【正文】 接著設(shè)計頂出機構(gòu)，冷卻系統(tǒng)，完成整套模具設(shè)計。 圖 414 型芯內(nèi)冷卻系統(tǒng) 28 圖 415 型腔內(nèi)的冷卻系統(tǒng) 冷卻管道傳熱面積及管道數(shù)目的計算 （ 1） 水的體積流率： 20 1 2/[ ( ) ]vpq m Q C T T?? ? ? ? ? （ 426） =586/[100070（ 2720） ] =（ 2） 求冷水在管道內(nèi)的流速 V 3224 4 1 . 6 6 1 0 2 . 2 1 /3 . 1 4 ( 4 / 1 0 0 0 ) 6 0VqV m sd????? ? ? （ 427） （ 3）傳熱系數(shù)： 0. 8 0. 20 ( ) /A u d??? （ 428） =()(4/1000) =（ 4）傳熱面積： /A Q T?? ?? 29 （ 429） 0 /( )m Q T?? ? ? ? =[] = （ 5）水孔數(shù)： /( )n A d b??? （ 430） 60 . 2 6 9 / ( 3 . 1 4 4 1 2 3 1 0 )?? ? ? ? = 取 n=6，即布置 六 根冷卻水道 式中 M—— 單位時間注入模具中的塑料質(zhì)量 (Kg/s) Q0 —— 在模腔內(nèi)單位質(zhì)量熔融塑料凝固所放出的熱量KJ/ Ρ—— 冷卻水的密度 (Kg/m3 ) Cp2—— 冷卻水的定壓比熱容 KJ/ T1—— 冷卻水出口溫度 T2—— 冷 卻水進口溫度 A0—— 與入口冷卻水溫有關(guān)的物理常數(shù) △ T—— 平均溫差 B—— 模具上冷卻水孔深，即模寬 D—— 水孔直徑 30 第五章 模具 3D和 2D 圖展示 模具 3D 圖示 圖 51 模具總裝模架圖示 圖 52 動模板 圖示 31 53 定模板 圖示 54 型芯 以及斜頂圖示 32 二維 CAD 模具總裝圖示 圖 55 主視圖 圖 56 左視圖 33 圖 57 型芯示意圖 圖 58 型腔示意圖 34 結(jié) 論 本設(shè)計首先介紹了模具工業(yè)的重要性及我國模具特別是塑料模具的發(fā)展前景。熔體充模時，澆口附近的溫度最高。 冷卻管道與型腔壁的距離太大會使冷卻效率下降，而距離太小有會造成冷卻不均勻。因為多而細(xì)的冷卻管道擴大了模溫的調(diào)節(jié)的范圍，但管道不可以太細(xì)，以免堵塞，一般取管道的直徑為 825mm。從壓力的損失觀點出發(fā)，冷卻回路的長度應(yīng)在 以下，回路的彎頭 27 數(shù)目不希望超過 5 個 (6)由于凹模和型芯的冷卻情況不同，一般應(yīng)采用兩條冷卻俄回路分別冷卻凹模和型芯。 (2)注意凹模和型芯的熱平衡。 (3)力學(xué)性能 對于結(jié)晶性材料，結(jié)晶度越高，塑件的應(yīng)力開列傾向越大，故從減小應(yīng)力開裂的角度出發(fā)，降低模溫是有利的。 (2)尺寸精度 利用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)能保持模具溫度的恒定，能減少塑件成型收縮率的波動，提高塑件尺寸精度的穩(wěn)定性。一般來說，抽芯距等于側(cè)孔深度加 2mm3mm 的安全距 ? 離。)/(1+176。在開始抽拔的瞬時所需的抽拔力成為初始抽拔力，以后抽拔所需的力成為相繼抽拔力。頂出力是確定頂出機構(gòu)結(jié)構(gòu)和尺寸的依據(jù)，它與塑料種類，塑件包容在型芯上的面積以及塑件的熱收縮率等有關(guān)， 計算公式： )42tdd(EAfCF d?td?? （ 415） 式中 F—— 頂出力 N E—— 塑料彈性模量 1800MPa A—— 塑料包容在型芯的徑向面積 10000mm2 F—— 塑料與鋼之間的摩擦因素 d—— 型芯直徑 94mm t—— 塑件平均壁厚 3mm 23 ? —— 塑件材料的泊松比 dC —— 塑件在徑向的熱收縮 dC ＝ dTTa EMp )( ? 式中 pa —— 塑料熱膨脹系數(shù) 710 5? Tm—— 注入型腔的熔融塑料溫度 180℃ ET —— 塑件出模溫度 60℃ 代入得： dC ＝ )(94????????? = （ 416） （ 3） 脫模力計算 計算公式為： KfE S LF )1( )t a n(c o s8 ? ??? ? ?? （ 417） 式中 K—— 查《塑料成形加工與模具》 [9]表 8－ 3得 ? —— 矩形制件的平均壁厚 3mm E—— 塑料的彈性模量 1800 S—— 塑料平均成型收縮率 L—— 制件對型芯的包容深度 27mm ? —— 模具型芯的脫模斜度 1176。因此還必須設(shè)計復(fù)位桿來實現(xiàn)這一動作 ,復(fù)位桿 又 稱回程桿。它是由 斜頂 、推桿 、 固定板、推桿墊板、復(fù)位桿和彈簧所組成。 （ 4）頂出力應(yīng)作用在不易使塑件產(chǎn)生變形的位置，如加強筋，凸緣，厚壁處等。導(dǎo)套如圖 411 所示： 圖 411 導(dǎo)套圖 21 脫模機構(gòu)的設(shè)計 頂出機構(gòu)的設(shè)計原則 （ 1）頂出機構(gòu)的運動要準(zhǔn)確，可靠，靈活，無卡死現(xiàn)象 ，機構(gòu)本身要有足夠的剛度和強度，足以克服托模阻力。 所以 ? ?? ? . 5 8 2 . 51% ??????ML mm （ 414） 模架的選取 模架是注射模的骨架。 凹模長度尺寸計算為： ? ?? ? % ?? ??????ML （ 45） 凹模深度尺寸計算為： ? ? % ?? ??????? ?????MH （ 46） 凹模寬度尺寸計算為： ? ?? ? 33..033..0 1 0 0. 1 % ?? ??????ML （ 47） （ 2）凸模的工作尺寸計算 其工作尺寸屬于被包容尺寸，盡量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。 圖 47 凹模設(shè)計圖 (2）凸模的設(shè)計 由于整體式凸模浪費材料太大并且切削加工量大，在當(dāng)今的模具結(jié)構(gòu)中幾乎沒有這種結(jié)構(gòu)。 圖 46 冷料穴和拉料桿形式 排氣方式 此制件屬中小型，且注射速度中等，可以利用分型面和推桿的間隙排氣，不開設(shè)專門排氣槽，這樣既可 減少設(shè)計的復(fù)雜度，又可節(jié)約設(shè)計成本。選擇的澆口套如圖 45所示： 圖 45 澆口套設(shè)計圖 冷料 穴 及拉料桿 冷料穴的作用是貯存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭以及熔體流動的前鋒冷料， 以防止熔體冷料進入型腔。澆口的長度Lg= 分流道截面 積 Ar Ar= ?2)2(d = mm2 澆口套設(shè)計 由于注塑成型時主流道要與高溫塑料熔體和注塑機噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以一般都不將主流道直接開 在定模上，將它單獨開設(shè)在一個嵌套中，然后將此套再嵌入定模內(nèi)，此套為澆口套 ,也稱為主流道襯套。 分流道的截面形狀有圓形、半圓形、矩形、梯形、 V 形等多種。 對于多型腔相同制品的模具，其澆口平衡計算公式如下： BGVLgLrAg?? （ 42） 式中 Ag—— 澆口的截面積 mm2。實際上尚須對這些因素作校正，才能達(dá)到充模時間相等的目的。 (1)分流道的平衡 在多腔模具中，熔體在主流道與各分流道，或各分流道之間的體積流量是不會相同的，但可以認(rèn)為他們的流速是相等的，以此達(dá)到各型腔同時充滿的目的。 主流道形狀及其與注塑機噴嘴配合關(guān)系如圖 43 圖 43 主流道形狀與注塑機噴嘴配合關(guān)系圖 D2=D1+（ ~1mm） R2=R1+（ 1~2mm） （其中 D R1 分別為注射機射出口的直徑及注射頭的球半徑 ) 由于 PC 流動性 一般 ，所以主流道進口端的截面直徑取稍大些。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。此時最大開模行程 S開 等于注塑機移動、固定模板臺面之間的最大距離減去模具厚度 S開 ≥ H1+H2+（ 5~10） mm （ 34） 180≥ 25+25+10 180≥ 60 滿足要求。 模具厚度校核 模具厚度必須滿足下式： H min ? H m ? H max （ 33） 70? 80 ? 200 滿足要求。 使用 Pro/e 軟件對塑件三維模型進 行分析得 ： 7 塑件體積為 V= 104 mm 3 曲面面積 = 104 mm2 密度 = g/cm3 質(zhì)量 =72g 計算塑件質(zhì)量： 由公式 M=? V=103104=72g 圖 23 質(zhì)量屬性 8 第三章 注塑 機的選擇 選定注射機 由 PRO/E 建模分析得（材料密度取 g/cm3） 塑件體積為 :V塑 =104mm3，