带侧台方套管模具设计.pdf

《带侧台方套管模具设计.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《带侧台方套管模具设计.pdf（27页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、摘 要 为了熟练掌握模具制造这个占机械行业很大份额的行业的知识，对方套管注塑的模具进行了设计。这个设计又是对四年来所学机械方面知识的一次综合运用的机会，所以相对的重要。通过老师的指导下与在图书馆、网络自学了很多模具方面的知识，了解到模具技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志，并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。方套管模具是注塑模具中比较典型的模具当然也有它自身的特点。典型在于它是方柱形，内有贯通的圆形孔，形状比较规则，相对比较对称；它的特点在于柱子的长度相比于截面的圆直径比较大，所轴向长度很大，而且他的一个面上有圆柱凸台且有通孔。所以在设计时必须考虑测抽芯，哈

2、呋分型的设计等很多问题。在设计过程中，主要对模具的型芯、型腔、浇注系统、导向系统和脱模系统进行了精密的计算和合理的选择。设计中主要运用了 Pro/E和 Auto CAD软件，根据制件的零件图绘制了模具的各个零件图和装配图。关键字：模具；机械；Pro/E；Auto CAD ABSTRACT In order to master the mold manufacturing machinery industry accounted for a large share of the knowledge of the industry,the other casing injection mold w

3、as designed.This design is a four years to learn the mechanical aspects of the knowledge of a comprehensive use of the opportunity,so the relative importance.Through the guidance of the teacher and in the library,the network self-taught a lot of mold knowledge,understand the level of mold technology

4、 has become a measure of the level of a national manufacturing an important symbol,and to a large extent determine the quality of the product,Efficiency and new product development capabilities.Square casing mold is a typical mold in injection molds,of course,has its own characteristics.It is charac

5、terized by the fact that the length of the column is larger than the circle diameter of the section,and the axial length is large,and it is characterized by the fact that the length of the column is larger than that of the cross section.One side has a cylindrical boss and has a through hole.So in th

6、e design must consider the test core,Ha Fu classification design and many other issues.In the design process,the core of the mold,cavity,gating system,guidance system and stripping system for a sophisticated calculation and a reasonable choice.The design of the main use of the Pro/E and Auto CAD sof

7、tware,according to the parts of the parts of the drawing of the mold parts and assembly drawings.Key words:mold;machinery;Pro/E;Auto CAD 目 录 第一章 塑件成型工艺分析.4 1.1塑件结构分析.4 1.2 塑件材料分析.5 1.3 注射机的选择.5 第二章拟定模具结构形式.8 2.1 模具分型面的确定.8 2.2 型腔数量和排列方式的确定.9 第三章 浇注系统的设计.10 3.1 主流道的设计.10 3.2分流道的设计.11 3.3冷料穴的设计.11 3.4

8、浇口的设计.12 第四章 成型零部件设计.13 4.1成型零件的结构设计.13 4.2成型零件的钢材选用.13 4.3 成型零件工作尺寸的计算.13 第五章 模架的确定与模板校核.15 5.1模架的确定.15 5.2 模板各尺寸的校核.15 第六章 排气系统的设计.16 第七章 脱模推出机构设计.17 7.1推杆位置的设置.17 7.2 推杆形状及固定形式.17 7.3脱模力的计算.17 7.4侧推出零件尺寸的确定.18 7.5校核推出机构作用在塑件上的单位压应力.19 第八章 冷却系统设计.20 8.1冷却介质.20 8.2冷却系统的简单计算.20 第九章导向与定位结构的设计.22 谢辞.2

9、3 参考文献.24 1 第一章 2 3 4 塑件成型工艺分析 1.1塑件结构分析 所给课题为带侧台方套管，该塑料制件外形看似简单，但在设计这套模具时，需要同时考虑主型芯过长并且存在着侧抽芯这些问题，故有一定难度。本设计的塑件壁厚为 2mm，适合注塑成型。精度等级按实际公差计算，由于是哈呋分型所以无需设计脱模斜度，当分型时塑件因凸台的存在，开模后制品挂在成型凸台的哈呋上，再由侧向脱模机构使制品完全脱模。塑件的三维图与二维图。见图 1-1下图所示。5 图 1-1 1.2 塑件材料分析（1）使用性能 综合性能好，冲击强度，力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性，电气性能良好；易于成型和机械加工，其表面可镀

10、铬，适合制作一般机械零件，减摩零件，传动零件和结构零件。（2）成型性能 据参考文献1P20可知，ABS塑料呈淡黄色不透明，非结晶塑料，ABS是无定型聚合物，无明显熔点，熔融流动温度不太高，在 160190范围具有充分的流动性，而且热稳定性较好，在约 285时才出现分解现象，因此具有较广的加工温度。ABS具有有一定的吸湿性，故在成型之前要对其进行干燥处理。（3）HDPE 主要性能指标如表11 所示。表 1-1 HDPE主要性能指标 1.3 注射机的选择 注塑是 ABS塑料最重要的成型方法，在设计模具时，为了生产出合格的塑料制件，除了应掌握注塑成型工艺过程外，还应对所选用的注塑机的有关技术参数进行

11、全面的了解。注塑机是塑料注塑成型所用的主要设备。注塑成型时模具安装在注塑机的动模密度/g.cm3 1.021.08 弯曲模量/Mpa 1400 压缩强度/Mpa 53 洁净度/%8095 拉伸强度/Mpa 38 剪切强度/Mpa 2036 屈服强度/Mpa 50 拉伸模量/Mpa 1400 抗弯强度/Mpa 80 熔融温度/160190 弯曲强度/Mpa 2540 比热容/J/kg/1470 6 板上，通过注塑机的液压锁模机构使动模具处于合模状态。这就需要较核该模具所需要的锁模力。是否在注塑机允许范围内。另外模具的开模行程和最大闭和高度都应该通过较核。经分析，本设计适应采用螺杆卧式注塑机。其螺

12、杆式注塑机的工艺参数如下表 1-2：表 1-2 材料所需的注塑机工艺参数 根据以上的注塑机的工艺参数以及注塑量、注塑压力等各方面要求先初步选用XS-ZY-500型卧式注塑机，该注塑机的主要技术参数如下表1-3：根据参考文献 1P70可知，以注塑机注射能力为基础，每次在注射量不超过注塑机最大注射量的80%，按公式计算模具的型腔数：n=(0.8G-m2)/m1 式中：G 注塑机的最大注塑量（g）；m1单个塑件的质量（g）；m2浇注系统质量（g）。n=（0.8x500-15）/95 n 4.05 模具型腔个数选一模四腔。表 1-3 XS-ZY-500型卧式注塑机主要技术参数 注塑机类型 喷嘴形式 喷

13、嘴温度/料筒温度/螺杆式注塑机 XS-ZY-500 直通式 180190 前段 中段 后段 200210 210230 180200 模具温度/注射压力/MPa 保压力/MPa 注射时间/s 5070 7090 5070 3 5 保压时间/s 冷却时间/s 成型周期/s 成型温度/1530 1530 4070 160190 注塑机型号 XS-ZY-500 理论注塑量/cm3 500 注塑压力/MPa 140 锁模力/10kN 350 螺杆直径/mm 65 开模行程/mm 700 7 最大注射面积/cm2 1000 最大模具厚度/mm 450 最小模具厚度/mm 300 喷嘴球半径/mm 18

14、喷嘴孔直径/mm 7.5 推出两侧中心孔径/mm 150 推出两侧孔径/mm 24.5 推出两侧孔距/mm 530 8 第二章 拟定模具结构形式 2.1 模具分型面的确定 分型面是分开模具取出塑件的面，是模具动、定模的分界面。分型面的选择受到塑料件的结构形状，壁厚，尺寸精度，嵌件的形状及其位置，塑料件在模具中成型的位置，脱模的方法，浇注系统的形式及位置，模具的类型，排气的方式，模具加工制造的工艺甚至成型设备结构等因素的影响，一般选择分型面是要考虑以下几点：1.便于塑料件的脱模，开模时，塑料件应尽可能的留在动模之中，但本设计中，考虑到经济性以及模具的紧凑性，故将主型芯设计在定模一侧。分型面的选择

15、应有利于侧面分型与抽芯；要有利于合理安排塑料件在模具中的方位，即型腔的方位；2.要满足塑料件外观质量要求 3.能保证塑料件的尺寸精度要求，可以满足其使用，配合要求 4.有利于防止溢料和考虑飞边在塑料件上的位置，以及飞边修出的难易程度 5.要有利于排气 根据本设计中的塑料件的结构特点以及设计要求，结合分型面选择原则等因素，本设计属于型腔完全在哈呋一侧，故分型面如图 2-1所示:图 2-1 9 2.2 型腔数量和排列方式的确定 1.型腔数目的确定 本设计通过计算为一模四件，故型腔数量为一模四腔。2.型腔的布置 型腔的排列涉及模具的尺寸，浇注系统的平衡，抽芯机构的设计，模温调节系统的设计及模具在开模

16、时的受力平衡等问题，因此在设计中应根据各方面情况进行综合考虑，并在设计中进行必要的修改，以达到完善的结果。本设计中，由于制件是带侧孔的方套管，加之要求一模四件，并且结合浇注系统的合理性为了简化模具结构和均衡进料，故采取单排列式 S 形的方式布置。10 第三章 浇注系统的设计 3.1 主流道的设计 主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，他将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模时主流道凝料顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和冲模时间。另外，由于其与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，因此设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。1.主流道尺寸（1

17、）主流道长度：小型模具 L 应尽量小于 60mm，本次设计中初取 50mm进行设计。（2）主流道小端直径：d=注射机喷嘴尺寸+（0.11）mm=（3+0.5）=3.5mm （3）主流道大端直径：d2=d+2Ltan8mm，式中 =4。（4）SR=注射机喷嘴球头半径+(12)mm=（14+2）=16mm 2.主流道的凝料体积 33222mm855.1mm5.185525.25.425.25.450314.33rRrRLV 3.主流道当量半径 mm375.3mm25.425.2Rn 4.主流道浇口套的形式 主流道衬套为标准件可选购。主流道小端入口处与入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损。对材料的要求

18、较严格，因而尽量小型注射模可以将主流道浇口套与定位圈设计成一个整体，但考虑上述因素通常仍然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。设计中常采用碳素工具钢（T10A），热处理淬火表面硬度为 5055HRC。其结构如下图 3-1所示：图 3-1 11 3.2分流道的设计 分流道的设计应能使塑料熔体的流向得到平稳的转换，并且能够充分的充满型腔；要保证各型腔之间的距离恰当，以保证排布冷却水道，螺钉等，并有足够的截面积承受注塑力，同时还要尽量缩短流道的长度，降低浇注系统的凝料重量，是温度降和压力降尽可能的低。并且型腔和浇注系统的投影面积的重心应尽量接近注塑机的锁模力的

19、中心。分流道的布置：在多型腔注射模具中，分流道的设置形式分为平衡式和非平衡式两种，一般以平衡式设置布局为佳，这样可以达到各型腔能够均衡的充填熔体，并且同时充满各个型腔。平衡式是指主流道到各个型腔的分流道，其长度，形状，断面尺寸都对应相等，因此可以获得较高的制件精度，本设计中由于情况特殊，综合所有因素考虑，只要采取中心对称式排布的方式才最合理。分流道截面形状：实际设计中所采用的分流道断面形状有圆形，半圆形，矩形和梯形，U形。U形流动效率低于圆形与正六角形，但加工容易，又比圆形与正方形流道容易脱模，故本设计中采用 U 形分流道。1.分流道的长度 根据 4 个型腔的结构设计，L 分 取 150mm。

20、2.分流道的当量直径 因为该塑件的质量 m=pV=155.26g，所以分流道的当量直径为 D 分=0.2654分塑Lm=6.13mm。3.分流道的界面形状 本设计采用 U 形截面。分流道的截面尺寸 D=6.13mm,所以 H 取 6R 取 2.5。4.凝料体积 （1）分流道的长度 L=1502=300mm（2）分流道截面积 A42D=29.52mm（3）凝料体积 V=2LA=30029.5=88503mm=8.853cm 5.分流道的表面粗糙度和脱模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很高，一般取 Ra1.252.5即可，此处取 1.6，另外脱模斜度在 5 10之间，这里的脱模斜度为 5。3.3冷

21、料穴的设计 在完成一次注射循环的间隔，考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一小段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约 1025mm的深度有个温度逐渐升高的区域，这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成型性能不佳，如果这里温度相对较低的冷料进入型腔，便会产 12 生次品。为克服这一现象的影响，用一个井穴将分流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。冷料穴位于分流道所在的动模板上，其作用是收集熔体前锋的冷料，防止进入型腔而影响塑件的质量。分流道冷料穴如图 3-2所示：图 3-2 3

22、.4浇口的设计 该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷，表面质量要求较高，采用一模四腔注射，为便于调整充模时间的剪切速率和封闭时间，因此采用点矩形浇口，有 5 的脱模斜度，其截面形状简单，易于加工，便于试模后的修正，且开设在哈呋上，从哈呋型腔的边缘进料。侧浇口尺寸的确定:H=nt=0.72=1.4mm B=395.2306.159837.030nAcm L 一般取0.52.5 L=0.7mm 13 第四章 成型零部件设计 4.1成型零件的结构设计（1）凹模的结构设计 凹模是用来成型制品外表面的模具零件，其结构与制品的形状、尺寸、使用要求、生产批量及模具的加工方法等有关，常用的结构形式有整体式、嵌入式

23、、组合式和镶拼组合式四种类型。根据对塑件的结构分析本设计中采用组合式凹模，其特点是结构简单，牢固可靠，不容易变形，成型出来的制品表面不会有镶拼接缝的溢料痕迹，还有助于减少注射模中成型零部件的数量，便并于脱模。（2）凸模的结构设计 凸模是用来成型制品内表面的模具零件，常用的结构形式有整体式和组合式两种类型由于凹、凸模件具有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及足够低的表面粗糙度。如果凹凸模都采用整体式，优点是加工成本低，但是常用模架的模板材料为中碳钢，用作凹、凸模，使用寿命短，若选用好材料的模板制作整体的凹凸模，则制造成本较高。综合考虑以上因素，凸模采用整体嵌入式。这样既保证了模具的使用寿

24、命，又不浪费价格昂贵的材料，并且损坏后，维修、更换方便。4.2成型零件的钢材选用 根据对成型塑件的综合分析，该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨性及良好的抗疲劳性能，同时考虑它的机械加工性能和抛光性能。又因为该塑件为大批量生产，所以构成成型腔的组合式凹模采用 45 钢。对于凸模来说，由于脱模时与塑件磨损严重，因此钢材也选用 45 钢。钢材淬火处理，硬度为 4348HRC。4.3 成型零件工作尺寸的计算 型腔和型芯径向尺寸的计算。根据塑料模具成型手册：已知塑料件尺寸为 Ls，取 1/23/4,本设计中取=0.5,而磨损量为 z=/6。z平均收缩率为 Scp，本设计中取 0.0055。设型腔

25、的径向尺寸为 LM 按平均值计算方法可得下式：（1）主型腔径向尺寸计算为：Ls=30mm mm5.06.0-300055.01s865.29L1083.000 xSCPLzM（2）侧型腔径向尺寸计算为：Ls=20mm mm4.06.0-200055.01s865.29L1067.000 xSCPLzM（3）主型芯的径向尺寸计算为：已知塑料件的尺寸为ls=26mm mm6.0260055.01sl383.26l10067.00-zxSCPM（4）侧型心径向尺寸计算为：ls=16mm mm38.06.0160055.01s0l316.16l10063.0z-xSCPM 14 （5）主型腔深度尺寸计

26、算为：Hs=150mm mm11.06.0-1500055.01s159.150H1185.000zxSHCPM（6）主型芯高度尺寸计算为：hs=150mm mm11.06.01500055.01s491.151h1h0185.00 xSCPMz（7）侧型腔深度尺寸计算为：Hs=6mm mm28.06.0-60055.01s865.5H1H047.000zxSCPM（8）侧型芯高度尺寸计算为：hs=8mm mm11.06.080055.01s224.8h1h065.00 xSCPMz 15 第五章 模架的确定与模板校核 5.1模架的确定 1.模架类型的确定 根据本设计中模具的总体结构：动模两板

27、块，一个槽块，采用推杆脱模机构，因此选用 A2 型模架，但是由于槽块厚度较大，需要厂家另行定做，其余部分均按标准选择模架。2.模具系列的确定 根据模具各部分的设计以及型腔的安排，本设计中型腔是直线分布的，故模架的长度要满足型腔排列的总长，由于每个型腔的径向尺寸不大，故宽度方面没有太大的要求，只要足够大于型腔的径向尺寸即可；综合考虑各方向的因素，本设计中最终决定选用尺寸选择模架序号为 8 号mmLW315315系列模具。3.动模板、支撑块厚度的确定 由于标准模架大致已经选定，故按照标准选取动模座板的尺寸为25mm。动模板的厚度，即标准模架中 A 板的厚度，根据塑料成型模具设计手册选取A 板厚度为

28、 32mm。槽块，及本设计中的中间板，由于该板做成了槽块，长度要求很大，故需要厂家另行订制作，在本设计中，为满足长度需求，动模板B 的厚度 250mm。本设计中，由于分型的距离很小，所以对垫块C 的要求不大，本设计中垫块 C 取标准模架中的较小值即可，即垫块高度 C 为 100mm。其余尺寸如顶板的厚度按标准模架为 25mm，顶杆固定板厚度相应为 20mm。剩余零件尺寸也均按标准模架选用。5.2 模板各尺寸的校核 1.模架平面尺寸 315315mm345345mm(拉杆间距)合格 2.模具高度尺寸 415mm，350mm(最小)415mm450mm(最大)合格 3.模具开模行程 s=65mm3

29、25mm(开模行程)合格。16 第六章 排气系统的设计 当塑料熔体填充型腔时，必须顺序排出型腔及浇注系统内空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因而产生的气体不被排干净，一方面将会在塑件上产生气泡，接缝表面轮廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面气体受压，体积缩小而产生高温会导致塑件局部碳化或烧焦，同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度，因此设计型腔时必须考虑排气问题。通常排气方式有以下几种：1 用分型面排气 2 用型芯和模板配合间隙排气 3 利用顶杆间隙排气 4 用侧型芯运动间隙排气 5 开排气槽 本设计属于中小型注塑模具，结合制件本身特点，前四种排气方式都可以在本

30、设计中应用到，故采用分型面和推杆制件与侧型芯以及顶杆孔之间的间隙排气。17 第七章 脱模推出机构设计 本课题中，在模具设计总方案决定了该设计中的脱模机构的类型，由于最终塑料制件留在侧型芯中，故脱模机构为一个主推带动侧推的装置。推出装置的设计原则必须满足：1.推出机构必须可靠:推出装置的设计，必须使其工作可靠、配合合理、动作灵活、制造方便、更换容易、机构本身要具有足够的刚度和强度，足以克服脱模阻力。2.保证塑料制件不变形、不损坏：故必须正确分析塑料件在成形之后对于型腔的附着力的大小和所在位置，以便合理的选择推出方式以及确定合理的推出点，使之布置均匀合理，本课题中，最终塑料制件留在侧型芯中，故必须

31、分析计算出塑料因收缩对侧型芯的包裹力，推出装置要大于这个包裹力才能将制件从侧型芯上推出，并且应该合理安排推杆的数量，分布方式。3.保证塑料表观质量良好：设计推出机构时，要求推出塑料件的位置要尽量的选择在塑件的内部或者是对塑料件表观无大的影响的端面等部位 结合这些原则和本课题中塑料制件的特点，加之推杆零件结构简单、加工、装配及更换方便，滑动阻力较小，使用效果好，设置布局自由度大，故选择推杆推出机构。7.1推杆位置的设置 结合本课题的方案图，则推杆应设置在脱模力大的地方，侧型芯周围塑料件对型芯的包紧力很大，所以可以在型芯外侧塑料件的端面上设置推杆，本设计初步采用平均每个制件采用两根推杆的平衡推出布

32、置 7.2 推杆形状及固定形式 综合分析，A型推杆结构简单而且应用广泛，故采用 A型推杆，尾部采用台肩式结构，台肩的直径 D 与推杆的直径约差 4 6mm,推杆直径 d 与模板上相应的推杆孔采用 H8/f7或者H8/f8的间隙配合。推杆固定端与推杆固定板之间通常采用单边为0.5mm的间隙，这样设计既可以降低加工要求，又能在多推杆结构情况下，不因为由于各板上的推杆孔的加工误差引起的轴线不一致而导致阻滞或卡死现象，本设计中推杆采用T10A碳素工具钢，热处理硬度要求为 5055HRC，工作端配合部分的表面粗糙度要低于 Ra0.8 m。7.3脱模力的计算 由于圆形孔为通孔，故脱模力即为制件对侧型芯的包

33、紧的脱模阻力，在脱模力计算中，将=r/t10 的制品视为薄壁制品，反之，视为厚壁制品。t制品的壁厚 2（mm）18 r型芯的平均半径 8（mm）=r/t=8/2=410,故本设计中为厚壁制品 本设计中侧型芯为厚壁圆形，故制品对型芯包紧的脱模阻力计算公式如下：21)1()tan(2kkfrESLF 式中：E 塑料的拉伸弹性模量（MPa）,ABS的 E 为 1.911.98GPa,本设计中E=1.95GPa S塑料的平均收缩率，ABS的 S为（0.3%0.8%），本设计中取 S=0.5%=0.005 L被包型芯长度（mm）,本设计中 L=7mm f制品与钢材表面之间的静摩擦系数，ABS的 f 取

34、0.45 型芯的脱模斜度，取 0 塑料的泊松比，ABS的 取 0.3 K1是由 和决定的无因次数 56.3cos2cos2221K K2厚壁制件的计算系数，其计算公式为：1cossin12fK NkkfrESLF36.96156.33.010tan45.0005.095.182)1()tan(221 故侧抽芯的脱模力为96.364=385.44N 7.4侧推出零件尺寸的确定 侧顶杆直径的确定：根据欧拉公式，可得推杆直径 d（mm）的公式：412nEFLkd脱 式中：d 推杆的最小直径，mm k安全系数，可取 k=1.5 L侧顶杆的长度，L=33mm F脱模力，F=385.44N n推杆数目,n

35、=8 E钢材的弹性模量，52.1 10EMPa 19 得 d=7.86mm 综合考虑，最终采用 8 根直径为 8mm推杆。同上得出主推杆的的脱模力 NkkfrESLF5.415156.33.010tan45.0005.095.1132)1()tan(221 推杆直径的确定：根据压杆稳定公式，可得推杆直径d（mm）的公式：412nEFLkd脱 式中：d 推杆的最小直径，mm K安全系数，可取 K=1.5 L推杆的长度，L=128mm F脱模力，F=1662N n推杆数目,n=4 E钢材的弹性模量，52.1 10EMPaMPa 得 d=13.75mm 故取推杆直径为 d=15mm 7.5校核推出机

36、构作用在塑件上的单位压应力 推出面积 842dA=8842 =402.122mm 推出应力 12.40244.3852.12.1AF=1.15MPa22.5MPa 合格 20 第八章 冷却系统设计 模具的冷却系统的设计关系到塑料制件质量以及生产效率，合理的冷却系统能改善塑料成型，减少塑件应力的变形，改善塑料外观质量，提高塑料物理性能及提高生产效率。冷却系统的计算很麻烦，在此只进行简单的计算。设计时忽略磨具因空气对流，辐射以及与注射接触所散发的热量，按单位时间内塑料溶体凝固时所放出的热量应等于冷却水所带走的热量。8.1冷却介质 ABS属于中等粘度材料，其成型温度计模具温度分别为 200和 508

37、0。所以磨具温度初步选定为 50，用常温水队模具进行冷却。8.2冷却系统的简单计算 1.单位时间内注入模具的塑料溶体的总质量 w（1）塑料制品的体积 359.61922.152485.8855.1cmnVVVV塑分主（2）塑料制品的质量 m=v=152.221.02=155.26g（3）塑件壁厚为2mm，可以查表知t 冷=20.5s。取注射时间t 注=4s，脱模时间为 18s，则注射周期：t=t注+t 冷+t 脱=20.5+4+18=42.5s。由此得每小时的注射次数：N=（3600/42.5）=85次。（4）单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量：W=Nm=631.9885=53.71kg/

38、h 2.确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量 Qs，查表知 ABS的单位热流量 Qs的取值范围在（310400）kj/kg之间，故可取 Qs=370kj/kg 3.计算冷却水的体积流量 qv 设冷却入水口的水温 2=22，出水到的水温为 1=25，取水的密度=1000kg/m3，水的比热容 c=4.187kj/（kg）。则根据公式得 2160/cWQsqv=53.71370/（6010004.187（25-22）3m/min=0.026373m/min 4.确定冷却水路的直径 d 当qv=0.026373m/min时，为了使冷却水处于湍流状态，取模具冷却水孔的直径 d=0.01m。5.冷却水

39、在管内的流速 V V=4qv/（60 2d）=5.596m/s 21 6.求冷却壁管与水交界面的膜传热系数 h 因为平均水温为 23.5，查表知f=0.67，则有).m/(10215.301.0)596.51000(7.6817.4)(187.42428.02.08.0hkJdvfh 7.计算冷却水通道的导热总面积A hWQsA/=53.71370/(3.21510000(50-(22+25)/2)=0.0233 8.计算模具所需冷却水管的总长度L mmmdAL7.7417417.0/9.冷却水管的根数 x 设每条水管的根数 l=315mm，则冷却水路的根数为X=L/l=741.7/315=2

40、.354根 本设计中由于塑件的总长太长，要使制件冷却均匀，且满足模架要求，最终决定采用单个哈呋三条总共六条直径为10mm的冷却水道直线形布置，以保证制件均匀冷却。冷却水道布置如下图 8-1所示：图 8-1 22 第九章 导向与定位结构的设计 导向机构对于模具是必不可少的部件，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，所以必须有导向机构。导向机构只要起导向、定位作用，并且承受一定的侧压力，导向机构的类型有导柱导向和锥面定位两种形式。当采用标准模架时，因模架本身带有导向装置，故可以采用标准模架本身自带的导柱，本设计中采用 A 型导柱，型导套，导柱导套数量为四个，导柱的直径为 32mm,导柱前端做成锥

41、台形，为了使材料具有坚硬而耐磨的表面，韧而不易折断的心部，因而本设计中选用 T10A钢经过淬火处理，硬度为 5660HRC，导柱的固定部分的表面粗糙度为6.1aR，而导向部分的表面粗糙度为8.0aR。其中导柱固定部分与模板之间通常采用 H7/m6的过渡配合方式，而导柱的导向部分与相应导套采用 H7/f7的间隙配合方式。23 谢 辞 三个月的毕业设计如白驹过隙，转瞬即逝。回首这些日子里，我收获了非常多，尽管在毕业设计中，我也苦恼过、迷茫过，但是通过自己不断地努力，还有老师的帮助，同学和家人的鼓励，我依旧顺利的完成了自己的毕业设计。虽然毕业设计并没有想象中的完美，其中还是有很多问题和瑕疵，但是有时

42、候做一件事情，不能太在乎结果，而是要重视其中的过程，因为毕业设计的结束并不是最终的结果，整个过程中我们学习到的知识，才是真正最有价值的东西。感谢我的毕设老师林盛老师，在他的悉心指导之下，我的毕业设计才得以顺利的进行和完成。虽然林老师的工作非常繁忙，但是他总会尽可能每周都抽出时间与我们每个人见面，亲自验收我们每个人的进度，并给予指导和修改意见，有不懂的地方也及时为我们答疑解惑，在这里向林老师表示最衷心的感谢。其次，在这三个月的日子里，我的同学，导员还有我的家人也一直给予我鼓励，他们是我完成毕业设计的不竭动力，我很幸运我的身边能有你们。大学生活即将匆匆忙忙地过去，虽然我在这几年中并没有一直在努力的

43、学习，甚至有一段时间对学习很厌恶。但这并不能影响着几年我所经历的事情。我可以无悔地说：我之后努力过。大学四年，但它给我的影响却不能用时间来衡量，这四年以来，经历过的所有事，所有人，都将是我以后生活回味的一部分，是我为人处事的指南针。就要离开学校，走上工作的岗位了，这是我人生历程的又一个起点，在这里祝福大学里跟我风雨同舟的朋友们，一路走好，未来总会是绚烂缤纷。最后感谢我的母校给我提供的求学机会，使我度过了四年宝贵的时光。这四年中，通过各位任课老师知识传授，使我学到了不少的东西，这将使我在以后的学习和工作中处理问题的方法和经验更加丰富。24 参考文献 1 余冬容，程胜文主编.塑料成型工艺与模具设计

44、M.北京：科学出版社，2005.55-175 2 刘靖岩,郭庆梁，迟旭，宋柏.模具设计与制造M.北京：中国轻工业出版社,2005.3 袁国定.模具常用机构设计M.北京：机械工业出版社，2003.4 周其炎.Moldflow 5.0基础与典型范例M.北京：电子工业出版社，2007.5 何庆.机械制造专业毕业设计指导与范例M.北京：化学工业出版社，2008.6 齐卫东主编.注塑模具图集M.北京：北京理工大学出版社，2007.7 吴生绪.塑料成型模具设计手册M.北京：机械工业出版社，2008.8 邹继强.塑料模具设计参考资料汇编M.北京：清华大学出版社，2005.9 王永平.注塑模具设计M.机械工业

45、出版社，北京，2005.10 单岩，王蓓，王刚.Moldflow模具分析技术基础M.北京：清华大学出版社，2004.11 王刚，单岩.Moldflow模具分析应用实例M.北京：清华大学出版社，2005.12 骏毅科技.Pro/ENGINEER4.0快速入门指导M.北京：清华大学出版社，2007.13 杨占尧.精密高效长寿命注塑模具典型结构图例M.北京：化学工业出版社，2005.14 叶伟昌.机械工程及自动化简明设计手册M.北京：机械工业出版社，2001.15 徐锦康.机械设计M.北京：机械工业出版社，2001.16 宁汝新，赵汝嘉.CAD/CAM技术M.北京：机械工业出版社，2003.17 章跃.机械制造专业英语M.北京：机械工业出版社，2003.18 黄虹.塑料成型加工与模具M.北京：化学工业出版社，2005.19Huebner K H,Dewhirst D L,Smith D E,et al.The Finite Element Method for EngineersJ.Applied Mechanics Reviews,1975,54(4).