電風(fēng)扇外殼支架注塑模具設(shè)計(jì)說明書

緒論1.1模具的簡(jiǎn)單介紹模具一般可以分為兩種，可動(dòng)模具和固定模具，它們通常安裝在注塑機(jī)上，固定模具安裝在注塑機(jī)的固定板上，移動(dòng)模具安裝在注塑機(jī)的移動(dòng)模板上，注塑機(jī)中的夾緊系統(tǒng)在注塑過程中驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。注射制模是將高溫加熱成液體的粘性塑料通過高壓進(jìn)入一個(gè)特定的模具，經(jīng)過一段時(shí)間的冷卻出模具，注射制模是一個(gè)非常有效的方法，使東西成形，以滿足我們對(duì)塑料的大小和形狀的需要。這其中最重要的一步就是做模具成型零件也就是型芯型腔的設(shè)計(jì)，這是塑料成品尺寸和外形達(dá)到要求最重要的兩個(gè)零部件。1.2注塑模的發(fā)展現(xiàn)狀從歷史發(fā)展過程的軌跡我們可以發(fā)現(xiàn)，在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)中，企業(yè)要實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展，必須在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新，而且還要降低產(chǎn)品成本，以保證收益的同時(shí)不被市場(chǎng)淘汰，從而獲得消費(fèi)者的青睞，才能獲得更多的收益。我國的工業(yè)發(fā)展在過去50年的發(fā)展過程中，有著非常大的規(guī)模，各行業(yè)都在有序發(fā)展，當(dāng)然也包括模具行業(yè)。注射制模是許多模壓塑料零件中使用最廣泛的方法。通過加熱熔化的高粘度塑料材料用壓力工具高壓注入模具型腔，冷卻固化后再從模具上卸下，使塑料材料達(dá)到我們預(yù)期的形狀和尺寸。由此可知，企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，注重產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量、成本和產(chǎn)品升級(jí)，這也是其產(chǎn)品的方向。在當(dāng)今的高科技和現(xiàn)代化時(shí)代，模具制造產(chǎn)品已經(jīng)取代了原有的產(chǎn)品，以滿足人們的物質(zhì)需求，使模具與人們的生活息息相關(guān)。在過去的50年里，中國的工業(yè)水平有了很大的提高，特別是在塑料模具行業(yè)，發(fā)展迅速。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和我們的日常生活等方面使用模具。因此，模具工業(yè)的興衰與人類的生存息息相關(guān)。隨著五年計(jì)劃的發(fā)展，中國塑料模具工業(yè)前景廣闊，經(jīng)濟(jì)全球化，為中國模具工業(yè)的快速發(fā)展提供了良好的機(jī)遇和條件。在這個(gè)信息時(shí)代，制造業(yè)和信息息息相關(guān)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和程序軟件的發(fā)展，模具設(shè)計(jì)速度大大提高，實(shí)現(xiàn)了制造與信息的集成。從應(yīng)用各種機(jī)械設(shè)備到人們?cè)谌粘Ｉ钪械氖褂?，可以說現(xiàn)在人們的生產(chǎn)和生活都與塑料模具密切相關(guān)，塑料制品的生產(chǎn)和應(yīng)用為人們的需求提供了極大的方便和幫助，在效率和質(zhì)量上有了很大的保證，人們已經(jīng)離不開塑料制品了。1.3設(shè)計(jì)的目的這次的設(shè)計(jì)是為了能加工出電風(fēng)扇外殼，所以要分析脫模斜度，塑件材料等；確定型腔數(shù)目，分型面；設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，排氣系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)等，當(dāng)然還有注射機(jī)的選擇與校核。2塑件分析2.1塑件工藝性分析本次設(shè)計(jì)要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是電風(fēng)扇外殼，根據(jù)產(chǎn)品的外形結(jié)構(gòu)和尺寸，完成產(chǎn)品的三維建模，如圖2-1所示圖2-1零件圖2.1.1尺寸精度的分析塑料產(chǎn)品都有自身的精度值，值越大，精度越低。而決定產(chǎn)品的表面光潔度是模具成型零部件的光潔度，成型中的瑕疵出現(xiàn)是不可避免的，所以一般設(shè)計(jì)場(chǎng)頻精度會(huì)低于成型零件，本次設(shè)計(jì)該塑件的表面光潔度曲Ra6.3μm，精度維4級(jí)精度。2.1.2脫模斜度的分析產(chǎn)品經(jīng)冷卻后會(huì)緊緊依附在型芯之上，從而加大脫模的難度，因此我們需要設(shè)計(jì)一定的脫模角度來使產(chǎn)品與模具零件之間有一定的間隙。對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的塑件需要要設(shè)計(jì)脫模角度，本次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)一般，易于脫模，故此設(shè)計(jì)脫模角度為12.1.3表面粗糙度的分析產(chǎn)品成型脫出模外的過程中，難免存在一些摩擦，會(huì)對(duì)產(chǎn)品表面粗糙度造成一定的影響，形成的一些摩擦痕跡，所以產(chǎn)品表面有一定的粗糙度是可以被允許的，一般塑料表面粗糙度為1.6到0.2um。2.2塑件材料分析PP的材料名稱是聚丙烯。結(jié)晶度高，耐磨性好，高溫沖擊性好，化學(xué)穩(wěn)定性高，衛(wèi)生性能好，無毒，耐熱性高，可在100°c左右使用，具有優(yōu)異的拉伸和抗疲勞性能?？蓱?yīng)用于冰箱、餐具、水壺、垃圾桶、保溫杯外殼、編織袋等家居用品，也可用于法蘭、齒輪、接頭、手柄等工業(yè)部件。聚丙烯的最大缺點(diǎn)是容易氧化老化?？梢酝ㄟ^添加抗氧劑和紫外線吸收劑來克服。全名：PP(又名聚丙烯)收縮率1%~2.5%比重0.902~0.906熔合溫度：230~270°C成型溫度：15~65°C成型壓力：100~130Mpa流動(dòng)比：100~200結(jié)晶度和注射速度：半結(jié)晶性，高速3注射機(jī)的選擇3.1注射機(jī)概況塑料凝料進(jìn)入模具內(nèi)部成型是需要一定的壓力的，這個(gè)由注射機(jī)來提供。塑料材料經(jīng)過注射機(jī)加熱之后熔成熔狀，有注射機(jī)注入模具內(nèi)部，具體的安裝方式如下圖所示：圖3-1注射機(jī)注射機(jī)和模具是注射成型的必要條件。3.2對(duì)于注塑機(jī)的選擇1計(jì)算注射量根據(jù)之前利用三維軟件建立產(chǎn)品的三維模型，利用三維軟件的體積測(cè)量功能測(cè)量單個(gè)產(chǎn)品的體積，如下圖所示圖3-2體積2初步估算凝料體積流經(jīng)模具流道內(nèi)的熔料體積無法進(jìn)行測(cè)量，故此根據(jù)完成產(chǎn)品的整體體積進(jìn)行估算，一般流道內(nèi)熔料的體積是成品總體積的0.2-0.8倍，本次設(shè)計(jì)按0.2倍來計(jì)算，由于本次設(shè)計(jì)按照一模1腔的排布來設(shè)計(jì)，故本次設(shè)計(jì)所需要的塑料體積約為3注射機(jī)的選擇經(jīng)過計(jì)算得出注射模在一次注射過程中的體積，根據(jù)產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)和塑料的總體積，在結(jié)合模具的高度的多種因素，查閱治療資料之后，選則XS-ZY-500型注塑機(jī)。主要參數(shù)如下表：表3-1注射機(jī)參數(shù)注塑機(jī)型號(hào)XS-ZY-500理論注射量/cm3500注射壓力/MPa104最大注射面積/cm21000鎖模力/kN3500最大模具厚度/mm450最小模具厚度/mm300模板行程/mm500定位孔直徑/mm180噴嘴球半徑/mm18噴嘴孔徑/mm5孔徑/mm27.54模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1分型面的選擇通過研究表明，分型面的形式有很多，例如垂直分型面、水平分型面、階梯分型面和平面分型面等。分型面的選取原則有以下幾點(diǎn)：1.為了使產(chǎn)品能完全從模具中脫出來，一般選取產(chǎn)品最大輪廓處作為分型面，這也是分型面選取的最基本要求2.模具開模時(shí)，定模板和動(dòng)模板分離，產(chǎn)品需要依附在動(dòng)模一側(cè)3.保證產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)不被破壞，外形不發(fā)生改變4.為了節(jié)約成本，選取最佳位置進(jìn)行分型，同時(shí)也方便模具的加工和制造5.更加方便的排除模具內(nèi)的氣體，防止產(chǎn)品出現(xiàn)氣泡6.方便分流道和澆口的合理設(shè)計(jì)根據(jù)模具分型面的類型和選型原則，結(jié)合塑件本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)分型面的選型位置，如下圖所示：圖4-1分型面4.2型腔數(shù)目的確定注塑模具的型腔數(shù)目大多都是一模單腔或者一模多腔，需要滿足以下幾點(diǎn)要求：1.產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和成本；2.滿足注射機(jī)的最大注射量；3.滿足注射機(jī)的最大鎖模力；4.產(chǎn)品的精度不能降低。結(jié)合以上幾點(diǎn)要求，最終本次設(shè)計(jì)的排布方式為一模1腔，如下圖所示：圖4-2型腔排布4.3成型零件的設(shè)計(jì)和尺寸計(jì)算產(chǎn)品成型最主要就是依靠型腔和型芯，兩者的設(shè)計(jì)需要考慮的因素有很多，比如加工的難易程度，成本的消耗，使用的壽命和后期的更換和維修。因此需要根據(jù)產(chǎn)品的要求和這幾個(gè)因素，加工特定單一的型腔和型芯。4.3.1型腔的設(shè)計(jì)型腔是塑件外表面成型的最主要零件，決定產(chǎn)品外表面的精度和粗糙度。各式塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)不同，型腔的結(jié)構(gòu)也多種多樣。一般有以下幾種類型：整體式，鑲嵌式，組合式和瓣合式。根據(jù)以上對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，本次設(shè)計(jì)型腔的結(jié)構(gòu)選擇鑲嵌式，硬度應(yīng)在50HRC以上，具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖4-3型腔4.3.2型芯的設(shè)計(jì)型芯是塑件內(nèi)表面成型的最主要零件。型芯的設(shè)計(jì)較型腔會(huì)簡(jiǎn)單，由于型芯的設(shè)計(jì)會(huì)為之后推出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)合，故此型芯一般設(shè)計(jì)為嵌入式，整體嵌入產(chǎn)品內(nèi)部，所以型芯要具有足夠的強(qiáng)度和剛度，硬度在50HRC以上，具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖4-4型芯4.3.3成型零件的尺寸計(jì)算PP\t"C:/Users/johm/Desktop/report_qq_kflnuyvi_2019-4-12-20-49-06/PaperPass-%E6%97%97%E8%88%B0%E7%89%88-%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"塑料材料具有較大的收縮范圍，因此模塑部件的尺寸需要通過平均方法計(jì)算。PP的收縮率為，平均收縮率為，模具制造公差取表4-1公差尺寸基本尺寸精度等級(jí)公差數(shù)值根椐產(chǎn)品對(duì)精度要求，本次設(shè)計(jì)的塑件可選4級(jí)精度。此制件選用4級(jí)制造精度，因此，型芯型腔徑向及深度尺寸的修正系數(shù)x取值在0.5~0.75的范圍之間，經(jīng)過分析相關(guān)尺寸，其具體計(jì)算過程如下：(一)、型腔徑向尺寸的計(jì)算：由：又查表知精度時(shí)塑件公差值由于：得：則：則：(二)、型腔深度尺寸的計(jì)算：凹模深度尺寸一樣用平均收縮率法計(jì)算：其余符號(hào)同上由：取精度時(shí)后由知道：則：則：(三)型芯徑向尺寸的計(jì)算用平均收縮率的法計(jì)算：其余符號(hào)同上由：取精度時(shí)后由知道：則：則：(四)型芯深度尺寸的計(jì)算用平均收縮率的方法計(jì)算：其余符號(hào)同上由：取精度時(shí)由得：則：則：4.4模架的選取(1)型腔模板邊界計(jì)算根據(jù)零件成形的尺寸，計(jì)算凹模邊界尺寸型腔模板的長度計(jì)算公式：型腔模板的寬度計(jì)算公式：式中：160mm160mm27mm50-60mm所以型腔尺寸為222×230mm，由于塑件完全位于型芯,所以型腔厚度設(shè)計(jì)為80mm型芯厚度設(shè)計(jì)為35mm。(2)計(jì)算模板周界尺寸根據(jù)型芯型腔的尺寸，計(jì)算模板周界尺寸模板的長度計(jì)算公式：模板的寬度計(jì)算公式：式中：230mm222mm50-80mm所以模板尺寸為322×390mm，經(jīng)查表得出標(biāo)準(zhǔn)模架尺寸為330X400mm再根據(jù)型芯型腔的厚度我們?cè)O(shè)計(jì)定模板尺寸為330X400X110mm動(dòng)模板尺寸為330X400X80mm。根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和型腔排布，對(duì)組合成模具的各個(gè)零件的厚度計(jì)算，結(jié)合本次設(shè)計(jì)的澆口形式，最終選取龍記標(biāo)準(zhǔn)模架，型號(hào)是FCI-3340-A110-B80-C100-L320圖4-5模架4.5澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)由主流道、分流道和澆口組成，它是塑料凝料經(jīng)過模具進(jìn)入型腔的通道。澆注系統(tǒng)十分的重要，它的設(shè)計(jì)直接影響了熔料的流速和進(jìn)入型腔的時(shí)間。主流道上的定位圈直接與注射機(jī)的噴嘴連接，由于長時(shí)期的磨損和與高溫熔體的接觸，所以定位圈和澆口套通常是整體設(shè)計(jì)，可以分開拆卸。該設(shè)計(jì)通常是由碳素工具鋼與硬化表面硬度50-55hrc，在選擇澆口套時(shí)要注意進(jìn)料口直徑和球面坑半徑。采用盡量短的流程來降低熱量與壓力損失。澆注系統(tǒng)應(yīng)適合排氣，可以平穩(wěn)地填充腔體，并且易于修整澆口以確保均勻進(jìn)給。4.4.1主流道設(shè)計(jì)為了方便熔料經(jīng)主流道更加方便的流動(dòng)進(jìn)入模具內(nèi)部，主流道口通常設(shè)計(jì)為圓錐形，這樣設(shè)計(jì)的同時(shí)也可以減緩對(duì)模具的壓力。1.主流道的長度：一般來說，根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)來確定，初步設(shè)計(jì)選用75mm進(jìn)行計(jì)算。2.主流道的小端直徑：3.主流道的大端直徑：(錐角一般為2°～4°，這里)4.主流道的球面半徑：，取。5.球面配合高度：,取根據(jù)以上的計(jì)算，得出主流道的設(shè)計(jì)方式，具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖4-6澆口套4.4.2分流道的設(shè)計(jì)為了控制塑料熔料在單位面積內(nèi)進(jìn)如型腔的量，改變?nèi)垠w在主流道中的方向，在進(jìn)入型腔之前得到一定的緩沖，從而均勻的分布到每個(gè)型腔之中。在設(shè)計(jì)分流道時(shí)要考慮幾個(gè)方面，熔體到達(dá)每個(gè)型腔的時(shí)間和量是否相同，分流道內(nèi)的熔料不宜過多，否則會(huì)導(dǎo)致熔料在進(jìn)入型腔時(shí)溫度變化差異較大。由于熔料在流經(jīng)分流道時(shí)會(huì)多分流道內(nèi)壁造成一定的壓力，所以在設(shè)計(jì)分流道時(shí)一般設(shè)計(jì)平衡式分流道，這樣保證熔料在進(jìn)入型腔的用時(shí)相同，同時(shí)熔料對(duì)分流道的內(nèi)壁造成的壓力也比較均勻。分流道的具體結(jié)構(gòu)如下圖示：圖4-3分流道4.4.3澆口的設(shè)計(jì)熔料在經(jīng)過分流道進(jìn)入型腔之前需要途經(jīng)澆口，這樣會(huì)使熔料進(jìn)入型腔比較平緩。這樣也保證了零件的耐用程度和壽命。澆口的位置一般選取零件最大壁厚處，這樣可以使熔料進(jìn)入型腔的各個(gè)角落，保證了產(chǎn)品的完整性。澆口的設(shè)計(jì)一般有以下幾個(gè)方面：1.控制熔料在分流道和型腔之間的澆口距離。如果這段距離過長，會(huì)導(dǎo)致熔體進(jìn)入型腔的這段時(shí)間內(nèi)熔體的壓力和溫度隨著時(shí)間過長的流動(dòng)而降低，2.將澆口設(shè)置在產(chǎn)品壁厚較大處。塑料熔體在冷卻過程中會(huì)發(fā)生收縮，設(shè)置在壁厚較大處可以使該處冷卻的時(shí)間最長，隨著熔體的注入和收縮的發(fā)生，可以保證產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)和質(zhì)量不收影響。3.熔體經(jīng)過澆口時(shí)，隨著流動(dòng)面積的減小，從而使熔體的流動(dòng)性變得更好，同時(shí)散失的熱量也會(huì)減少。4.澆口的設(shè)計(jì)不宜在產(chǎn)品表面留下澆注痕跡，影響產(chǎn)品的美觀。通過以上分析，結(jié)合本次產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)的腔數(shù)，本次設(shè)計(jì)點(diǎn)澆口的澆注形式，澆口的具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖4-4澆口4.5導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)模具在開模閉模的時(shí)候，動(dòng)模板和定模板分開和閉合，需要準(zhǔn)確的定位使動(dòng)模和定?；氐皆瓉淼奈恢茫栽O(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)來精準(zhǔn)定位。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)一般有導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成，導(dǎo)柱和導(dǎo)套需要一定的長度和強(qiáng)度來使模具在多次開閉模時(shí)的損耗，其一般有2-4根組成，均勻的分布在模具的四個(gè)角落。4.5.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)導(dǎo)柱一般使用帶油槽的導(dǎo)柱，這樣在運(yùn)動(dòng)的過程中存在間隙，可以減少一定的摩擦，增加使用次數(shù)，導(dǎo)柱的具體結(jié)構(gòu)如圖所示：圖4-5導(dǎo)柱4.5.2導(dǎo)套的設(shè)計(jì)1.導(dǎo)套一般有直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，本次設(shè)計(jì)使用帶頭導(dǎo)套，和導(dǎo)柱結(jié)合使用。2.導(dǎo)套和導(dǎo)柱一樣，都是圓柱狀，這樣可以使導(dǎo)柱導(dǎo)套在運(yùn)動(dòng)中減少一些摩擦，同時(shí)兩者之間也有一定的間隙，方便氣體的排出和潤滑劑的使用3.導(dǎo)套的長度是定模的厚度而定，一般比定模板厚少2-3mm，避免過長使得板與板之間造成多余的摩擦。4.導(dǎo)套一般采用有一定耐磨性的材料，避免經(jīng)過長期的使用使其表面變得粗糙，硬度略低于導(dǎo)柱硬度。由于導(dǎo)柱和導(dǎo)套是配合使用，本次設(shè)計(jì)使用的導(dǎo)套結(jié)構(gòu)如圖所示：圖4-6導(dǎo)套圖4-7導(dǎo)柱導(dǎo)套4.6推出結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)產(chǎn)品完全冷卻凝固不再發(fā)生形變之后，需要設(shè)置推出機(jī)構(gòu)將產(chǎn)品推出模具之外。推出機(jī)構(gòu)一般設(shè)置在產(chǎn)品壁厚較大處，這樣可以防止推出力較大時(shí)將從產(chǎn)品損壞。所以對(duì)推出機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度和硬度都有一定的要求，在推出過程中不會(huì)使推出機(jī)構(gòu)發(fā)生變形，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)置應(yīng)靈活穩(wěn)固，不能影響模具的運(yùn)動(dòng)，也要便于后期的拆換。產(chǎn)品在成型后，由于冷卻收縮，會(huì)包括在成型零件上，推出時(shí)會(huì)受到一定的阻力，而推出機(jī)構(gòu)所提供的力要大于這個(gè)阻力，才能將產(chǎn)品完全推出。推出機(jī)構(gòu)根據(jù)推出力提供的方式可以分為機(jī)動(dòng)推出，液壓推出和手動(dòng)推出這幾種。手動(dòng)推出已經(jīng)很少模具類型采用這種脫模方式，大多都是選用機(jī)動(dòng)退出，由注射機(jī)來提供這個(gè)推出力。液壓推動(dòng)一般使用大型產(chǎn)品，需要較大的推出力，本次設(shè)計(jì)我們采用的機(jī)動(dòng)推出。推出機(jī)構(gòu)一般包含推桿，推管，推塊和推板這幾大類，其中推桿的運(yùn)用比較廣泛。模具一次開模，一次性將產(chǎn)品推出模外。推出機(jī)構(gòu)設(shè)置在動(dòng)模處，開模時(shí)推動(dòng)產(chǎn)品脫離，同時(shí)設(shè)置復(fù)位桿作為復(fù)位機(jī)構(gòu)，保證下次開模是推出機(jī)構(gòu)的正常工作。本次設(shè)計(jì)采用的推出機(jī)構(gòu)是推桿推出，推桿的具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖4-8推桿以及布局4.7排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)高溫的熔體進(jìn)入密閉的模具內(nèi)部之后，模具內(nèi)部的澆注系統(tǒng)和型芯型腔是空腔，模內(nèi)的空氣和熔體的溫度差較大，會(huì)形成一些運(yùn)動(dòng)的氣體，如果這些氣體一直留在模內(nèi)，會(huì)使熔體中出現(xiàn)氣泡，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量發(fā)生變化，影響生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。排除模具內(nèi)部的氣體一般有以下幾個(gè)方法：1.利用模具零件之間的配合間隙排氣，模具各個(gè)零部件之間都是獨(dú)立存在的，彼此之間比不是緊密相連，密不可分。因此相互之間就會(huì)有間隙。2.在分型面上開排氣槽或者排氣孔，這種方式運(yùn)用的不廣泛，容易破壞產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)3.利用推桿孔排氣，推桿的設(shè)置需要在型芯上開幾個(gè)孔，這樣氣體能從這些孔排除模外本次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，容易成型，所以采用模具零件之間的配合間隙和推桿孔進(jìn)行排氣4.8冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熔體進(jìn)入型腔之后，產(chǎn)品基本成型，這時(shí)產(chǎn)品還出于高溫的狀態(tài)，如果這時(shí)將產(chǎn)品推出模外，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)生很大的變形。出于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)效率和設(shè)計(jì)成本的考慮，需要在型芯型腔中設(shè)置通道，通入冷卻劑，將這部分熱量帶出模外，加快產(chǎn)品的冷卻，提高生產(chǎn)的效率。一般在型芯和型腔中靠近產(chǎn)品的位置設(shè)置流道，這樣保證冷卻的效率。由于各種塑料材料的性質(zhì)不同，所以使其處于熔融狀態(tài)的溫度也不同，大多數(shù)材料都是在大約60度的溫度下進(jìn)入模具內(nèi)部，一般采用的冷卻劑為水，水具有很好的流動(dòng)性和導(dǎo)熱性，能發(fā)揮很好的冷卻效果。具體過程是在型腔內(nèi)充滿熔體之后，通過水嘴向型芯和型腔內(nèi)的水道注入水，水在離近從產(chǎn)品的位置繞產(chǎn)品一周，帶走熱量，而且水作為冷卻劑還能多次利用，獲取的途徑也很多，節(jié)約了成本，所以選擇水作為本次設(shè)計(jì)的冷卻劑。冷卻水道分為直線型水道和環(huán)繞型水道兩種，本次設(shè)計(jì)一模兩腔的型腔排布方式，為了達(dá)到更好的冷卻效果，選用管狀的環(huán)繞型的冷卻水道類型，具體方式如下圖所示：圖4-9冷卻水路4.9抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.9.1抽拔距的計(jì)算由于本設(shè)計(jì)的塑件有側(cè)孔，直接脫模會(huì)導(dǎo)致塑件的形狀發(fā)生變化，所以必須先進(jìn)行抽芯，最后在抽芯完成后設(shè)計(jì)滑塊抽芯，以保證塑件形狀的前提。此外，為安全起見，抽芯距離應(yīng)大于側(cè)孔深度2-3毫米。設(shè)計(jì)的塑件側(cè)孔深度為2毫米，所以抽芯距離：s＝2＋2～3（mm），取s＝5mm4.9.2抽芯力的計(jì)算在抽芯前，必須克服塑料材料與滑塊之間的抽芯力。這個(gè)力也直接與側(cè)孔的結(jié)構(gòu)有關(guān)，通常使用下式估計(jì)：式中：；；；，一般情況下模內(nèi)冷卻的塑件取(0.8～1.2)×107Pa；；。帶入數(shù)據(jù)計(jì)算可得4.9.3斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱的形狀、長度、大小和角度決定了抽芯力和抽芯距離，因此斜導(dǎo)柱是整個(gè)抽芯機(jī)構(gòu)的核心。(1)斜導(dǎo)柱的截面形狀:根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)和側(cè)孔的形狀，考慮到在模具上安裝抽芯機(jī)構(gòu)的難度等，確定斜導(dǎo)柱的截面形狀為圓形。(2)斜導(dǎo)柱斜角的確定:斜導(dǎo)柱的設(shè)置涉及到開模力、彎曲力、滑塊實(shí)際抽芯力和開模行程等數(shù)值，當(dāng)斜導(dǎo)柱的彎曲力增大時(shí)，開模力也需要增大。經(jīng)過仔細(xì)分析，我們知道抽芯距離和導(dǎo)柱角度是密切相關(guān)的，所以設(shè)計(jì)時(shí)要選擇較大的角度:＝13°（3）斜導(dǎo)柱的尺寸的計(jì)算：①直徑的計(jì)算：斜導(dǎo)柱直徑的計(jì)算主要受彎曲力的計(jì)算的影響，計(jì)算公式為：以上公式中；，。經(jīng)過查閱資料和最終校核，得出斜導(dǎo)柱的直徑為＝12mm②長度：斜導(dǎo)柱的長度圖如下圖所示。可以看出，斜導(dǎo)柱即滑塊覆蓋部分的工作長度與抽芯距離有關(guān)：圖4-10滑塊斜導(dǎo)柱的總長度分為5部分，1抽芯距、2直徑、3傾斜角、4、固定板厚度等有關(guān)。所以我們?cè)O(shè)計(jì)的斜導(dǎo)柱長度為：以上這個(gè)計(jì)算公式中：；。最后計(jì)算得到的斜導(dǎo)柱的總長度為136mm5注射機(jī)的校核5.1注射量的校核通過查閱數(shù)據(jù)，我們需要使用以下公式來計(jì)算和校核注射量，使注射機(jī)的最大注射量達(dá)到75%大于此次設(shè)計(jì)注入模具中的塑料總量。由于本次設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)一模1腔根據(jù)之前的計(jì)算得出：注射機(jī)的理論最大注射量符合經(jīng)過驗(yàn)算符合要求5.2鎖模力的校核由于模具算是一個(gè)密閉的整體，當(dāng)高溫的熔料進(jìn)入型腔之后會(huì)對(duì)模具整體形成一個(gè)向外的力，為了保證注射機(jī)能滿足這個(gè)力，通過以下計(jì)算公式：；；；，?。唬?，A=20096因?yàn)橐虼藵M足要求。5.3模具厚度的校核只要模具的實(shí)際厚度能夠滿足這種情況下，將能夠完全滿足注射的公差范圍。模具的厚度設(shè)計(jì)，因?yàn)椴捎米⑺軝C(jī)最大安裝模具厚度，其最小安裝模具厚度，所以滿足上述條件。5.4開模行程的校核開模行程的計(jì)算和校核是為了確定注射機(jī)選擇的合