4 . 1 8 7 2 5 2 0331 .5 8 1 0 / m inWQv cqm? ? ??? ? ?????? 三、求冷卻管道的直徑 表 冷卻水的穩(wěn)定湍流速度與流量 冷卻水道直徑 (mm) 最低流速(m/s) 流量3/minm 8 35 10?? 12 10?? 由上一步的計(jì)算結(jié)果 知道冷卻水的體積流量為 331 .5 8 1 0 / m invqm??? ，查上表知要想使冷卻水處于湍流狀態(tài)，則冷卻管道直徑取 8mm。 四、冷卻水在管道內(nèi)的流速 冷卻水在管道內(nèi)的流速 v的經(jīng)驗(yàn)公式如下： 24 vqdv ?? v 冷卻介質(zhì)的流速 (m/s)； vq 冷卻介質(zhì)的體積流量，取 331 .5 8 1 0 / m invqm??? D 冷卻管道的直徑，取 8mm 23244 1 .5 8 1 06 0 0 .0 0 80 .5 2 3 /vqdvms????????? 所以， 冷卻介質(zhì)的流速為 五、冷卻管道空壁與冷卻介質(zhì)之間的傳熱膜系數(shù) 傳熱膜系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式： 鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 ? ?0 .80 .24 .1 8 7 fvdh ??? 式中 V—— 冷卻介質(zhì)的流速， 表 6 不同水溫下的 f 值表 平均水溫℃ 10 15 20 25 f 8 7 查表知， f選取 ? ?? ?? ?? ? 10 00 3 842 10 / . .fvdhk j m h C????????? 。 六、冷卻管道的總傳熱面積 冷卻管道的傳熱面積計(jì)算公式： 160. ..WQhA ??? 式中： h—— 冷卻管 道孔壁與冷卻介質(zhì)之間的傳熱膜系數(shù)； ?? —— 模具與冷卻介質(zhì)之間的平均溫差 。 ? ?146 0 . ..6 0 0 . 0 8 4 0 01 . 2 4 1 0 4 0 2 5 2 0 / 2220 .8 6 1 0WQhAm????? ? ? ?????????? 七、模具上應(yīng)開(kāi)設(shè)的冷卻管道數(shù)目 冷卻管道孔數(shù)計(jì)算公式 AdLn ?? L—— 冷卻管道開(kāi)設(shè)方向上模具的長(zhǎng)度 (m)，取 。 鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 d