畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）新型電飯煲外形設(shè)計(jì)及其模具設(shè)計(jì)

1、1 緒論塑料工業(yè)是一個(gè)新興的工業(yè)領(lǐng)域，又是一個(gè)發(fā)展迅速成的領(lǐng)域。塑料已進(jìn)入一切工業(yè)部門以及人們的日常生活中，塑料因其材料本身易得、性能優(yōu)越、加工方便，而廣泛應(yīng)用于包裝、日用消費(fèi)品農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、電子機(jī)械化工，建筑材料等各個(gè)領(lǐng)域，并顯示出其巨大的優(yōu)越性和發(fā)展?jié)摿?。?dāng)今世界把一個(gè)國(guó)家的塑料消耗量和塑料工業(yè)水平，作為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。隨著機(jī)械、電子、家電、日用五金等產(chǎn)品塑料化趨勢(shì)的不斷增強(qiáng)及塑料制件的廣泛應(yīng)用與不斷發(fā)展，更新?lián)Q代迅速，對(duì)塑料成型技術(shù)的發(fā)展與塑料模具在數(shù)量、質(zhì)量、精度和復(fù)雜程度等方面都提出了更高的要求。為此，本人從身邊的家用電器為設(shè)計(jì)對(duì)象，以新型電飯煲的造型開始，

2、設(shè)計(jì)出款新型的電飯煲，并利用這幾年所學(xué)到的知識(shí)，取電飯煲的其中一個(gè)零件電飯煲蓋做模具。此整套模具最大特色是有5個(gè)內(nèi)抽，而且所用的流道是熱流道系統(tǒng)，而且由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的原因，最佳澆口的位置不在塑件的中心，這些在設(shè)計(jì)中都考慮到，并加以處理。選擇電飯煲為題目有很多原因。最初的靈感來(lái)源我對(duì)烹飪的愛(ài)好。本人對(duì)煮食物很感興趣，在家時(shí)，經(jīng)常煮一些特別的東西，我想在畢業(yè)設(shè)計(jì)中以自己的愛(ài)好出發(fā)，使自己更投入。由于父親比較懂家電方面的市場(chǎng)形勢(shì)，現(xiàn)在電磁爐比較有市場(chǎng)，而且功能多，就建議我做電糍爐較好，因此我后來(lái)改做電磁爐，但當(dāng)我把整個(gè)電磁爐的造形出來(lái)后，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的電磁爐雖然功能多，但其外形結(jié)構(gòu)都講究大方，簡(jiǎn)單。其結(jié)構(gòu)

3、沒(méi)什么特別的地方，如在模具設(shè)計(jì)中不需用到內(nèi)抽、側(cè)抽之類的結(jié)構(gòu)，而且水口是大水口、直流道。經(jīng)本人的再三考慮還是把題目改回電飯煲，一方面它的造形較復(fù)雜，一方面塑件里的細(xì)小結(jié)構(gòu)，在做模具時(shí)經(jīng)常要用到內(nèi)抽或側(cè)抽等特別的結(jié)構(gòu)，這樣在設(shè)計(jì)過(guò)程中能學(xué)到真正的知識(shí)。另外，雖然電飯煲沒(méi)新興的電磁爐那個(gè)有發(fā)展?jié)摿?，但它的市?chǎng)份額還是不可忽視的，幾乎家家都有電飯煲，怎樣設(shè)計(jì)出一套新型的電飯煲，既能省電，又安全，還美觀，還可降低其成本，是大家所希望的。故選擇電飯煲做這次設(shè)計(jì)的題目是符合自己的興趣，也是符合市場(chǎng)的需求的。這款電飯煲從產(chǎn)品到模具都進(jìn)行了設(shè)計(jì)，希望能對(duì)家電或模具這方面有興趣的讀者帶來(lái)幫助，也希望這款設(shè)計(jì)能應(yīng)

4、用到實(shí)際的生產(chǎn)中，給大家在挑選電飯煲時(shí)多一個(gè)選擇。2 確定電飯煲的造型及其外觀21電飯煲的零部件及其外觀1、 煲蓋的設(shè)計(jì) 圖2.1煲蓋的下面 圖2.2煲蓋的上面2、 煲座的外觀： 圖2.3煲座的里面 圖2.4煲座的外面 3、 煲身及其附件的外觀： 圖2.5煲身 圖2.6屏幕固定件 圖2.7屏幕板 圖2.8 按鈕內(nèi) 圖2.9按鈕外面4、 煲的外、內(nèi)膽： 圖2.10煲的外膽 圖2.11煲的內(nèi)膽5、 固定板1： 圖2.12固定板 圖2.13固定板 圖2.14固定板 圖2.15固定板6、 上鐵板： 圖2.16上鐵板 圖2.17上鐵板7、下鐵板 圖2.18下鐵板 圖2.19下鐵板8、細(xì)小附件： 圖2.2

5、0儲(chǔ)水固定件 圖2.21儲(chǔ)水固定件 圖2.22儲(chǔ)水件 圖2.23儲(chǔ)水件 圖2.24煲蓋按鈕 圖2.25膠墊 圖2.26壓緊塊 圖2.27蒸籠9、上提手外觀： 圖2.28上提手的外面 圖2 .29上提手的里面10、下提手外觀：圖2.30下提手的里面圖2.31下提手的外面11、固定板2 圖2.32固定板 圖2.33固定板局部放大圖22整個(gè)電飯煲裝配圖：圖2.34電飯煲圖2.35電飯煲23整個(gè)電飯煲的裝配爆炸圖：圖2.36電飯煲爆炸圖3 塑件的材料選擇和工藝分析31塑料成型工藝特性及性能分析根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)1p11頁(yè)熱塑性塑料性能的對(duì)比區(qū)分可知，pp料（聚丙烯）較適合作電飯煲的材料，其使用性能如

6、下：性能：耐腐蝕性、電絕緣性（尤其高頻絕緣性）優(yōu)良，可以氯化、輻照改性，可用玻璃纖維增強(qiáng)。密度小，強(qiáng)度、剛性、硬度、耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，可在1000c左右使用。具有優(yōu)良的耐腐蝕性和高頻絕緣性，不受濕度影響，但低溫時(shí)變脆，不耐磨，易老化。用途：適于制作一般機(jī)械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件。據(jù)pp的性能及用途，我們可以看出，由于電飯煲講究絕緣性及耐腐蝕性，因此，選取低壓聚乙烯為電飯煲蓋的材料。32聚丙烯的成形性能根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p12頁(yè)可知聚丙烯的成形性能如下：1、 結(jié)晶料，吸濕性小，易發(fā)生熔體破裂，長(zhǎng)期與熱金屬接觸易分解；2、 流動(dòng)性好，但收縮范圍和收縮值大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形；3、

7、冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢慢散熱，并注意控制成形溫度。料濁低，方向性明顯，低溫高壓尤其明顯。模具溫度低于500c時(shí)，塑件不光澤，易產(chǎn)生熔接不良、流痕，900c以上易發(fā)生翹曲變形；4、 塑件壁厚均勻，避免缺口、尖角，以防應(yīng)力集中。33聚丙烯的主要技術(shù)指標(biāo)根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p15頁(yè)可知，聚丙烯的主要技術(shù)指標(biāo)如下：塑料名稱密度（g/cm3）吸水率（24h） %收縮性%熔點(diǎn)0c抗拉屈服強(qiáng)度mpa彎曲強(qiáng)度mpa硬度hb沖擊強(qiáng)度（無(wú)缺口）kf/m2沖擊強(qiáng)度（有缺口）kf/m2玻璃增強(qiáng)pp1.041.050.050.40.817018078901329.15114.134聚丙烯的成形工藝參數(shù)根據(jù)

8、塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p33頁(yè)可知，聚丙烯的成形工藝參數(shù)如下：若采用螺桿式的注射機(jī)： 預(yù)熱和干燥：溫度（0c）：7080 時(shí)間（h）：1 （用料斗干燥） 料筒溫度（0c）：后段：160180 中段：180200 前段：200220 噴嘴溫度（0c）：170190 模具溫度（0c）：8090 注射壓力（mpa）：70100 成型時(shí)間（s）：高壓時(shí)間：03 保壓時(shí)間：2060 冷卻時(shí)間：2090 成形周期：50160 螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：4835聚丙烯的基本信息pp是一種半結(jié)晶性材料。它比pe要堅(jiān)硬并且有更高的熔點(diǎn)。由于均聚物型的pp溫度高于00c以上時(shí)非常脆，因此許多商業(yè)用的pp材料是加入1%4%

9、乙烯的無(wú)規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物的pp材料有較低的熱扭曲溫度（1000c）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是具有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度。pp的強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。pp的維卡軟件溫度為1500c。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。pp不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問(wèn)題。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對(duì)pp進(jìn)行改性。pp的流動(dòng)率mfr范圍在140。低mfr的pp材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低，對(duì)于相同mfr的材料，共聚物型的強(qiáng)度比均聚物型的要高。由于結(jié)晶，pp的收縮率相當(dāng)高，一般為1.8%2.5%。并且收縮率的方向均勻性比pehd等材料要好

10、看得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%2。4 初步選擇模架從電飯煲蓋的投影面積來(lái)看，它為以半徑為130的圓，故面積較大；同時(shí)，由于電飯煲蓋外觀要求較高，故其模架的選擇不應(yīng)是大水口模架，而應(yīng)選擇細(xì)水口系統(tǒng)較好。這套選擇“龍記”的標(biāo)準(zhǔn)模架，從“龍記”標(biāo)準(zhǔn)模架3中，考慮到推出面積，動(dòng)定模的固定問(wèn)題，初步選擇“5050”型的細(xì)水口的標(biāo)準(zhǔn)模架，并選擇了各塊板的厚度，其具體尺寸如下： 上模板：500*600*60(mm) 凹模板：500*500*130(mm) 凸模固定板：500*500*90(mm) 托板：500*500*60(mm) 方鐵：500*80*130（mm） 面針板：500*

11、320*25（mm） 底針板：500*320*30（mm） 下模座：500*600*35（mm）另外，還需加工出一個(gè)支撐架，其厚度為78mm，還有一塊絕熱板，其厚度為10mm,因此整套模具的總高度h：h=60+130+90+60+130+25+10+78+10=593mm5 初步選擇成型設(shè)備注射成型過(guò)程是借助螺桿（柱塞）的推力，將已塑化好的塑料熔化（或已預(yù)熱塑化好的膠料）射入閉合的模腔內(nèi)，經(jīng)冷卻固化定型（或加熱硫化）之后，開模便得塑料（或橡膠）制品4。5 1注射機(jī)的選擇：1、所需的注射總量就小于所選注射機(jī)的注射容量。注射容量以容積（cm3）表示時(shí)，塑件體積（包括澆注系統(tǒng)）應(yīng)小于注射機(jī)的注射容量

12、。其關(guān)系如下：v件0.8v注v件塑件與澆注系統(tǒng)的體積（cm3），經(jīng)計(jì)算機(jī)輔助軟件（ug）的計(jì)算得v件約為20cm3v注注射機(jī)注射容量（cm3）0.8最大注射容量利用系數(shù)。由此得v注v件/0.8=20/0.8=25cm32、件成形所需的注射壓力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定注射壓力，其關(guān)系為p成p注p成塑件成形所需的注射壓力（mpa），由塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p33頁(yè)得，pp料的注射成型壓力為70100mpa，取其為70mpa所以p成70mpa。3、具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定鎖模力，其關(guān)系如下：p腔*fp鎖p腔模具型腔壓力，一般取為4050mpa，取為50mpa；f塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的

13、投影面積（mm2）。 f*r*r=3.14*130*130=53066 mm2p鎖注射機(jī)額定鎖模力（n）所以p鎖50*53066=2653300n=2653.3kn4、具閉合時(shí)的厚度應(yīng)在注射機(jī)動(dòng)、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間，其關(guān)系如下：h最小h模h最大h最小注射機(jī)所允許的最小、模具厚度（mm）h模模具閉合厚度（mm），由初步選的模架的總高度為593mmh最大注射機(jī)所允許的最大模具厚度（mm）塑件所需的開模距應(yīng)小于注射機(jī)的最大開模行程，對(duì)在機(jī)械鎖模的直角式注射式注射機(jī)上用的模具和在全液壓鎖模的注射機(jī)上用的一般澆口模具，其關(guān)系如下：h1+h2+510mms開h鎖模具閉合厚度（mm）,h

14、鎖=10+60+78+130+90+60+25+30+35=518mm(絕熱板：10；上模板：60；支撐架：78；凹模：130；凸模：90；托板：60；面針板：25；底針針：30；下模座：35)h1脫模距離（推出距離）（mm），取為63mmh2塑件高度（包括澆注系統(tǒng)）（mm），取為65mms注射機(jī)模板行程（mm）則s開63+65+10=138mm52注射機(jī)參數(shù)綜合上述4點(diǎn)，根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p48頁(yè)表240得，“常用熱塑性塑料注射機(jī)型號(hào)和主要技術(shù)規(guī)格”選取型號(hào)為xszy1000的注射機(jī)，其螺桿直徑為85mm，注射容量為1000cm2，注射壓力為121mpa，鎖模力為4500kn，最大注射面積

15、為1800cm2，模具厚度最大為700mm，最小為300mm，模板行程為700mm ，噴嘴球半徑為18mm，孔直徑為7.5mm，定位孔直徑為1500+0.06，頂出中心孔徑為150mm，兩側(cè)孔徑為20mm，兩側(cè)孔距為850mm6 分型面的選擇由于分型面的選擇與塑件幾何形狀及尺寸精度、脫模方法、后處理工序、模具類型、排氣條件、嵌件位置、澆口型式等有關(guān)，因此分型面的選擇關(guān)乎后面的工作。根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p60頁(yè)可知：61分型面的選擇原則1、分型后塑件應(yīng)盡可能留在動(dòng)?；蛳履＃员銖膭?dòng)?；蛳履ｍ敵觯?jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)；2、分型后塑件留在動(dòng)模時(shí)，應(yīng)考慮最簡(jiǎn)單頂出形式，以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)；3、頭部有圓弧的塑件，采

16、用圓弧部分分型會(huì)損傷塑件外觀，一般應(yīng)選擇在頭部下端分型；4、一般塑件分型面的選擇，應(yīng)考慮到塑件的外觀，盡量避免塑件表面留有分型痕跡；5、有同心度要求的塑件，應(yīng)盡可能將型腔設(shè)在同一分型面上；6、一般分型面應(yīng)盡可能設(shè)在塑料流動(dòng)方向的末端，以利排氣；7、當(dāng)塑件在分型面上的投影面積超過(guò)注射機(jī)允許的投影面積時(shí)，此時(shí)應(yīng)盡量選擇投影面積小的一面。62分型面的選擇根據(jù)以上的分型面選擇原則可知，由于電飯煲蓋外觀要求高，因此，分型面的選擇要考慮到塑件外觀，而且塑件的上端為圓弧，于是，可把分型面設(shè)置在如下圖一的位置：圖6.163分模過(guò)程圖1、分模之前：圖6.2合模圖2、分型面打開：圖6.3分型面打開3、斜頂?shù)耐瞥觯?/p>

17、圖6.4斜頂推出7 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7.1澆注系統(tǒng)的比較電飯煲蓋的外觀要求高，澆口痕跡要小5，所以可用點(diǎn)澆口或熱流道。以下是點(diǎn)澆口與熱流道的比較：點(diǎn)澆口適于成形殼、盒類塑件，但對(duì)成形流動(dòng)性差和熱敏性的塑件不利，對(duì)成形平簿易變形和復(fù)雜形狀的塑件不利。從點(diǎn)澆口的適用范圍來(lái)看，用點(diǎn)澆口注射，是可以的，但點(diǎn)澆仍有它的不足之地方。點(diǎn)澆口會(huì)產(chǎn)生大量的水口料，水口料的重新利用，會(huì)使塑件的受影響，另一方面，因?yàn)殡婏堨覍儆诩矣秒娖鳎a(chǎn)量及需求量都較大，若把水口料棄置，千千萬(wàn)萬(wàn)的產(chǎn)品累積起來(lái)，又會(huì)浪費(fèi)大量材料，增加產(chǎn)品的成本，降低了經(jīng)濟(jì)效益。相反利用熱流道，則有其絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)：在連續(xù)注射成型作業(yè)中，采用適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂?/p>

18、，使流道內(nèi)的塑料熔體一起冷卻，從而避免產(chǎn)生澆注系統(tǒng)凝料贅物。7.2熱流道澆注系統(tǒng)的特點(diǎn)1、 優(yōu)點(diǎn)： 注射成型后，省去了切除澆口凝料、修整塑件及回收廢料等工序，可節(jié)省人力、縮短成型周期、提高生產(chǎn)率； 不產(chǎn)生澆注系統(tǒng)贅物，大大節(jié)省了塑料原材料，降低了生產(chǎn)成本； 在連續(xù)作業(yè)中，澆注系統(tǒng)內(nèi)塑件始終處于熔融狀態(tài)，流動(dòng)阻力小，壓力損年失小，有利壓力傳遞，可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)澆口及大型多腔模的低壓注射，提高了塑件的質(zhì)量，延長(zhǎng)了模具壽命； 塑件上無(wú)澆口痕跡，塑件外觀質(zhì)量好，成型過(guò)程中操作簡(jiǎn)單，有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。2、 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，模具制造成本高（2）熱流道澆注系統(tǒng)對(duì)成型塑料的要求：塑料的熔融溫度范圍寬

19、，其粘度在成型溫度內(nèi)變化小，在較低溫度下具有良好的流動(dòng)性，高溫下具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性。比熱容小，導(dǎo)熱性能好，熱變形溫度較高，這樣的塑料既易熔融又易冷凝，塑件在較高的溫度下即可快速冷凝，便于成型，縮短了成型周期。對(duì)壓力敏感，無(wú)注射壓力時(shí)塑料不流動(dòng)，在施加很低的注射壓力時(shí)即可流動(dòng)。具備收上條件的塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚笨乙烯、聚氯乙烯、abs、聚早醛等。73澆注系統(tǒng)的選擇由熱流道澆注系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)可知，熱流道系統(tǒng)更適合于成型電飯煲蓋，而且我們選用的材料是pp（聚丙烯），該類塑料也能滿足熱流道澆注系統(tǒng)對(duì)塑料的要求。故澆注系統(tǒng)選取熱流道澆注系統(tǒng)。74熱澆道的基本形式熱澆道的基本形式有以下幾種：（1）用于中型

20、塑件的直接澆口的熱澆口，分為外熱式和內(nèi)熱式兩類。（2）用于大型塑件的熱澆道板（有外熱式和內(nèi)熱式的不同）連接二次直接澆口的形式，如圖7.1所示；（3）用于多型腔的熱澆道板（有外熱式和內(nèi)熱式的不同）連接熱澆口的形式。圖7.175最佳澆口位置的選擇考慮到塑件較大，且經(jīng)moldflow分析最佳澆口的位置如圖7.2藍(lán)色處，從圖中可以看出，最佳澆口位置并不在塑件的中心處，也不對(duì)稱，故澆口不在整套模具的中心對(duì)稱，而是偏中心的兩端。圖7.276熱流道系統(tǒng)的分析為了減少成本、保證質(zhì)量，我們選用某一熱流道供應(yīng)商的si m10 sc-120型號(hào)的噴嘴。由于該套模具是一模一件的，只需兩個(gè)點(diǎn)澆口，故熱流道分流板的形狀取

21、為一字型。熱流道系統(tǒng)是選擇供應(yīng)商配做的，其具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但又與加工無(wú)關(guān)，故在此不對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。以下是熱流道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的分析：由于熱流道系統(tǒng)內(nèi)部具有加熱裝置，而金屬是熱的良好導(dǎo)體，若不加以隔熱，會(huì)使熱量流失，系統(tǒng)運(yùn)作失常，因此我在 在上模座與注射機(jī)之間裝一塊用不銹鋼做的絕熱板； 在熱流道板與上模座之間也加一塊絕熱板，一方面起絕熱作用，另一方面起支撐作用； 設(shè)計(jì)支撐架時(shí)，中間挖空，并盡量遠(yuǎn)離熱流道分流板； 由于澆口位置不平衡，為了便于放置及定位，把熱流道板的橫向與兩個(gè)最佳澆口的兩點(diǎn)成直線相平行，減少加工難度； 由于整套模具承受的壓力較大，單靠?jī)蓚€(gè)噴嘴接觸不夠強(qiáng)度，故在熱流道板下加一塊

22、支承墊，該支承墊是用不銹鋼做的，這種鋼材不但具有良好的絕熱性能，又具有優(yōu)良的機(jī)械性能，保證該模具能承受足夠的壓力。8 成型零部件的設(shè)計(jì)81型腔數(shù)目的確定由于塑件面積較大，外觀要求看，表面粗糙度高，以下是按照注射機(jī)制額定合模力確定型腔數(shù)：根據(jù)塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)6p105頁(yè)，式（62）n(fpm*aj)/(pm*az)n型腔數(shù)；f注射機(jī)的額定合模力（n）；（初選xs-zy-1000的注射機(jī)，其f=4500103n）pm塑料熔體對(duì)型腔的平均壓力（mpa）;（pm=80mpa）aj澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（mm2）;(aj=*r*r=3.14*130*130=53066mm2)az單個(gè)制品在分

23、型面上的投影面積（mm2）(az=14*(80+95)=2450mm2)。所以n（4500000-80*53066）/(80*2450)=1.30故取n=1。82凹模的設(shè)計(jì)由于塑件的形狀是圓弧面，面積較大，故將凹模整塊做，即采用整體式的結(jié)構(gòu)7。其優(yōu)點(diǎn)如下： 可減少加工難度； 在設(shè)計(jì)凹模冷卻系統(tǒng)時(shí)，不用考慮到凹模與凹模固定板之間的密封問(wèn)題； 將凹模整塊做可保證模具的強(qiáng)度，及方便定位； 簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)如下：凹模的材料的質(zhì)量高，成本較大，將凹模整塊做，會(huì)加大整套模具的成本。權(quán)衡其優(yōu)、缺點(diǎn)：在材料上花多點(diǎn)成本，卻可省掉大量的無(wú)為加工，還可省時(shí)間，另一方面，模具需承受較大的注射機(jī)壓力，將凹模整塊做還

24、可提高模具的質(zhì)量及壽命，而且，塑件本身占整塊模板的面積也不少，故也不會(huì)過(guò)渡地浪費(fèi)材料，故將凹模整塊做比較合理。83凹模的加工：由于凹模是關(guān)系到塑件的外部形狀，是關(guān)系到生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量好壞的關(guān)鍵因素，因此，凹模的精度要求較高，其加工方式采用電火花加工8，其大概的加工路線如下：數(shù)控銑床加工出凹模的外觀形狀 精加工 將凹模板待加工處先銑出部分不用的材料理 通過(guò)電火花機(jī)利用電極的外表面加工出凹模的外形這樣可以省時(shí)間，提高經(jīng)濟(jì)效益。84凸模的設(shè)計(jì)：1、設(shè)計(jì)前要考慮的問(wèn)題：根據(jù)moldflow分析的結(jié)果如圖8.1，這些地方可能會(huì)在塑件上產(chǎn)生氣泡，故可加以在凸模的相應(yīng)設(shè)置推桿來(lái)排氣；圖8.1 另外，根據(jù)塑

25、件的外形，由于考慮到塑件壁厚均勻，在如下圖8.2的a、b、c、d四個(gè)位置需設(shè)置斜頂；edcba圖8.2 在塑件的一端有一側(cè)孔，如圖8.2的e位置，可采用側(cè)抽，也可采用內(nèi)抽（斜頂），但側(cè)抽必然會(huì)在注塑出的產(chǎn)品的外表面留下痕跡，故還是利用斜頂成型這一結(jié)構(gòu)，雖然用斜頂也會(huì)在塑件上留下痕跡，但是在塑件的里面，不影響整個(gè)電飯煲的整個(gè)外觀。85凸模外形結(jié)構(gòu)的方案選擇：方案一：如圖8.3的形狀，這樣可減少毛坯的成本，加工量較少。圖8.3方案二：如圖8.4所示，加工量較大，成本較大。 圖8.486成型零件的工作尺寸計(jì)算：1、影響塑件尺寸精度的因素：成型零部件的制造誤差，包括加工誤差和安裝配合誤差；成型零部件的

26、磨損，造成成型零部件磨損的主要原因是塑料熔體在型腔中的流動(dòng)以及脫模時(shí)塑件與型腔的摩擦，而以后者造成的磨損為主； 塑料的成型收縮。根據(jù)塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)p118頁(yè)式（65）s=(smaxsmin)*ls (smax塑料的最大收縮率；smin塑料的最小收縮率；ls塑件的名義尺寸)，由式可見，塑件尺寸的變化值s與塑件尺寸成正比。由于電飯煲蓋的尺寸較大，故其收縮率的波動(dòng)對(duì)塑件的尺寸精度影響也較大，為此在塑件的產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，特意在容易變形的地方或受力較大的地方設(shè)置加強(qiáng)筋。另外在成型零件的工作尺寸計(jì)算時(shí)也是特別需考慮的問(wèn)題； 配合間隙引起的誤差j：根據(jù)塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)p118頁(yè)知：z +c+s+j

27、 其中：z成型零部件制造公差； c成型零部件的磨損量； s塑料的收縮率波動(dòng)引起的塑件尺寸變化值； 塑件的公差。87計(jì)算過(guò)程（利用平均值法計(jì)算）：pp(聚丙烯)的收縮率為0.40.8%，取為0.6%8.7.1型腔徑向尺寸：（1）對(duì)直徑260：根據(jù)塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)p120頁(yè)式（67），并取凹模制造公差z=/3，根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p19頁(yè)表218，對(duì)pp高精度為5級(jí)，根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p18頁(yè)表217，塑件尺寸公差得，=1.3，則z=1.3/3=0.433mm，則lm=(ls+ls*cp0.75)+ z0=(260+260*0.6/1000.75*1.3)0+0.433=260.290+0

28、.433（2）對(duì)108：同理，由塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p18頁(yè)表217，塑件尺寸公差得，=0.68z=0.68/3=0.227mm，則lm=(ls+ls*cp0.75)+ z0 =(108+108*0.6/1000.75*0.68)0+0.227=108.140+0.2278.7.2型腔的深度：（1）對(duì)103：由塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p18頁(yè)表217，塑件尺寸公差得，=0.68，z=/3=0.68/3=0.227mm, c=/6=0.114mm,由塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)p121頁(yè)，式（611），hm=(hs+hs*scp-2/3)0+z =(1+0.6/100)*103-2*0.68/30+0.227=1

29、03.200+0.227（2）對(duì)20：同理，由塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p18頁(yè)表217，塑件尺寸公差得，=0.28，z=/3=0.28/3=0.093mm, c=/6=0.045mm,由塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)p121頁(yè)，式（611），hm=(hs+hs*scp-2/3)0+z =(1+0.6/100)*20-2*0.28/30+0.09=19.930+0.09（3）對(duì)83：同理，由塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p18頁(yè)表217，塑件尺寸公差得，=0.60，z=/3=0.60/3=0.20mm, c=/6=0.1mm,由塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)p121頁(yè)，式（611），hm=(hs+hs*scp-2/3)0+z =(1

30、+0.6/100)*83-2*0.60/30+0.2=83.100+0.2（4）對(duì)102：同理，由塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p18頁(yè)表217，塑件尺寸公差得，=0.68 ， z=/3=0.68/3=0.227mm, c=/6=0.114mm,由塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)p121頁(yè)，式（611），hm=(hs+hs*scp-2/3)0+z =(1+0.6/100)*102-2*0.68/30+0.227=102.160+0.2278.7.3凸模直徑：設(shè)凸模按it6級(jí)制造（1）對(duì)260： 由塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p18頁(yè)表217，塑件尺寸公差得，=2.0, z=/5=2.0/5=0.4mm,由塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)p

31、121頁(yè)，式（68），lm=(ls+ls*scp+0.75)0-z =(260+260*0.6/100+0.75*2.0)-0.40=262.54-0.40（2）對(duì)108： 由塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p18頁(yè)表217，塑件尺寸公差得，=1.0, z=/5=1.0/5=0.2mm,由塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)p121頁(yè)，式（68），lm=(ls+ls*scp+0.75)0-z =(108+108*0.6/100+0.75*1.0)-0.20=109.40-0.208.7.4凸模的高度：（1）對(duì)148： 由塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p18頁(yè)表217，塑件尺寸公差得，=1.2, z=/3=1.2/3=0.4mm,由塑料成

32、型工藝及模具設(shè)計(jì)p121頁(yè)，式（613），hm=(hs+hs*scp+2/3)0-z =(148+148*0.6/100+2*1.2/3)-0.40=149.69-0.40（2）對(duì)120 由塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p18頁(yè)表217，塑件尺寸公差得，=1.0, z=/3=1.0/3=0.33mm,由塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)p121頁(yè)，式（613）， hm=(hs+hs*scp+2/3)0-z =(120+120*0.6/100+2*1.0/3)-0.330=121.39-0.330（3）對(duì)113：塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p18頁(yè)表217，塑件尺寸公差得，=1.0, z=/3=1.0/3=0.33mm,由塑料成型工

33、藝及模具設(shè)計(jì)p121頁(yè)，式（613），hm=(hs+hs*scp+2/3)0-z =(113+113*0.6/100+2*1.0/3)-0.330=114.34-0.33088排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：排氣是注射模設(shè)計(jì)中不可忽視的一個(gè)問(wèn)題。在注射成型中，若模具排氣不良，型腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正?？焖俪淠?，同時(shí)氣體壓縮所產(chǎn)生的熱量可能使塑料燒焦。在充模速度大、溫度高、物料粘度低、注射壓力大和塑料過(guò)厚的情況下，氣體在一定的壓縮程度下會(huì)滲入塑料制件內(nèi)部，造成氣孔、組織疏松等缺陷。881模內(nèi)氣體主要來(lái)源注射成型時(shí)，模內(nèi)氣體主要來(lái)源：1、 型腔和澆注系統(tǒng)中存在空氣；2、 塑料原料中含有水分

34、，在注射溫度下蒸發(fā)而成為水蒸氣；3、 由于注射溫度過(guò)高，塑料分解所產(chǎn)生的氣體；4、 塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學(xué)反應(yīng)所生成的氣體。882排氣方式模具型腔和澆注系統(tǒng)積存空氣所產(chǎn)生的氣泡，常分布在與澆口相對(duì)的部位上；塑料內(nèi)含有的水分蒸發(fā)產(chǎn)生的氣泡呈不規(guī)則分布在整個(gè)塑件上，分解氣體產(chǎn)生的氣泡則沿塑件的厚度分布。經(jīng)moldflow分析結(jié)果如圖8.1的位置，是塑件上氣泡的大概分布狀況，從中可以判斷出氣體的來(lái)源，從而選擇合理的排氣部位。根據(jù)塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)p139頁(yè)知，排氣方式有以下幾種：1、 用分型面排氣；2、 用型芯與模板配合間隙排所3、 利用頂桿配合間隙排氣；4、 用側(cè)型芯運(yùn)動(dòng)間隙排氣；5、開設(shè)

35、排氣槽。結(jié)合電飯煲蓋的結(jié)構(gòu)，及推出機(jī)構(gòu)，該套模具采用頂桿配合間隙來(lái)排氣。并且，推桿的布局時(shí)，也是參考了moldflow的分析結(jié)果及參考的電飯煲實(shí)物的推出痕跡來(lái)布置的。因此利用推桿來(lái)排氣具有理論及實(shí)踐的論證。9 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：為了保證動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其它零部件之間的準(zhǔn)確對(duì)合、定位和定向作用，采用導(dǎo)柱和導(dǎo)套作為該套電飯煲蓋模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，并用拉桿來(lái)限制開模程。9.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1、這套模具是選用“龍記”標(biāo)準(zhǔn)模架，其型號(hào)為細(xì)水口模架5050，因此拉桿、導(dǎo)套也是配做的，其材料為gcr 15，硬度為5055hrc，以保證有足夠的抗彎強(qiáng)度，且表面耐磨，芯部堅(jiān)韌；2、導(dǎo)柱的的端部設(shè)計(jì)成錐形或半

36、球形，便于導(dǎo)柱順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔；3、導(dǎo)柱的配合精度：導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔采用間隙配合h7/f7，而與安裝孔則采用過(guò)渡配合h7/m6，配合部分表面粗糙度為ra0.8um。94、該套模具的導(dǎo)柱通過(guò)托板固定在動(dòng)模，以防止導(dǎo)柱從安裝孔中脫出。9.2導(dǎo)向孔的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1、為防止導(dǎo)柱進(jìn)入未開通的導(dǎo)向孔（盲孔）時(shí)，孔內(nèi)空氣無(wú)法逸出，產(chǎn)生反壓力，給導(dǎo)柱運(yùn)動(dòng)造成阻力。因此將導(dǎo)向孔開成通孔。2、為使導(dǎo)柱比較順利進(jìn)入導(dǎo)套，在導(dǎo)套前端設(shè)有倒圓角。根據(jù)“龍記”標(biāo)準(zhǔn)模架的標(biāo)準(zhǔn)件知，導(dǎo)套也是采用gcr15材料的，但其硬度則低于導(dǎo)柱的硬度，以改善摩擦及防止導(dǎo)柱或?qū)桌?、導(dǎo)套的滑動(dòng)部分按h8/f8間隙配合，導(dǎo)套外徑按h7/m6過(guò)

37、渡配合。導(dǎo)套的外徑與導(dǎo)柱的安裝直徑相等，因此加工導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定孔時(shí)，應(yīng)一起加工，以保證它們之間的同軸度。9.3導(dǎo)柱的數(shù)量和布置：該套模共有4根導(dǎo)柱，并對(duì)稱分布，以使導(dǎo)向平衡。其布置如圖9.1所示。圖9.110 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：注射成型后，為使塑件從凸?；虬寄Ｉ厦摮?，需設(shè)置脫模機(jī)構(gòu)。上述已提及，該套模具的脫模機(jī)構(gòu)采用推桿推出式的脫模機(jī)構(gòu)。101脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則根據(jù)塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)p145頁(yè)可知，脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則如下：1、保證塑件不因頂出而變形損壞及影響外觀，這是對(duì)脫模機(jī)構(gòu)的最基本的要求。在設(shè)計(jì)時(shí)須正確分析塑件對(duì)模具粘附力的大小和作用位置，以便選擇合適的脫模方式和恰當(dāng)?shù)耐瞥鑫恢?，使塑件平穩(wěn)

38、脫出。同時(shí)，推出位置應(yīng)盡量選塑件內(nèi)表面或隱蔽處，使塑件外表面不留推出痕跡。2、為使推出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，開模時(shí)應(yīng)使塑件留在動(dòng)模，以利用注射機(jī)移動(dòng)部分的頂桿或液壓缸的活塞推出塑件。3、推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要準(zhǔn)確，靈活、可靠，無(wú)卡死與干涉現(xiàn)象。機(jī)構(gòu)本身應(yīng)有足夠的剛度、強(qiáng)度和耐磨性。102影響脫模力的因素：1、塑件的幾何形狀、塑件的壁厚、塑件對(duì)型芯的包緊面積均影響塑件對(duì)型芯的包緊力的大小，從而影響脫模力。脫模斜度也影響脫模力。2、塑料的性能，如其收縮、彈性模量、泊桑比等均影響塑件對(duì)型芯的包緊力從而影響脫模力的大小，當(dāng)這些值增大時(shí)，脫模力也增加。3、型芯的表面粗糙度，表面粗糙度大，塑件對(duì)型芯的摩擦系數(shù)也大，則脫

39、模阻力增大。103一次推桿推出機(jī)構(gòu)的工作原理：開模后，用一次動(dòng)作將塑件推出的機(jī)構(gòu)，該模具的推出機(jī)構(gòu)包括：1、21條不同的推桿，推桿直接與塑件接觸，開模后將塑件推出。推桿固定板（底針板與面針板）起固定推桿及傳遞注射機(jī)頂出液壓缸推力的作用。2、導(dǎo)柱、導(dǎo)套，使推出過(guò)程平穩(wěn)，推出零件不致彎曲和卡死，起導(dǎo)向作用。3、回針（復(fù)位桿），使完成推出任務(wù)的推出零部件回復(fù)到初始位置。104推桿設(shè)計(jì)的要點(diǎn)：1、推桿的位置：推桿位置設(shè)在脫模阻力大的地方,如電飯煲蓋的側(cè)面阻力最大，所以將推桿設(shè)在端面或靠近側(cè)壁的位置，但要考慮后面需在凸模中開設(shè)5個(gè)斜頂和4個(gè)冷卻型芯，故設(shè)置推桿位置時(shí)必須預(yù)留足夠的空間和位置給斜頂和冷卻型

40、芯，以避免與它們距離太近,影響凸模的強(qiáng)度，由于蒸件的結(jié)構(gòu)比較對(duì)稱，但又不完全對(duì)稱，故脫模力不盡相同，但差別不會(huì)太大,故設(shè)置推桿位置時(shí)，在某些位置可設(shè)置成對(duì)稱；在某些地方由于結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，設(shè)置推桿的位置也稍有差別，以使推出效果較好，以防推出不平衡，使其產(chǎn)生變形。2、為了保證有足夠的強(qiáng)度和剛度承受推出力,以免推桿推出的彎曲或折斷,故該套模具的推桿的直徑分兩種，一種是以10mm，另一種是以8mm的推桿。3、由于塑件的外形決定，設(shè)置的每一條推桿的長(zhǎng)度都不大一樣，且上端面的外形及錐度應(yīng)盡量與凸模的成形面相近，以保證塑件的下面的形狀不會(huì)偏差太大。另外，推桿端面和型腔在同一平面或比型腔的表面高出0.050.1

41、0mm，且不應(yīng)有軸向竄動(dòng)，推桿與推桿孔配合9采有h8/f8或h9/f9，其配合間隙，不大于所用塑件的溢料間隙，以免產(chǎn)生飛邊。由塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)p131頁(yè)，表65知，pp料的溢料間隙 =0.0250.04mm。4、考慮到開設(shè)冷卻水道，推桿的位置應(yīng)預(yù)留給冷卻水道，以便以后的設(shè)計(jì)及加工。11 內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：從塑件圖的外形分析可知，為保持塑件的外形不發(fā)生翹曲、變形，并增大塑件的強(qiáng)度，在塑件的內(nèi)部周邊處成形出較多的加強(qiáng)筋，但又考慮到壁厚均勻，故在如圖8.2的a、b、c、d處開設(shè)了盲孔。由于動(dòng)、定模的分開過(guò)程不能成形出這四個(gè)孔，故必須設(shè)置4個(gè)內(nèi)斜推塊內(nèi)抽成形。內(nèi)抽成形的工作原理與推桿的運(yùn)動(dòng)差不多

42、，但它的一個(gè)與眾不同的特點(diǎn)是：內(nèi)抽所使用的型芯與開模行程成一個(gè)角度。故開模時(shí)，使斜頂與推桿靠液壓機(jī)的頂出力通過(guò)底針板與面針板一起向上移動(dòng)。由于斜頂與軸向推出方向成一定的角度，故在橫向產(chǎn)生一個(gè)位移，這個(gè)位移需足以超過(guò)所需成形孔的深度，故塑件可以自由脫出。111內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)方向的選擇：內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)采用內(nèi)斜推塊的結(jié)構(gòu)形式，如圖8.2的a、b、c、d所示定位筋里為使壁厚均勻，在筋里開有深為5mm的盲孔，由于定位筋的結(jié)構(gòu)決定，對(duì)這兩類盲孔，其推出方向只能如圖十四所示，這樣才能使推出過(guò)程中，使內(nèi)斜推塊與凸模產(chǎn)生一定的位移，即開口孔向那邊，內(nèi)斜推塊的偏角方向應(yīng)向那邊，否則會(huì)達(dá)不到內(nèi)抽的作用，而且會(huì)撞壞凸模。考慮

43、到內(nèi)斜推塊要受側(cè)向推力和承受一定的矩，其尺寸長(zhǎng)、寬值不宜過(guò)小。其具體尺寸如零件圖所示112內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)頂出距離核算：為了保證內(nèi)斜推塊側(cè)向受力手扭矩達(dá)到以最小，內(nèi)斜推塊與橫向推出方向的夾角越大越好，在內(nèi)斜推塊不碰壞塑件四周的前提下，最大側(cè)向移動(dòng)距離為7mm, 塑件高度為63mm，頂出距離最大為75mm,因tana 75/7，則a84.670，取a=850，故最大側(cè)向移動(dòng)距離為75/tan850=6.6mm，從內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)頂出距離核算可知，采用圖十五所示方向的內(nèi)斜推塊結(jié)構(gòu)是可行的。113內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)的固定及安裝：由于存在偏角，內(nèi)斜推塊的固定與推桿的固定不一樣，為了減小摩擦，應(yīng)把內(nèi)斜推塊的下端設(shè)計(jì)成圓柱面

44、，使這個(gè)圓柱面與底針板的的滑槽往返移動(dòng)。內(nèi)斜推塊與推桿之間通過(guò)銷把它們固定，但該銷只作固定作用，而不怎么受力。其具體結(jié)構(gòu)如下圖十五所示。114內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式的對(duì)比選擇：內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)的兩種結(jié)構(gòu)形式：一種是整體式，另一種是鉸鏈?zhǔn)?0。整體式內(nèi)斜推塊抽芯機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工、裝配，但其斜推塊懸空長(zhǎng)度較長(zhǎng)，頂出塑件時(shí)受到的扭矩較大，從而導(dǎo)致斜推塊配合副的摩擦力較大，在注射成型時(shí)，常引起頂不暢順、磨損，產(chǎn)生飛邊，甚至使內(nèi)斜推塊折斷等現(xiàn)象。比較適合于推出行程較小的模具。鉸鏈?zhǔn)浇M合內(nèi)斜推塊的抽芯機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是縮短了斜推塊的長(zhǎng)度，減少了模具在頂出時(shí)承受的扭矩，使模具在注射加工時(shí)抽芯動(dòng)作平穩(wěn)、可靠。但

45、其加工難度及工作量較大，成本也較高，比較適合于推出行程較大的模具。從上述兩種的內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)形式的對(duì)比中，可以看出，若采用鉸鏈?zhǔn)浇M合斜推塊，在抽芯動(dòng)作時(shí)，受力狀況當(dāng)然是比較好的，但其加工量及成本是較高的。由于模具內(nèi)斜推塊的斷面尺寸已預(yù)足夠大，因此采用整體式的內(nèi)斜推塊也是夠強(qiáng)度的。而且現(xiàn)在講究效益與時(shí)效的時(shí)代，對(duì)事物的要求不是追求完美無(wú)缺，而是滿意就不錯(cuò)了，就像是木桶裝水的原理，如果存在瓶頸就會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作。同理，如果一味追求模具結(jié)構(gòu)的完美無(wú)缺，而忽視了其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，則這樣的模具只能作為觀賞品，不能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。綜合上述來(lái)看，盡管采用鉸鏈?zhǔn)捷^為完美，但在內(nèi)抽芯推塊已設(shè)計(jì)得具有足夠的強(qiáng)度時(shí)，

46、采用整體式的內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)，既能保證其強(qiáng)度，又能降低成本，在各方面都得到平衡，因此，還是采用整體式比較合理，有效益。12 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)塑料模具的溫度直接影響塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝不同，模具溫度也要求不同。因此在設(shè)計(jì)注射模時(shí)必須考慮用加熱或冷卻裝置來(lái)調(diào)節(jié)模具的溫度。121溫度調(diào)節(jié)的重要性：1211對(duì)塑件質(zhì)量的影響：模具溫度對(duì)塑件的尺寸精度、形狀精度、表面粗糙度及力學(xué)性能均有直接影響。1、尺寸精度：利用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)保持模具溫度的恒定或采用較低的模溫，可減少塑件成型收縮率的波動(dòng)，提高塑件尺寸精度。而對(duì)于結(jié)晶形塑料，為使塑料均勻結(jié)晶以保證塑件尺寸穩(wěn)定，應(yīng)提高模具溫度

47、，否則在塑件存放和使用時(shí)，其尺寸會(huì)由于塑料結(jié)晶不均勻而發(fā)生變化。2、形狀精度：模具型芯與型腔各部分溫差過(guò)大，會(huì)使塑件收縮不均勻而導(dǎo)致翹曲變形，影響塑件的外觀和使用。特別是對(duì)于壁厚不一致和形狀復(fù)雜的塑件，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因收縮不均勻而變形的情況，因此必須采用合適的冷卻回路，使模具型腔各個(gè)部位的溫度基本上均勻。3、表面粗糙度：模溫過(guò)低會(huì)使塑件輪廓不清晰，產(chǎn)生明顯的熔合紋，提高模溫可改善塑件的表面狀態(tài)，使塑件表面粗糙度降低。4、塑件的力學(xué)性能；對(duì)于結(jié)晶形塑料，結(jié)晶度越高，塑件的應(yīng)力開裂傾向越大，這時(shí)降低模溫是有利的。但對(duì)于聚碳酸脂一類高粘度不定形塑料，卻需要提高模溫才能減少應(yīng)力開裂傾向。1212對(duì)生產(chǎn)率的

48、影響模具溫度系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)率的影響主要由冷卻時(shí)間來(lái)體現(xiàn)。通常注射到型腔內(nèi)的塑料熔體的溫度為2000左右，塑件從型腔中取出的溫度600c以下。熔體在成型時(shí)釋放的熱量中約有5%以輻射、對(duì)流的形式散發(fā)到大氣中，其余95%需由冷卻介質(zhì)（一般是水）帶走，否則由于塑料熔體的反復(fù)注入將使模溫升高。為了保持模溫的穩(wěn)定，在每一循環(huán)中，必須由冷卻系統(tǒng)把塑料熔體的熱量帶走。因此模具的冷卻時(shí)間主要取決于冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。據(jù)統(tǒng)計(jì)，模具的冷卻時(shí)間約占整個(gè)注射循環(huán)周期的2/3，因此縮短成型周期中的冷卻時(shí)間是提高生產(chǎn)率的關(guān)鍵。根據(jù)牛頓冷卻定律，冷卻系統(tǒng)從模具中帶走的熱量為q=kat/3600q模具與冷卻系統(tǒng)所傳遞的熱量（j）；

49、k冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù)（j/m2*h*0c）；a冷卻介質(zhì)的傳熱面積（m2）；模溫與冷卻介質(zhì)之間溫度差（0c）；t冷卻時(shí)間(s)由上式可知，當(dāng)所需傳遞的熱量不變時(shí)，可通過(guò)提高傳熱系數(shù)k，提高模具與冷卻介質(zhì)溫度及增大冷卻介質(zhì)的傳遞面積a等三種方法來(lái)縮短冷卻時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。122模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)該套模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。根據(jù)塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)p180頁(yè)可知，模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須根據(jù)塑料的品種、塑件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、生產(chǎn)率及成型工藝對(duì)模具的要求來(lái)確定對(duì)模具進(jìn)行加熱或冷卻。冷卻可用常溫水、低溫水等介質(zhì)，加熱可用電加熱、熱油、熱水加熱等。熱塑性塑料制件成

50、型時(shí)，要求進(jìn)行合理的冷卻。由于這套模具較大，需要進(jìn)行冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。另外由于該套模具采熱流熱道的澆注系統(tǒng)，所以需在模具中設(shè)置加熱系統(tǒng)。1221冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：模具冷卻系統(tǒng)的冷卻方式一般是在型腔、型芯等部位合理地設(shè)置冷卻管道，并通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻水流量及流速來(lái)控制模溫，冷卻水一般為常溫水，為加強(qiáng)冷卻效率，還可先降低常溫水溫度（稱低溫水）然后再通入模具。1、 冷卻管道的設(shè)計(jì)原則：為提高冷卻系統(tǒng)的效率和使型腔表面溫度分布均勻，設(shè)計(jì)冷卻水道時(shí)須遵循以下原則：（1）合理確定冷卻管道的直徑、中心距以及型腔的距離。因?yàn)槔鋮s管道的直徑與間距趨勢(shì)影響模溫分布，如果開設(shè)的冷卻管道直徑太小，且間距又大，則模腔表面的溫度變

51、化很大，造成塑件各部分不均勻收縮。此外，冷卻管道與型腔壁的距離太大會(huì)使冷卻效率下降，而距離太小又使冷卻不均勻。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般冷卻管道中心線與型腔的距離應(yīng)為冷卻管道直徑的12倍（常為1215mm），冷卻管道的中心距約為管道直徑的35倍，管道直徑常取815mm。并盡可能使管道孔分別到各處型腔表面的距離相等，但當(dāng)塑件處開設(shè)間距較小的冷卻管道。（2）降低進(jìn)水與出水的溫度差冷卻系統(tǒng)兩端進(jìn)、出水溫度差小，則有利于型腔表面溫度均勻分布。通?？赏ㄟ^(guò)改變冷卻管道的排列形式來(lái)降低進(jìn)、出水的溫差，同時(shí)可減小冷卻回路的長(zhǎng)度。（3）澆口處應(yīng)加強(qiáng)冷卻在塑料熔體充模時(shí)，澆口附近的溫度最高，而離澆口越遠(yuǎn)溫度越低，因此應(yīng)加強(qiáng)澆

52、口處的冷卻。通常采用將冷卻回路的入口設(shè)在澆口附近，可使?jié)部诟浇谳^低溫下冷卻。（4）應(yīng)避免將冷卻管道開設(shè)在塑件熔合紋部分，并注意干涉及密封等問(wèn)題。由于該套模具采用兩個(gè)熱流道點(diǎn)澆口進(jìn)料或型腔形狀較復(fù)雜，兩股熔體在匯合處將產(chǎn)生熔合紋，該處的溫度通常較其它部位要低，為不使溫度急劇下降，保證熔合質(zhì)量，在熔合紋部位盡可能不設(shè)冷卻管道。冷卻管道不應(yīng)穿過(guò)鑲塊，以免在接縫處漏水，若必須通過(guò)鑲塊時(shí)，則應(yīng)加鑲套管密封，同時(shí)須考慮避開模具內(nèi)其它孔道，如推桿孔、螺紋孔及型芯孔等。（5）冷卻水道應(yīng)便于加工和清理為便于加工和操作，進(jìn)出水管接頭應(yīng)盡量設(shè)在模具同一側(cè)，宜設(shè)在注射機(jī)背面，同時(shí)水管接頭必須密封，以免漏水。2、冷卻管道傳熱面積及管道數(shù)目的確定（1）冷卻介質(zhì)體積流量的計(jì)算：為計(jì)算傳熱面積首先必須計(jì)算冷卻介質(zhì)的體積流量。如果說(shuō)忽略模具因空氣對(duì)流、熱輻射與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，而只考慮塑料熔體傳遞給模具的熱量，則模具冷卻時(shí)所需冷卻介質(zhì)的體積流可按下式計(jì)算： qv=q1/c1(12)，qv冷卻介質(zhì)的體積流量（m3/min）；冷卻介質(zhì)的密度（kg/m3）；c1冷卻介質(zhì)的比熱容（j/（kg*0