【正文】 芯端面面積故總的脫模力應(yīng)為：F總脫=F脫+F阻或 F總脫=F脫+p為塑件對(duì)型芯的單位面積上的包緊力，在一般情況下，~107Pa。~107Pa。經(jīng)計(jì)算A= ,p取1107Pa,取α=。將數(shù)據(jù)代入上面導(dǎo)出的公式可得：Ft=1061107(cos45′sin45′)=。第11章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)：冷卻系統(tǒng)的作用：防止塑件脫模變形，縮短成型周期，使結(jié)晶性塑料冷凝形成較低的結(jié)晶度，以得到柔軟性、撓曲性、伸長率較好的塑件。冷卻系統(tǒng)在模具生產(chǎn)過程中起著至關(guān)重要的做用，塑料在成型過程中,溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。模具溫度過高，成型收縮大，脫模后塑件變形率大，而且還容易造成溢料和黏模；模具溫度過低，則熔體流動(dòng)性差，塑件輪廓不清晰，表面會(huì)產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷；當(dāng)模具溫度不均勻時(shí)，型芯和型腔溫度差過大，塑件收縮不均勻，導(dǎo)致塑件翹曲變形，會(huì)影響塑件的形狀和尺寸精度。設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以達(dá)到理想的溫度要求。冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則： 冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大 型腔表面的溫度與冷卻水道的數(shù)量、截面尺寸及冷卻水的溫度有關(guān)。冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等 當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水道到型腔表面最好距離相等，但是當(dāng)塑件不均勻時(shí)，厚的地方冷卻水道到型腔表面的距離應(yīng)近一些，間距也可適當(dāng)小一些。一般水道孔邊至型腔表面的距離應(yīng)大于10mm，常用12~15mm.澆口處加強(qiáng)冷卻 塑料熔體充填型腔時(shí)，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度就越低，因此澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻，通常將冷卻水道的入口處設(shè)置在澆口附近，使?jié)部诟浇哪＞咴谳^低溫度下冷卻，而遠(yuǎn)離澆口部分的模具在經(jīng)過一定程度熱交換后的溫水作用下冷卻。冷卻水道出、入口溫差應(yīng)盡量小 如果冷卻水道較長，則冷卻水出、入口的溫差就比較大，易使模溫不均勻，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起注意。冷卻水道的總長度的計(jì)算可公式：Lw=Aw/πLw 冷卻水道總長度 Aw 熱傳導(dǎo)面積 Dw 冷卻水道直徑根據(jù)模具結(jié)構(gòu)要求，冷卻水道長度冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置 聚乙烯的收縮率大，水道應(yīng)盡量沿著收縮方向設(shè)置。合理確定冷卻水管接頭位置。為不影響操作，進(jìn)出口水管接頭通常設(shè)在注射機(jī)背面的模具同一側(cè)。冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其它機(jī)構(gòu)（如推桿孔，小型芯等）發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)要通盤考慮。冷卻水道水管接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在運(yùn)動(dòng)過程中造成損壞。冷卻水道的設(shè)計(jì)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(qiáng)度；冷卻水道要易于加工清理一般水道孔徑為10mm左右，不小于8mm。根據(jù)此套模具結(jié)構(gòu)，采用孔徑為8mm的冷卻水道。冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)塑料制品的形狀及其所需的冷卻效果，可分為直通式、圓周式、多級(jí)式、螺旋式、噴射式、隔板式等多種樣式，同時(shí)還可以互相配合，構(gòu)成各種冷卻回路。冷卻系統(tǒng)的主要形式有：簡單流道式，螺旋式，隔片導(dǎo)流式，噴流式，導(dǎo)熱桿及熱型芯式：本塑件屬于小型模具，可忽略空氣對(duì)流、輻射以及注射機(jī)接觸傳走的熱量，同時(shí)也忽略高溫噴嘴頭向模具的接觸傳給型腔的熱。對(duì)其進(jìn)行簡單計(jì)算，及以塑料熔體釋放出的熱Q1作總熱量，全部由冷卻介質(zhì)傳走。(模具實(shí)際工作過程中，這些熱量應(yīng)分別由凹模和冷卻系統(tǒng)所帶走,因此此處計(jì)算是個(gè)近似值).式中G1，G2分別為凹模和型芯所承擔(dān)制品質(zhì)量(kg)，而且一般以制品壁厚的中性面作為凹模與型芯冷卻的交界面來計(jì)算GG2。對(duì)于圓筒類制品，實(shí)驗(yàn)表明約40%的帶走，其余60% 由型芯帶走。單位時(shí)間內(nèi)從型腔中散發(fā)的總熱量(Q總=Q1),每次的注射量： G=nG件+G澆 =24gG是總的注射量，G件是單位所需注射量，G澆是澆注系統(tǒng)所消耗的注射量第六部分注射機(jī)的選擇時(shí)已計(jì)算得出。確定生產(chǎn)周期：式中t為生產(chǎn)周期（s）,t注為注射時(shí)間，t冷為冷卻時(shí)間，t澆為脫模時(shí)間,由《塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)》 第237頁附錄D可查得t注1560s,t冷1560s，總周期t為40140s。LDPE的單位熱流量：《塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)》第143頁表425常用塑料熔體的單位熱流量可查得,LDPE(低密度聚乙烯)的單位熱流量Qs為590690 kJ/kg每小時(shí)需要注射的次數(shù)N=3600/t。取t=120s，可求得N=30次.每小時(shí)的注射量：從型腔內(nèi)發(fā)出的總熱量 Qs取650kJ/kg,代入式中得凹模冷卻水質(zhì)體積流量：公式參見《塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)》經(jīng)145頁491式中 為水的密度,C1為水的比熱容,T出為水管出口設(shè)定溫度，T進(jìn)為水管進(jìn)口設(shè)定溫度。為凹模帶走的熱量。設(shè)定水管進(jìn)口溫度水管出口溫度 ，則平均水溫將以上數(shù)據(jù)代入得：根據(jù)爭qv查《塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)》第146頁表426可得冷卻管道直徑d=8mm。冷卻水的平均流速：冷卻管壁與水交界面的的傳熱膜系數(shù)h3:式中，f為與冷卻介質(zhì)溫度有關(guān)的物理系數(shù)，查《塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)》第146頁表427可得，平均水溫T平=25攝氏度時(shí),f=,為冷卻介質(zhì)在一定溫度下的密度，此處取。為冷卻介質(zhì)在圓管中的流速，取。d為水孔直徑,取d=8mm=。將以上數(shù)據(jù)代入上式得：凹模冷卻管的總?cè)珶崦娣e：中，△T為模具溫度與冷卻介質(zhì)溫度之間的平均溫差，即: 將以上數(shù)據(jù)代入上式得：計(jì)算凹模上應(yīng)設(shè)冷卻管長度：本塑件是中等深度的塑件，采用點(diǎn)澆口進(jìn)料的中等深度的殼形塑件，在凹模底部附近采用簡單流道式即與型腔表面等距離鉆孔的形式。由以上計(jì)算可得：通水孔直徑取d=8mm.如下圖：模具的閉模高度是指模具閉模時(shí)，定模板到模腳下表面的距離，從模具的裝配圖中可知：H=174mm由注射機(jī)的選擇參數(shù)可查得： Hmin=60mm Hmax=180mm HminHHmax,故模具能在設(shè)備上安裝模具的開模行程:=2(H1+H2)+(5~10=2(42+15)+(5~10)=119~124mmH1~脫模距離,H2~塑件高度, ,注射機(jī)的開模行程:S=160mm故 S,模具能順利脫出塑件總結(jié)模具的設(shè)計(jì)其實(shí)是理論指導(dǎo)實(shí)踐的過程，將掌握的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，通過這次瓶蓋注塑模具的設(shè)計(jì)，熟悉了基本的設(shè)計(jì)流程，掌握了一些簡單的設(shè)計(jì)技巧。更重要的是進(jìn)一步鍛練和加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、全盤周到地考慮問題的能力，為今后的工作學(xué)習(xí)都打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。也必將對(duì)今后的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)積極的影響。通過這次雪碧瓶蓋的注射模設(shè)計(jì)，使我對(duì)塑料模具有了更深一步的認(rèn)識(shí)，模具行業(yè)越來越充滿了我們的日常生活，小到我們?nèi)粘５纳钣闷罚蟮揭恍┲毓I(yè)都離不開模具，進(jìn)行塑料產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì)首先要對(duì)成型制品進(jìn)行分析，再考慮澆注系統(tǒng)、型腔的分布、導(dǎo)向推出機(jī)構(gòu)等后續(xù)工作。通過制品的零件圖就可以了解制品的設(shè)計(jì)要求。對(duì)形態(tài)復(fù)雜和精度要求較高的制品，有必要了解制品的使用目的、外觀及裝配要求，以便從塑料品種的流動(dòng)性、收縮率，透明性和制品的機(jī)械強(qiáng)度、尺寸公差、表面粗糙度、嵌件形式等各方面考慮注射成型工藝的可行性和經(jīng)濟(jì)性。模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求經(jīng)濟(jì)合理，認(rèn)真掌握各種注射模具的設(shè)計(jì)的普遍的規(guī)律，可以縮短模具設(shè)計(jì)周期，提高模具設(shè)計(jì)的水平?？偠灾?，這次模具設(shè)計(jì)對(duì)我影響是巨大的，它為我以后從事模具行業(yè)打下了基礎(chǔ)。 致謝三年的大學(xué)生涯即將結(jié)束，這三年是我人生中重要的一部分，在這三年里要感謝的人太多了，首先要感謝各位老師在這三年中對(duì)我的培養(yǎng)和教育,特別要感謝曹鳳江老師，彭維亭老師和李曾勇老師的指導(dǎo)，沒有你們的指導(dǎo)也就沒有這份論文的出現(xiàn)在這里請(qǐng)?jiān)试S我正式的向你們說一聲“謝謝”還要感謝的就是我們的導(dǎo)員，她讓我感受到了母親一樣的關(guān)懷與照顧，在三年的大學(xué)生活中,我不僅學(xué)會(huì)了專業(yè)知識(shí),沒有你們也沒有現(xiàn)在的我，是你們讓我體會(huì)到了大學(xué)生活的快樂，讓我的大學(xué)生活變得五彩繽紛，最后我要感謝我的父母是你們給我山大學(xué)的機(jī)會(huì)，我一定會(huì)好好努力，不會(huì)讓你們失望，我會(huì)讓你們因我而感到光榮。由于我的水平有限,設(shè)計(jì)中可能還存在許多不足的地方,希望在坐的各位老師、教授能夠批評(píng)指正，再次謝謝您們！ 參考資料[1] 王正遠(yuǎn)主編《工程塑料實(shí)用手冊(cè)》北京 中國物資出版社 1994[2] 王群、伍先明編著《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 北京 國防工業(yè)出版社 [3] 甘永立主編 《幾何量公差與檢測》 上海 上?？朴眉夹g(shù)出版社 [4] 大連理工大學(xué)工程畫教研室主編《機(jī)械制圖》 北京 高等教育出版社 [5] 劉潭玉、黃素華、熊逸珍主編《畫法幾何與機(jī)械制圖》 長沙 湖南大學(xué)出版社 [6] 郭廣思主編《塑料成型技術(shù)》 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2002[7] 李海梅、申長雨主編《注塑成型及模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)》 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2002[8] 羽田武榮 主編《熱塑性材料及其注塑》 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 1993[9] 馬金峻主編《塑料模具設(shè)計(jì)》 北京 中國科學(xué)技術(shù)出版社 1997[10] 王旭主編《塑料模結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1994[11] 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