【正文】 = mm 式中 L—模具中心距尺寸； L塑件中心距尺寸，L=12 mm 在塑料熔體填充注射模腔過程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸汽，塑料局部分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，塑料助劑揮發(fā)（或化學(xué)反應(yīng)）所產(chǎn)生的氣體以及熱固性塑料交聯(lián)硬化釋放的氣體等；這些氣體如果不能被熔融塑料順利地排出模腔，將在制件上形成氣孔，接縫，表面輪廓不清，不能完全充滿型腔，同時，還會因為氣體被壓縮而產(chǎn)生的高溫灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕，色澤不佳等缺陷。模具的排氣可以利用排氣槽排氣，分型面排氣，利用型芯，推桿，鑲件等的間隙排氣。：通常，選擇排氣槽的開設(shè)位置時，應(yīng)遵循以下原則：1）排氣口不能正對操作者，以防熔料噴出而發(fā)生工傷事故；2）最好開設(shè)在分型面上，如果產(chǎn)生飛邊易隨塑件脫出；3）最好設(shè)在凹模上，以便于模具加工和清模方便；4）開設(shè)在塑料熔體最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的終端；5）開設(shè)在靠近嵌件和制件壁最薄處，因為這樣的部位最容易形成熔接痕；6）若型腔最后充滿部位不在分型面上，其附近又無可供排氣的推桿或活動的型心時， 可在型腔相應(yīng)部位鑲嵌燒結(jié)的多孔金屬塊，以供排氣；7）高速注射薄壁型制件時，排氣槽設(shè)在澆口附近，可使氣體連續(xù)排出； ：若制件具有高深的型腔，那么在脫模時需要對模具設(shè)置引氣系統(tǒng)，那是因為制件表面與型心表面之間在脫模過程中形成真空，難于脫模，制件容易變形或損壞。熱固性塑料制件在型腔內(nèi)的收縮小，特別是不采用鑲拼結(jié)構(gòu)的深型腔，在開模時空氣無法進(jìn)入型腔與制件之間，使制件附粘在型腔的情況比熱塑性制件更甚，因此，必須引入引氣系統(tǒng)。、推桿、排氣功能的證明 由上面我們知道，推管和型芯的公差配合取，屬于間隙配合，現(xiàn)在計算這個配合的極限間隙。推管外徑為7mm,所以計算。解：的極限偏差查表求得基本尺寸的標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8=22，IT7=15?？?、軸的上、下偏差為：基準(zhǔn)孔H8 EI=0； ES=EI+IT8=0+22=22基準(zhǔn)軸f7 es=－13。 ei=es－IT7=－13－15=－28孔、軸的極限偏差分別為： H8 f7的極限間隙為：X=ES－ei=22－（－28）=50X=EI－es=0－（－13）=13 圖413 公差帶圖從計算結(jié)果看，~ mm之間，公差帶圖如圖413所示。，似乎推管能更好的排氣，這也說明了，增加推管和鑲件等可以有利于型腔的排氣。 在注塑成型過程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具的溫度要求也不同。流動性差的塑料如PC，POM等，要求模具溫度高，溫度過低會影響塑料的流動，增大流動剪切力，使塑件內(nèi)應(yīng)力增大，出現(xiàn)冷流痕，銀絲，注不滿等缺陷。普通的模具通入常溫的水進(jìn)行冷卻，通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度，為了縮短成型周期，還可以把常溫的水降低溫度后再通入模內(nèi)，可以提高成型效率。對于高熔點，流動性差的塑料，流動距離長的制件，為了防止填充不足，有時也在水管中通入溫水把模具加熱。PS推薦的成型溫度為170~280℃，模具溫度為20~70℃ 。1）采用較低的模溫可以減小塑料制件的成型收縮率；2）模溫均勻，冷卻時間短，注射速度快可以減少塑件的變形3）對塑件表面粗糙度影響最大的除型腔表面加工質(zhì)量外就是模具溫度，提高模溫能大大改善塑件的表面狀態(tài)；溫度對塑件質(zhì)量的影響有相互矛盾的地方，設(shè)計時要根據(jù)材料特性和使用要求偏重于主要要求。1）根據(jù)塑料的品種確定是對模具采用加熱方式還是冷卻方式；2）希望模溫均一，塑件各部同時冷卻，以提高生產(chǎn)率和提高塑件質(zhì)量；3）采用低的模溫，快速，大流量通水冷卻效果一般比較好；4）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡可能做到結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，成本低廉；從成型溫度和使用要求看，需要對該模具進(jìn)行冷卻，以提高生產(chǎn)率。：①設(shè)計原則1）盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡；2）冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越好；3）盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，與制件的壁厚距離相等，經(jīng)驗表明，~，~。最小不要小于10。4）澆口處加強冷卻，冷卻水從澆口處進(jìn)入最佳；5）應(yīng)降低進(jìn)水和出水的溫差，進(jìn)出水溫差一般不超過5℃6）冷卻水的開設(shè)方向以不影響操作為好，對于矩形模具，通常沿寬度方向開設(shè)水孔。7）合理確定冷卻水道的形式，確定冷卻水管接頭位置，避免與模具的其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉。②冷卻時間的確定在對冷卻系統(tǒng)做計算之前，需要對某些數(shù)據(jù)取值，以便對以后的計算作出估算；根據(jù)前面的資料，取閉模時間3S，開模時間3S，頂出時間2S，保壓時間10S，總周期為40S。其中，保壓時間的確定有經(jīng)驗公式可遵循： T=（S+2S） S塑件平均壁厚，S取3mm =（3+23） = （S） 若根據(jù)前面的資料，PS的保壓時間在15~40S之間，計算的結(jié)果顯然是不符合的，但根據(jù)實際生產(chǎn)資料表明，生產(chǎn)一個長為135的筆套，其保壓和冷卻的時間和也只是15S，所以，參考實際的生產(chǎn)資料，以經(jīng)驗公式的計算值為依據(jù)會更好，這是取保壓時間為10S的原因。 冷卻時間，依塑料種類，塑件壁厚而異，一般用下式計算：t=㏑[] （417） = ㏑[] = （S） 式中 S—塑件平均壁厚，S取3mm； 塑料熱擴(kuò)散系數(shù)(mm/s) =； T成型溫度 200~250℃ T取210； T脫模溫度 60~100℃ T取60； T模具溫度 40~60℃ T取50。 S，但計算并不能精確的確定實際冷卻時間的多少，參照經(jīng)驗推薦值，制件平均壁厚取3mm，對應(yīng)經(jīng)驗冷卻時間t= S，取t= S。，那是因為在實際注塑過程中，T，T，T等因素不可能像我們所設(shè)計的那么理想，所以，從實際出發(fā)，取經(jīng)驗值會更好些。③塑料熔體釋放的熱量 Q =nG C(t－t) （418） = 9010（210－60） = KJ/h 式中 n—每小時注射次數(shù)， n=90 （次）； G每次的注射量(KG) G=10 C—塑料的比熱容(KJ/KG)， C= ； t熔融塑料進(jìn)入型腔的溫度℃，t=210； t塑件脫模溫度℃，t=60。④高溫噴嘴向模具的接觸傳熱 Q=(t－t) （419） =125610140（210－50） = KJ/h式中 A—注塑機(jī)的噴嘴頭與模具的接觸面積（m），A=125610 m 金屬傳熱系數(shù) =140(W/ m℃)； t—模具平均溫度℃ t=50 ； t—熔融塑料進(jìn)入型腔的溫度℃ t=210。 A=4R =410 =125610 m R注塑機(jī)噴嘴球半徑，R=10 m m ⑤注射模通過自然冷卻傳導(dǎo)走的熱量 （1）對流傳熱 Q=hA( t－t) （420） =（50－20） =160 KJ/h 式中 h—傳熱系數(shù)（KJ/ m h ℃），h=； A—兩個分型面和四個側(cè)面的面積，A=； t—模具平均溫度℃，t=50； t—室溫℃， t=20。 [ h=(+)= （+）= A=（A）+ (A)n = + = A=2BL=227040010= m ； A=4BH =427015010=； B模具寬度m m，B=270； L模具長度m m，L=400 開模率n= == ]（2）輻射散發(fā)的熱量 Q= A[()－()] （421） =[（）－（）] = KJ/h 式中 —輻射率，一般表面=~； A=； （3）工作臺散發(fā)的熱量 Q=hA( t－t) h （422） = 502（50—30） = KJ/h式中 傳熱系數(shù)；h=502KJ/(mh℃)； A 模具與工作臺的接觸面積m，A=；[ A=bl = 32040010 = b模具與工作臺接觸寬度m m，b=320； l模具與工作臺接觸長度m m， l=400 ]從計算的結(jié)果看，工作臺散發(fā)的熱量比塑料熔體釋放的熱量還多，也就是模具不需要冷卻系統(tǒng)就能很好的達(dá)到冷卻效果，這顯然不符合實際，說明了Q的計算結(jié)果錯誤，或者是前面的某些地方取值不合理。從Q和Q的計算來看，三者的值應(yīng)該相差不大，但有關(guān)Q的計算參考資料很少，因為簡單的計算是以塑料熔體釋放出的熱量Q為總熱量，全部由冷卻介質(zhì)帶走，（設(shè)計時為了全面的考慮問題，懂得有關(guān)冷卻因素的聯(lián)系，所以對有關(guān)因素全面考慮。）根據(jù)實際情況，這些熱量應(yīng)分別由凹模和型芯的冷卻系統(tǒng)帶走，實驗表明，約1/3的熱量被凹模帶走，其余由型芯帶走。模具應(yīng)由冷卻系統(tǒng)帶走的熱量：Q=（Q+ Q）－（Q+ Q+ Q） （423）因為現(xiàn)在無法得到Q的正確值，所以計算以簡單計算原則，取Q= Q。⑥冷卻系統(tǒng)的計算 （1）每次需要的注射量（KG）由前面的計算得每次需要的注射量為（KG）：G=10 （2）確定生產(chǎn)周期（S） t=40 （3）塑料單位熱流量（KJ/h）Q=280~350； 取Q=300 （4）每小時的注射次數(shù) n=90 (5)每小時的注射量（KG） 90 10 = （6）型腔內(nèi)發(fā)出的總熱量（KJ/h） Q= n G Q =90 10300 =2289從計算結(jié)果看，Q Q，因為Q涉及的因素較多，所以應(yīng)該要取Q來計算，那么，(t－t)的值就要重新確定，約為224℃，根據(jù)T成型溫度 200~250℃ ；T脫模溫度 60~100℃；T模具溫度 40~60；要達(dá)到(t－t)=224℃是達(dá)不到的，根據(jù)Q= n G Q，n G確定后不變，Q為常量，所以我們要提高成型溫度T才可能達(dá)到Q的熱量。 T=224+60=284℃這顯然超出了表所給的取值范圍，但如果不這樣取值則顯得自相矛盾。⑦凹模冷卻系統(tǒng)的計算（1）體積流量的計算Q=40% Q =2289= KJ/h q= （424） = = 10 m/min式中 —水的密度10KG/m； C—10 J/KG℃； T—水管出口溫度，T取25℃； T—水管入口溫度，T取20℃。（2）冷卻水管的平均流速： V= （425） = = m/min = m/s式中 q—凹模的冷卻水體積流量，q= 10 m/min D—冷卻水管直徑，取d=8 mm 從表查得的資料表明， m/s時才能達(dá)到湍流狀態(tài)，但是由于體積流量q沒有在表的取值范圍內(nèi)，所以造成了V偏小，如果要達(dá)到湍流狀態(tài)，可以增大體積流量和減小冷卻水管直徑，但是，冷卻的目的就是為了讓制品快速冷卻，提高生產(chǎn)率，同時改變制品的力學(xué)性能，為了達(dá)到湍流而增大體積流量是沒有意義的，因