【導(dǎo)讀】江蘇大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。塑料濕潤水盒結(jié)構(gòu)及其成型模具設(shè)計(jì)。環(huán)境、法律、安全、健康、倫理等制約因素對(duì)方案影響...............10. 第四章塑料濕潤水盒注塑模設(shè)計(jì)。第五章注射機(jī)的校

　　

【正文】 的基本結(jié)構(gòu)形式 冷卻裝置的基本結(jié)構(gòu)形式：簡單流道式、螺旋式、隔片導(dǎo)流式、噴流式（導(dǎo)熱棒）及導(dǎo)熱型芯式。 幾何設(shè)計(jì)的 塑料濕潤水盒 的模具 的 型芯 比較長 特點(diǎn) ， 為使模具制造簡單，采用比較常用 的簡單流道式冷卻裝置。簡單流道式即通過在模具上直接打孔，并通以冷卻水進(jìn)行冷卻。 冷卻裝置設(shè)計(jì)分析 冷卻裝置設(shè)計(jì)的基本考慮： 1）盡量保證塑件收縮均勻，維持模具平衡。 在允許的條件下，冷卻水道距型腔壁不宜太遠(yuǎn)或太近，以免影響冷卻效果和模具強(qiáng) 度，其距離一般為冷卻孔道直徑的 1～ 2陪。 2）冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對(duì)塑件的冷卻也就越均勻。 3）水孔與型腔表面各處的距離最好相同，使水孔的排列與型腔形狀相吻合。 4）澆口處加強(qiáng)冷卻。 5）降低入水與出水的溫差。 6）要結(jié)合塑件的特性和塑件的結(jié)果，合理考慮冷卻水道的排列形式。 7）冷卻水道要避免接近塑件的熔接痕部位，以免熔接不牢，影響強(qiáng)度。 8）保證冷卻通道不泄露，密封性好，以免遭塑件上造成斑紋。 9）冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要考慮避免其與模具結(jié)構(gòu)中其他部分的干涉現(xiàn)象。 江蘇大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 10）冷卻通道的進(jìn)口和出口接頭盡量不要高出模具外邊面，既要埋入模板里，以免模具在運(yùn)輸過程中造成損壞。 11）冷卻水通道要易于加工和清理。一般孔徑設(shè)計(jì)為 8~12mm。 冷 卻裝置的理論計(jì)算 冷卻裝置的計(jì)算就是計(jì)算模具的冷卻面積，計(jì)算冷卻分布造成的不同溫度分布，以便設(shè)計(jì)冷卻回路，求得恰當(dāng)?shù)睦鋮s管道直徑和長度，滿足冷卻要求。 模具冷卻面積的計(jì)算 由于影響模具溫度的因素很多，比較復(fù)雜，所以我們假設(shè)塑料所放出的熱量等于冷卻介質(zhì)所帶走的熱量。非結(jié)晶形塑料（ ABS）每小時(shí)所放出的熱量為 [7]： 式中 Q—— 熔融塑料每小時(shí)所放出的熱量（ J/h）； G—— 每次注射的塑料量（ kg）， n—— 每小時(shí)的注射次數(shù)， H 焓 — — 塑料從熔融狀態(tài)進(jìn)入型腔的溫度到塑件冷卻后的脫模溫度的焓之差（ J/kg）； C—— 塑料的比熱容， ABS 塑料的比熱 1470J()； T1—— 熔融塑料進(jìn)入型腔的溫度（ K）， t1=200 c=473 K； T0—— 塑件脫模溫度， t0=60186。C=333K； H 焓 =1470 （ 473333） =205800J/kg Q=40 205800=3539760J/h 在不考慮其它熱損失的情況下，可以認(rèn)為塑料所放出的熱量等于冷卻介質(zhì)帶走的熱量。 計(jì)算冷卻水的體積 式中 V—— 所需水的體積流量（ m3/min）； G—— 單位時(shí)間注入模具內(nèi)塑料熔體的質(zhì)量 (kg/h)，故 G= ㎏ 40 次 /小時(shí) = ㎏ /h； i —— 成型塑料單位質(zhì)量釋放的熱量，其值為 105J/kg； C—— 冷卻水的比熱容，其值為 103J/(㎏ . K)； —— 水的密度，其值為 103kg/m3， t1 為冷卻水的出口溫度（ 186。C）， t1 取 25186。C，t2 為冷卻水的入口溫度，其值為 20186。C[7]。 第五章 注射機(jī)的校 核 注射壓力的校核 該項(xiàng)工作是校核所選注射機(jī)的公稱壓力 P 公能否滿足塑件成型時(shí)所需要的江蘇大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 注射壓力 P0,塑件成型時(shí)所需要的壓力一般由塑料的流動(dòng)性 \塑件的結(jié)構(gòu)和壁厚以及澆注系統(tǒng)類型等因素決定 ,其值一般為 70～ 150MPa。 ABS 所需的注射壓力 P0如表 51 所示。 塑料 厚壁件（易流動(dòng)） 中等壁厚件 難流動(dòng)的薄壁窄澆口件 ABS 80110 100130 130150 表 51ABS 注射壓力 鎖模力的校核 公式 ： 式中 F 鎖 —— 為注射機(jī)的額定鎖模力，故 F鎖 =20xxkN， K 鎖 —— 注射機(jī)壓力到達(dá)型腔的壓力損失系數(shù)，一般取 ～ ，取 K鎖 = P 注 —— 塑件成型所需的實(shí)際注射壓力，取 P 注 =30 106Pa A 分 —— 塑料及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 [13] 產(chǎn)品在分型面上的投影近似為長方形，長為 150cm,寬為 40cm，所以 A 分 =150 40=6000cm2= 由以上數(shù)據(jù)可知 K 損 P 注 A 分 = 30 106 = 106N 即 F 鎖 ≥ K 損 P 注 A 分 ，滿足鎖模力的要求。 安裝部分相關(guān)尺寸的校核 噴嘴尺寸：注射機(jī)的噴嘴與模具的澆套關(guān)系如圖 51所示。主流道的始端球面半徑 R 應(yīng)比注射機(jī)噴嘴頭球面半徑 R0大 1～ 2mm；主流道小端直徑 d 應(yīng)比噴嘴直徑 d0大 ～ 1mm，以防止主流道口部積存凝料而影響脫模。 圖 51 模具外形尺寸校核 注塑模外形尺寸應(yīng)小于注塑機(jī)工作臺(tái)面的有效尺寸。模具長寬方向的尺寸要與注塑機(jī)拉桿 間距相適應(yīng)，模具至少有一個(gè)方向的尺寸能穿過拉桿間的空間裝在注塑機(jī)的工作臺(tái)面上。 模具厚度校核 模具厚度必 須滿足下式： 式中 H m—— 所設(shè)計(jì)的模具厚度 280 mm； 江蘇大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 H min—— 注塑機(jī)所允許的最小模具厚度 170mm； H max—— 注塑機(jī)所允許的最大模具厚度 360 mm； 模具安裝尺寸校核 注塑機(jī)的動(dòng)模板，定模板臺(tái)面上有許多不同間距的螺釘孔或“ T”形槽，用于安裝固定模具。模具固定安裝方法有兩種：螺釘固定，壓板固定。采用螺釘直接固定時(shí)（大型模具常用這種方法），模具動(dòng)，定模板上的螺孔及其間距，必須與注塑機(jī)模板臺(tái)面上對(duì)應(yīng)的螺孔一致；采用壓板固定時(shí)（中，小模具多用這種方法） ，只要在模具的固定板附近有螺孔就行，有較大的靈活性。 該模具外形尺寸為 250 280 屬中小型模具，所以采用壓板固定法（一般認(rèn)為當(dāng)尺寸在 500 500 內(nèi)為中小模具）。 開模行程校核 所選注塑機(jī)為全液壓式鎖模機(jī)構(gòu)，最大開模行程受模具厚度影響。此時(shí)最大開模行程 S 開 等于注塑機(jī)移動(dòng)、固定模板臺(tái)面之間的最大距離減去模具厚度。 式中 S 開 —— 注塑機(jī)移模行程 280 mm； H1—— 推出距離 31mm； H2—— 流道凝料與塑件高度 100mm。 結(jié)語 江蘇大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì) 我的理論知識(shí)扎實(shí)了很多，在設(shè)計(jì)中把課本有系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了一遍為將來的工作學(xué)習(xí)都打好了基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)中我也發(fā)現(xiàn)了自己的不足，在老師的細(xì)心地教導(dǎo)下發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)補(bǔ)充自己的不足。還有使自己的手繪再次的熟練起來。 在設(shè)計(jì)過程中通過 CAD 繪圖軟件， 展 示出模具的基本結(jié)構(gòu)，包括澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)和 脫模 的結(jié)構(gòu)，所以，我們可以清楚地看到模具塑件的基本結(jié)構(gòu)和形狀，在設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)過程中，不僅了解很多的 知識(shí) ，也讓我設(shè)計(jì)得到了大大提高，我學(xué)到了很多 課本外老師沒有講 的知識(shí)，也讓我認(rèn)識(shí)了很多自己的缺點(diǎn)，未來 我 一定更加努力 讓自己進(jìn)步 ，打好未來 發(fā)展的基礎(chǔ)。 致謝 江蘇大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 本 次 設(shè)計(jì) 過程中， 在選題及研究過程 上 得到 了周建忠 老師的悉心指導(dǎo)。 在平時(shí)，周老師 老師多次詢問設(shè)計(jì)研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。 周 老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅 教授 我 許多知識(shí) ，而且 讓我懂得了很多做人的道理 ，雖 然只有短短的三年時(shí)間 ，卻給 我?guī)?終生受 之不盡的益處 。 我 對(duì) 周 老師的感激之情是 溢于言表的。 感謝大學(xué)四年來教授我的老師們和同學(xué)們， 使 我在大學(xué)里快樂的成長、成熟。這次的設(shè)計(jì)過程使我的知識(shí)扎 實(shí)了很多。再次感謝學(xué)校及院系領(lǐng)導(dǎo)，我的設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師及授課老師們。 參考文獻(xiàn) 江蘇大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 [1] 王世剛，張秀親，苗淑杰 .機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐 [M].哈爾濱工程大學(xué)出版 20xx. 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