【正文】 的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻的效果越均勻。 ③ 盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當(dāng)塑件的壁厚均勻時(shí)，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等。 ④ 澆口處加強(qiáng)冷卻，一般在注射成型時(shí)，澆口附近的溫度最高。 ⑤ 應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差，如果進(jìn)水與出水的溫差過大，將使模具的溫度分布不均勻。 ⑥ 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。 ⑦ 合理確定冷卻水管接頭位置。 ⑧ 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)要通盤考慮。 ⑨ 冷卻水管進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi) ，以免模具在搬運(yùn)過程中造成損壞。 冷卻裝置的理論計(jì)算（僅考慮冷卻介質(zhì)在管內(nèi)作強(qiáng)制對流的散熱，而忽略其它因數(shù)） 如果忽略模具因空氣對流、熱輻射以及與注射機(jī)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(jìn)行初步的和簡略的計(jì)算，該制品平均厚度為 2mm，其冷卻時(shí)間略為 30s，成型總周期在 50～ 60s，既每分鐘注射一次： 1） 求塑件在固化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 Q 查表得 聚乙烯 單位 質(zhì)量放 出的 熱量 Q1= ～ ? 210 KJ/Kg，取湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 Q1=? 210 KJ/Kg，故 Q=WQ1=? 210? （ Kg/min） ? 8? 210 ? 60 =式中 W— 單位時(shí)間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（ Kg/min） ，該模具每分鐘注射一次，所以 W=?=? 210? （ Kg/min） 2） 求冷卻水的體積流量 )( 211 1 ?????? Cwqv ）（??????????322 ）（ min/ 33 m??? 式中 ? — 冷卻水的密度，為 3/1000 mkg 1C — 冷卻水的比熱容，為 CKgKJ ??（）/ ； 1? — 冷卻水的出口溫度，為 25度； 2? — 冷卻水的入口溫度，為 20度。 3） 求冷卻管道直徑 d 查表得為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取 d=8mm 表 冷卻水流速與管道直徑的關(guān)系 冷卻管道直徑 d（ mm） 最低流速 v（ m/s） 冷卻水體積流量 V（ min/3m ） 8 310?? 10 310?? 12 310?? 15 310?? 湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 20 310?? 25 310?? 30 310?? 4）求冷卻水在管道內(nèi)的流速 v 由 24dqv v?? 得 v= 5）求冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱模系數(shù) h 查表得，當(dāng)水溫為 25 度時(shí)， f= dvfh ）（ ?? ）（ ChmKJ ????? 6）求冷卻管道總傳熱面積 A ??? hQA 60 ? ?3601 8 . 8 3 3 1 0 8 0 2 5 2 0 / 24 . 5 5 5 2? ? ? ? ?? （ ） m??? 式中 ?? — 模具溫度與冷卻水溫 度之間的平均溫差 ,模具溫度取 80 度 . 冷卻裝置的結(jié)構(gòu)形式 ① 簡單流道式：即通過在模具上直接鉆孔，并通以冷卻水而進(jìn)行冷卻，是生產(chǎn)中最常用的形式。 ② 螺旋式：其特點(diǎn)是使冷卻水在模具中產(chǎn)生螺旋狀回路，冷卻效果較好，但制造較麻煩，所以現(xiàn)場一般不采用。 ③ 隔片導(dǎo)流式：用于多型芯的冷卻水道。 ④ 噴流式：是在型心中間裝有一個(gè)噴水管，用于長型心的冷卻形式。 ⑤ 導(dǎo)熱桿及導(dǎo)熱 型心式：在型心上鑲有導(dǎo)熱性好的合金，冷卻水與合金的全部或尾部接觸，以提高冷卻效率。 湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 綜上，該模具塑料釋放的總熱量不大，只在模具型腔周圍開設(shè)冷卻水道即可，均采用簡單流道式 水道直徑為 6mm，在 塑件左右 各布置一根，對稱布置。 以上內(nèi)容確定之后，便根據(jù)所定內(nèi)容設(shè)計(jì)模架。在學(xué)校作設(shè)計(jì)時(shí)，模架部分要自行設(shè)計(jì)；在生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)計(jì)中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號。模板周界尺寸使用括號內(nèi)的尺寸時(shí)，原組合零件的規(guī)定尺寸允許增減。 模架尺寸確定之后，對模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要 的強(qiáng)度或剛度計(jì)算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其時(shí)對大型模具，這一點(diǎn)尤為重要。 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，可選用標(biāo)準(zhǔn)模架180 L，其中 L取 250mm，可符合要求。模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。 1 定模座板 定模座板就是模具與注射機(jī)連接處的板 ,開模時(shí)定模板和定模座板直接分開 ,構(gòu)成第一分型面 . 因?qū)е枪潭ㄔ诙?部分 ,定模座板與注射機(jī)直接接觸 ,導(dǎo)柱的臺階被壓在定模座板里 ,所以這里只采用 H7/m6 的過渡配合就能達(dá)到要求 .主流道襯套與固定孔也采用 H7/m6 的過渡配合 ,為不使他們件有較大間隙 ,而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象 . 2 定模板 按常規(guī)這應(yīng)該是定模固定板 ,但是鑒與塑件的特殊性 ,把型腔和定模板直接做成整體式 ,故叫做定模板 ,用以成型塑件的外部部分形狀 . 導(dǎo)柱與定模板上的導(dǎo)柱孔采用 H7/f6 的間隙配和 ,才能保證導(dǎo)柱自由的來回滑動(dòng)導(dǎo)正 。同時(shí)為了順利產(chǎn)生第二次分型 ,設(shè)置了限位螺釘以控制定模的開模行程 ,上面還開設(shè)了分流道和澆口 . 3 中間板 在本設(shè) `計(jì)中 ,中間板 是用以成型塑件的外部表面的 ,邊上設(shè)有導(dǎo)滑槽起著導(dǎo)軌的導(dǎo)向和定位的作用采用 H7/f7 的配合 .配以瓣合模分型的斜導(dǎo)柱 ,與瓣合模采用的是 H7/m6 的配合 .板合模的材料是相當(dāng)于是型腔板 ,故應(yīng)選用型腔的材料 . 4 型心固定板 在本設(shè)計(jì)中，是型心的固定板，也是斜導(dǎo)柱的固定板 5 支承板 支承板的作用是防止型腔、型芯、導(dǎo)柱或頂桿等脫出固定板，并承受型腔、型芯或頂桿等的壓力，因此它要具有較高的平行度和硬度。一般采用 45 鋼，經(jīng)熱處理 235HB 或 50 鋼、 40Cr、 40MnB 等調(diào)質(zhì) 235HB，或結(jié)構(gòu) 鋼 Q235～ Q275。還起到了支承的作用，其要承受成形壓力導(dǎo)致的模板彎曲應(yīng)力。 湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 6墊塊 墊塊：是用來連接支承板與動(dòng)模座板的零件。 主要作用：在動(dòng)模座板與支承板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。結(jié)構(gòu)型式：可以是平行墊塊、也可以是拐角墊塊（該模具采用平行墊塊）。墊塊一般用中碳鋼制造，也可用Q235A 制造，或用 HT200，球墨鑄鐵等。 墊塊的高度計(jì)算： h 墊塊 =63mm （ 310?315，厚 25mm） 其所有的尺寸是按標(biāo)準(zhǔn)選取，其注射機(jī)頂桿孔為 248。40mm； （ 90? 315，厚 16mm） 在此模具中不是平常說的完全意義的推板，而是直接和推桿固定的一塊薄板 ,既推件板 . (90?315,厚 ) 用以配合注射機(jī)來推出塑件 . 湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 第 六 章 塑料模材料的選用及技術(shù)要求 塑料 模材料的性能要求 塑料模包括熱固性塑料壓縮模和熱塑性塑料注射模等。這類模具由于制品形狀復(fù)雜，表面粗糙度要求較高，主要失效形式是磨損而造成的制品拉毛、工作部位堆塌和裂紋等，因此，塑料模對本身選用的鋼，應(yīng)具有相關(guān)的要求： 1）應(yīng)具有良好的拋光性能：塑料模的成型表面都要求鏡面表面質(zhì)量，故所選的材料，應(yīng)具有良好的拋光性能，以保證制品有良好的外觀質(zhì)量及順利脫模； 2）應(yīng)具有良好的耐磨性：模具的型面應(yīng)有足夠的硬度（表面硬度一般不低于 55HRC）以便于在壓制含有云母粉、石英粉、玻璃纖維等無機(jī)填料的塑料制品時(shí)，模具有足夠的 抗力，不致于被磨損； 3）應(yīng)有足夠的抗腐蝕性能：塑料模具是在高溫下，熔融塑料侵蝕的冷熱交替條件下工作的，故材料應(yīng)具有足夠的抗腐蝕性能，以抵抗塑料中存在的有害物質(zhì)及受熱分解時(shí)析出的氣體的侵蝕而損壞 4）應(yīng)有足夠的硬化層深度及心部強(qiáng)度：塑料模工作時(shí)，易受機(jī)械及高速熔料沖擊，為防止模具表面堆塌、變形必須具備有表面較高的硬度和心部強(qiáng)度 5）應(yīng)具有良好的機(jī)加工性能：多數(shù)塑料模往往是先淬硬后加工，以保證模具型腔尺寸精度，所以模具要在 45HRC 左右的硬度下有良好的加工性能 6）應(yīng)具有良好的冷壓性能：某些形狀復(fù)雜、批量小的 塑料模，往往采用冷擠壓加工，因此，模具材料應(yīng)具有在退火狀態(tài)下硬度低、塑性好、冷作硬傾向小的性能 塑料模零件選材原則 1）要選擇綜合力學(xué)性能好的鋼材以滿足模具的工作要求； 2）要根據(jù)模具的加工方法選擇模具鋼材； 3）要根據(jù)模具的精度及產(chǎn)品的批量及性能要求選擇模具鋼材； 4）要根據(jù)制品批量大小，以最低成本選材原則選擇模具用鋼。 塑料模材料的選用 湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 1） 成型工作零件的選用 表 塑料模成型工作零件材料的選用 零件名稱 工作條件 選用材料 凹模型芯（凸模）、螺紋型芯、螺紋型環(huán)、成型鑲 嵌件、成型推桿 形狀簡單，產(chǎn)量不大的小型芯型腔 4 T8A、 T10A 形狀復(fù)雜，要求熱處理變形小的型腔、型芯或鑲嵌件和整強(qiáng)塑料的成型模 CrWMn 、 9Mn2V 、Cr12 、 Cr4W2MoV 、20CrMnMo、 20CrM nTi 凹模型芯（凸模）螺紋型芯紋型環(huán)成型鑲嵌件成型推桿 需高耐磨、高強(qiáng)度和高韌性的大型性芯、型腔 5CrMnMo、 40CrMnMo 形狀復(fù)雜，要求耐腐蝕的高精度型腔、型芯 3Cr2W8V、 38CrMoA1A 形狀復(fù)雜，精度要求較高，產(chǎn)量大的熱塑性 塑料注射模型腔、型芯、鑲塊 5Cr2MnWMoVS 5CrNiMnMoVSCa 需冷壓加工的型腔、型芯 20Cr 2）本設(shè)計(jì)的材料選用 表 本設(shè)計(jì)中的材料選用 零件名稱 選用材料 零件名稱 選用材料 動(dòng)、定模座板 45 瓣合模 40Cr 推板 45 推件板 T10A 推桿固定板 Q235A 圓柱型芯 Cr12MoV 墊塊 Q235A 澆口套 T10A 支撐板 Q235A 拉料桿 T10A 楔緊塊 T10A 限位螺釘 45 斜導(dǎo)柱 T10A 定模板 40Cr 定位圈 45 型芯固定板 45 導(dǎo)柱 T10A 推板 T8A 3）該套模具所用材料的性能比較 表 材料性能比較 湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 鋼號 切削加工性 淬透性 淬火不變形性 耐磨性 耐熱性 Q235A 優(yōu) 差 差 45 優(yōu) 差 差 中 差 T8A 優(yōu) 差 差 中 差 T10A 良 差 差 良 差 40Cr 良 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 良 模具的精度要求 模具是一種高精密成型工具。高精密性是模具企業(yè)的立 業(yè)之本。因此，模具設(shè)計(jì)與制造者，必須具有強(qiáng)烈的質(zhì)量和精密性意識及精度概念，依據(jù)制件的形狀、尺寸及位置配合精度要求，進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造。以保證所設(shè)計(jì)與制造的模具生產(chǎn)精度與質(zhì)量合格、互換性很強(qiáng)、確保一定的生產(chǎn)規(guī)模的優(yōu)質(zhì)制品來。 模具零件的公差與配合選擇 1 、基準(zhǔn)制的選用 在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下，應(yīng)優(yōu)先采用基孔制。因?yàn)槟＞吡慵目?，通常都是用定值刀（如鉆頭、絞刀、拉刀等）加工，用極限量規(guī)檢驗(yàn)，所以采用基孔制可以減少孔公差帶的數(shù)量，減少定值刀、量具的規(guī)格和數(shù)量，方便加工，經(jīng)濟(jì)合理。但在特殊情況下，也 可以采用基軸制。 2 、公差等級的選用 公差等級的選用，在模具設(shè)計(jì)中是一向項(xiàng)重要的工作。這是因?yàn)椋畹燃壍母叩?，直接影響到模具的使用性能和?jīng)濟(jì)性。公差等級選用過低，將不能滿足使用要求。反之，如果公差等級定的過高，則將會(huì)增加加工難度，使成本成倍增加，不利于經(jīng)濟(jì)效益的提高。所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)必須綜合地考慮，即在模具保證使用性能的前提下，盡可能選擇較低的公差等級。 1） 模具與制品精度關(guān)系 模具是用來加工制品零件的，一般模具的制造精度應(yīng)比制品零件的精度高2～ 4 級。 2） 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值 模具設(shè)計(jì)中所用的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值，可直接查相 關(guān)的表，不須進(jìn)行計(jì)算，供設(shè)計(jì)時(shí)選用。 3） 配合種類的選擇 模具零件的配合分三大類，即間隙配合、過渡配合和過盈配合。在模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先根據(jù)零件的使用要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定選用哪一類，其有以下選用方法： ① 間隙配合：對于工作有相對運(yùn)動(dòng)或無相對運(yùn)動(dòng)卻要求裝拆的孔、軸應(yīng)選用湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 間隙配合，一般工作條件的滑動(dòng)軸承可以選 f（以基孔制），如