【正文】 桿、活動型芯以及雙支點的固定型芯端部與模板的配合間隙進行排氣，其間隙為 ～ 。 31 第 12章 溫控系統(tǒng)設計 塑料在成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質量。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，則熔體流動性差，塑件輪廓不清晰，表面會產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷；當模具溫度不均勻時，型芯和型腔溫度差過大，塑件收縮不均勻，導致塑件翹曲變形，會影響塑件的形狀和尺寸精度。高置溫度調節(jié)系統(tǒng)以達到理想的溫度要求。 。 。 ，以得到柔軟性、撓曲性、伸長率較好的塑件。 。 。 的位置。 ，應將冷卻管道進行串聯(lián)連接。 ，比采用獨根大冷卻管道好，因為多而細的冷卻管道擴大了模溫調節(jié)的范圍。 ，應沿其收縮方向設置冷卻回路。 ，通過調節(jié)水的流量來調節(jié)模具溫度。 ，一般為冷卻管道直徑 d的 (1～ 2)倍，管道與管道間的距離一般為 (～ 4)d。 處型腔表面的距離相等。 。 。 。 、出口水管接頭的位置應盡可能設在模具的同一側，為了不影響操場作，通常應將進、出口水管接頭設在注射機背面的模具一側。 熔體熱量 95%由冷卻介質（水）帶走，冷卻時間占成型周期的 2/3。 32 冷卻水道應盡量多、截面尺寸應盡量大 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。 冷卻水道至型腔表面距離應盡量相等 當塑件壁厚均 勻時，冷卻水道到型腔表面最好距離相等，但是當塑件不均勻時，厚的地方冷卻水道到型腔表面的距離應近一些，間距也可適當小一些。一般水道孔邊至型腔表面的距離應大于 10mm，常用 12～ 15mm. 澆口處加強冷卻 塑料熔體充填型腔時，澆口附近溫度最高，距澆口越遠溫度就越低，因此澆口附近應加強冷卻，通常將冷卻水道的入口處設置在澆口附近，使?jié)部诟浇哪＞咴谳^低溫度下冷卻，而遠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，所以在設計時應引起注意。 冷卻水道的總長度的計算可公式： Lw=Aw/π Lw 冷卻水道總長度 Aw熱傳導面積 Dw 冷卻水道直徑 根據(jù)模具結構要求，冷卻水道長度 冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置 聚乙烯的收縮率大，水道應盡量沿著收縮方向設置。 合理確定冷卻水管接頭位置 為不影響操作，進出口水管接頭通常設在注射機背面的模具同一側。 冷卻系統(tǒng)的水道 盡量避免與模具上其它機構（如推桿孔，小型芯等）發(fā)生干涉現(xiàn)象，設計時要通盤考慮。 冷卻水道水管接頭 應埋入模板內(nèi) 以免模具在運動過程中造成損壞。 冷卻水道的設計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)此套模具結構，采用孔徑為 8mm 的冷卻水道。 33 根據(jù)塑料制品的形狀及其所需的冷卻效果，冷卻回跟可分為直通式、圓周式、多級式、螺旋式、噴射式、隔板式等多種樣式，同時還可以互相配合，構成各種冷卻回路。冷卻系統(tǒng)的主要形式有： 簡單流道式 即通過在模具上直接打孔，并通以冷卻水而進行冷卻，是生產(chǎn) 中最常用的一種形式。適用于成型較淺且面積較大的塑件，對深腔和高度較大的型芯冷卻效果好。； 螺旋式 其特點是使冷卻水在模具中產(chǎn)生螺旋狀態(tài)回路，冷卻效果好，但制造比較麻煩。 隔片導流式 一種用于多型芯的冷卻形式。 噴流式 用于長型芯的冷卻形式，是在型芯中間裝有一個噴水管，冷卻水從噴水管的頂端噴出，向四周分流冷卻芯壁。 導熱桿及導熱型芯式 是在型芯上鑲有導熱性能好的鈹銅合金，冷卻水與鈹銅合金的全部接觸，以提高冷卻效率。 冷卻系統(tǒng)對應不同的 冷卻裝置有不同的零件，主要有以下幾種： ，一般由黃銅制成，對要求不高的模具也可用一般結構鋼制成。 ，主要用來構造水路，起截流作用。要求高的模具用黃銅制作。 ，主要用來使冷卻回路不泄漏。 ，主要用來使螺塞或水管接頭與冷卻通道連接不泄漏。 ，主要作用是連接并構造模外冷卻回路。 本塑件屬于小型模具，可忽略空氣對流、輻射以及注射機接觸傳走的熱量，同時也忽略高溫噴嘴頭向模具的接觸傳給型腔的熱。對其進行簡單計算，及以塑料熔體釋放出的熱 Q1 作總熱量 ，全部由冷卻介質傳走。 (模具實際工作過程中，這些熱量應分別由凹模和冷卻系統(tǒng)所帶走，因此此處計算是個近似值 )。 ssQnGQ QnGQ ?? ??21凸凹 34 式中 G1， G2 分別為凹模和型芯所承擔制品質量 (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算 G G2。對于圓筒類制品，實驗表明約40%的帶走，其 余 60%由型芯帶走。 單位時間內(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 =24g G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 第六部分注射機的選擇時已計算得出。 確定生產(chǎn)周期： 脫冷注 tttt ??? 式中 t 為生產(chǎn)周期（ s）， t 注為注射時間， t冷為冷卻時間， t澆為脫模時間，由《塑料制品成型及模具設計》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計》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 590690kJ/kg 每小時需要注射的次數(shù) N=3600/t； 取 t=120s，可求得 N=30 次 . 每小時的注射量： hkgGNW / ????? 從型腔內(nèi)發(fā)出的總熱量 sQWQ ??總 Qs取 650kJ/kg，代入式中得 hkJkgkJhkgQ /468/650/ ???總 凹模冷卻水質體積流量 )( 60/1 進出凹 TTCQq v ??? ? 公式參見《塑料制品成型及模具設計》經(jīng) 145 頁 491 式中 ? 為水的密度 33 /10 mkg ， C1 為水的比熱容 CkgJC ??? / ， T出為水管出口設定溫度， T進為水管進口設定溫度。 凹Q 為凹模帶走的熱量。設定水管進口溫度 CT ??23進 ，水管出口溫度 CT ??27出 ，則平均水溫 CTTT ???? 252 出進平將以上數(shù)據(jù)代入得： 35 m i n/)2327( 60/468 333 mqv ?????? 塑料制品成型及模具設計 冷卻管道直徑 d=8mm； 冷卻水的平均流速 smdqvv / 232 ?? ???? ??平均 冷卻管壁與水交界面的的傳熱膜系數(shù) h3 3 )( dfh ??? 式中， f 為與冷卻介質溫度有關的物理系數(shù)，查《塑料制品成型及模具設計》第 146 頁表 427 可得，平均水溫 T平 =25 攝氏度時， f=， ? 為冷卻介質在一定溫度下的密度，此處取 33 /10 mkg?? ； ? 為冷卻介質在圓管中的流速，取sm/?? ； d 為水孔直徑，取 d=8mm=。將以上數(shù)據(jù)代入上式得： )( ??????h 凹模冷卻管的總全熱面積 Th QA ??? 3 凹 式 中 ， △ T 為 模 具 溫 度 與 冷 卻 介 質 溫 度 之 間 的 平 均 溫 差 ，即 : CCCCTTTT M ???? ???????? 202/)2723(452/)( 進出 將以上數(shù)據(jù)代入上式得： 234 468 mA ?????? 計算凹模上應設冷卻管長度 dALdLA ?? /???? mmmdAL ??????? ??? 本塑件是中等 深度的塑件，采用點澆口進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。由以上計算可得：通水孔直徑取 d=8mm. 如下圖 121： 36 圖 121 中等深度的塑件 37 第 13章 模具的閉模高度和開模行程驗算 模具的閉模高度是指模具閉模時，定模板到模腳下表面的距離，從模具的裝配圖中可知： H=174mm。 由注射機的選擇參數(shù)可查得： Hmin=60mm Hmax=180mm HminHHmax，故模具能在設備上安裝。 S? =2(H1+H2)+(5～ 10) =2(42+15)+(5～ 10) =119～ 124mm H1～脫模距離， H2～塑件高度， S? 模具的實際開模行程 由前面注射機的選擇技術參數(shù)可查得，注射機的開模行程： S=160mm 故 S? S，模具能順利脫出塑件。 38 第 14章 模具工作過程 模具裝配試模完畢之后，模具進入正式工作狀態(tài)， 其基本工作過程如下： LDPE 進行烘干，并裝入料斗； 、型腔，并涂上脫模劑，進行適當?shù)念A熱； 、鎖緊模具； ，注射裝置準備注射； ，其過程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結后的冷卻和脫模； ：開模時，由于彈簧壓力使中間板 11 與定模板 12 首先分型，此時凝料留在定模板上。中間板隨動模一起向下運動。當中間板運動到一定距離時，安裝在定模板上的定距拉板 18 擋住安裝在中間板上的限位銷 19，中間板停止移動；動模繼續(xù)向下運動，此時在脫模板與中間板處第二次 分型，由于塑件收縮產(chǎn)生了包緊力，塑件緊包在螺紋型芯 13 上，故塑件隨動模一起繼續(xù)向下運動。這時頂桿將脫模板向上頂出，螺紋型芯隨塑件一起脫出大型芯，手動將塑件取出，完成脫模 . ，合模。 39 結 論 通過這次系統(tǒng)的注射模的設計，我更進一步的了解了注射模的結構及各工作零部件的設計原則和設計要點，掌握了注射模具設計的一般程序。 進行塑料產(chǎn)品的模具設計首先要對成型制品進行分析，再考慮澆注系統(tǒng)、型腔的分布、導向推出機構等后續(xù)工作。通過制品的零件圖就可以了解制品的設計要求。對形態(tài)復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性、收縮率，透明性和制品的機械強度、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)濟性。模具的結構設計要求經(jīng)濟合理，認真掌握各種注射模具的設計的普遍的規(guī)律，可以縮短模具設計周期，提高模具設計的水平。在設計的過程中，理論指導實踐，將所學的知識應用到實踐中，通過這次瓶蓋注塑模具的設計，熟悉了基本的設計流程，掌握了一些簡單的設計技能。更重要的是進一步鍛練和加強統(tǒng)籌協(xié)調、全盤周到地考慮問題的能力，為今后的工作學習都打下了堅實的基 礎。也必將對今后的發(fā)展產(chǎn)生深遠積極的影響。 40 致 謝 首先要感謝母校對我的培養(yǎng)和教育，在三年的大學生活中，我不僅學會了專業(yè)知識，還學會了許多做人處世的道理。提高了自己分析問題和解決問題的能力 .為今后走向社會打下了堅實的基礎 .其次要感謝三年來老師對我的教導，讓我從無知走向了成熟，掌握了一門專業(yè)知識 .因為老師們的默默奉獻，才有了我們的今天，我們才能順利的完成三年的學習生活 .特別要感謝我的我的指導老師，本次設計是在各位老師悉心指導下才能順利完成的 .同時還要感謝我的班主任和與我同窗的同學們，不管在學習還是在生活中，都給我?guī)砹藷o窮的幫助和樂趣，正因為有了你們，我的三年學習生活才會如此的五彩濱紛，充滿了關愛與友誼 .還要感謝今天在坐的各位老師的聆聽與指導 . 由于我的水平有限，設計中可能還存在許多不足的地方，希望在坐的各位老師、能夠批評指正，再次謝謝您們！ 41 參考資料 [1]屈華昌 .塑料成型工藝與模具設計 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 2021. 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