注塑模具中冷卻系統(tǒng)和脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u202901冷卻系統(tǒng)概述和設(shè)計(jì) 130992冷卻系統(tǒng)計(jì)算 1186602.1計(jì)算塑件每小時注射量 1295712.2計(jì)算范圍時間內(nèi)的釋放熱量 2245512.3水的體積流量 2267242.4求冷卻水道直徑φ 2283193脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 389063.1脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 3327363.2塑件的推出機(jī)構(gòu) 41冷卻系統(tǒng)概述和設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)是重要的一個組成部分，當(dāng)熔融狀態(tài)下的塑料進(jìn)入型芯和型腔里面填充滿了以后，溫度很高，很久都不會退溫。而且一般注塑模具生產(chǎn)需要人員或機(jī)械手臂開模了以后去從模具里面取出產(chǎn)品，如果溫度過高的話容易發(fā)生安全事故，產(chǎn)量也提升不起來。因此就需要設(shè)計(jì)專門冷卻產(chǎn)品的一個結(jié)構(gòu)，用來提高生產(chǎn)效率和安全考慮。設(shè)計(jì)冷卻水道只需要圍繞產(chǎn)品均勻冷卻，其次就是注意頂針以及鑲件和其他結(jié)構(gòu)不可干涉，距離其他結(jié)構(gòu)不可太近。然后再選用專門的堵頭堵住防止漏水即可【15】。2冷卻系統(tǒng)計(jì)算2.1計(jì)算塑件每小時注射量設(shè)定一個注射周期內(nèi)的注射周期為2~5s，冷卻周期為25s，保壓時間為15s，模具打開去除塑件的時間為5s，得到一個注射周期的整體最長時間為50s。一個小時內(nèi)的注塑成型次數(shù)為：n=由此計(jì)算每個小時內(nèi)，模具總的注射質(zhì)量W，根據(jù)以下公式校核：W=M×nW——單位時間內(nèi)模具成型總的質(zhì)量，kg/H；M——一次注塑成型的塑件質(zhì)量（根據(jù)ρv），kg；n——每小時的注射次數(shù)；W=5×1.05×72=0.378Kg/H2.2計(jì)算范圍時間內(nèi)的釋放熱量根據(jù)如下公式計(jì)算Q=WQ1Q——單位時間內(nèi)的釋放熱量，KJ/H；W——單位時間內(nèi)模具成型總的質(zhì)量，0.378kg/H；Q1Q=0.378×350=132kJ2.3水的體積流量按照注塑車間室溫條件下，采用水冷方式作業(yè)降低模溫，模具進(jìn)水口溫度約20°?，經(jīng)過模具一個循環(huán)周期后出出水口溫度約為25°?，水流速度為湍流狀態(tài)，進(jìn)出水口溫度誤差為5℃左右【13】。在一個單位時間內(nèi)，熔融狀態(tài)下凝料固化成型時產(chǎn)生的熱量等于冷卻系統(tǒng)水管帶走熱量，校核公式如下。qv=qQ——單位時間內(nèi)的釋放熱量，132KJ/H；ρ——冷卻水的密度，取1×10c1q1q2q2.4求冷卻水道直徑φ冷卻水道設(shè)計(jì)一般根據(jù)塑件大小、布局、高度等等因素來決定的，水道直徑常用一般有6、8、10、12mm等等，設(shè)計(jì)水道就是為了冷卻塑件而言的，因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)塑件結(jié)構(gòu)一般，根據(jù)水的體積流量，再通過分析塑件和查閱相關(guān)資料和手冊，選用直徑選擇冷卻水管道的直徑為6mm，滿足要求。本次設(shè)計(jì)水道設(shè)計(jì)充分冷卻產(chǎn)品【16】，具體冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下所示：圖1.9冷卻系統(tǒng)3脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)每個注射成型加工循環(huán)過程，均需要確保成型所得塑件產(chǎn)品能夠準(zhǔn)確無誤的完成脫模過程，輔助成型加工所得塑件產(chǎn)品完成脫出過程的裝置便是注射模具的脫模機(jī)構(gòu)，即為推出機(jī)構(gòu)。3.1脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則注射模具的脫模機(jī)構(gòu)會對成型塑件產(chǎn)品的質(zhì)量起到?jīng)Q定性作用，故在設(shè)計(jì)過程中比遜遵循以下基本設(shè)計(jì)原則。1、注射模具的推出機(jī)構(gòu)需要保留在注射模具的動模側(cè)。2、注射模具的脫模機(jī)構(gòu)不能損壞注射成型加工所得的塑件產(chǎn)品。3、注射模具的脫模機(jī)構(gòu)需要盡量簡單，運(yùn)行動作要確保安全可靠。4、注射模具的脫模機(jī)構(gòu)不能對成型塑件的外觀質(zhì)量產(chǎn)生影響。5、需要確保注射模具的合模過程準(zhǔn)確，能夠順利的進(jìn)行復(fù)位。3.2塑件的推出機(jī)構(gòu)本文設(shè)計(jì)的注射模具選用推板部件推出注射成型加工生產(chǎn)所得的塑件產(chǎn)品，以圓形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)推板的結(jié)構(gòu)形式。如下圖所示的是本文設(shè)計(jì)注射模具推板部件的布局示意圖，本文設(shè)計(jì)注射模具共設(shè)計(jì)安裝11根推板部件。圖1.10推板位置圖2、需要在注射模具脫模阻力最大位置布置設(shè)計(jì)推板部件。3、需要盡量均勻布置安裝注射模具的各個推板部件。4、需要在成型塑件產(chǎn)品強(qiáng)度較大以及剛度較大的位置布置設(shè)計(jì)推板部件。5、以H8/f8級配合公差采用間隙配合的方式把推板部件直接安裝在注射模具的模板部件上。6、推板部件裝入注射模具之后，推板部件的端面需要略高模具型腔面。7、選用T8以及T10等碳素工具鋼材料加工制造本文設(shè)計(jì)注射模具的推板部件，對其進(jìn)行熱處理加工，使其硬度能夠達(dá)到50HRC，設(shè)定推板部件工作端配合位置的表面粗糙度大小是u=0.8um。本文設(shè)計(jì)注射模具推板推出型芯鑲件，通過手工脫模方式完成脫模過程，如此能夠有效簡化注射模具的難度，降低模具的加工制造成本費(fèi)用。2.頂出力大小設(shè)計(jì)計(jì)算注射成型加工之后，塑件產(chǎn)品在脫模過程中所需的頂出力大小通過以下計(jì)算公式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算：（4-15）式中：F——頂出力大小NE——塑料材料的彈性模量大小，PVC塑料材料取12560MPA——塑件產(chǎn)品包模具型芯的徑向面積大小，本文設(shè)計(jì)取10000mm2F——塑料材料和鋼材料間的摩擦因素大小，查表取0.21d——注射模具型芯部件的直徑尺寸大小，本文設(shè)計(jì)是94mmt——塑件產(chǎn)品的平均壁厚尺寸大小，取3mm——塑件產(chǎn)品所用材料的泊松比大小，本文設(shè)計(jì)確0.4 ——塑件產(chǎn)品在徑向的熱收縮大?。绞街校骸芰喜牧系臒崤蛎浵禂?shù)大小，取7×10Tm——熔融狀態(tài)下塑料材料的溫度大小，取1256℃——成型所得塑件產(chǎn)品的出模溫度大小，取60℃計(jì)算可得：＝0.4=1281.4N（4-16）（3）脫模力大小設(shè)計(jì)計(jì)算脫模力大小通過以下計(jì)算公式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算：（4-17）式中：K——基于表8－3，本文設(shè)計(jì)取1.0035——塑件產(chǎn)品的平均壁厚尺寸大小，三通管塑件產(chǎn)品取3mmE——塑料材料的彈性模量大小，本文設(shè)計(jì)選用PVC塑料材料，取12560S——塑料材料的平均成型收縮率大小，本文設(shè)計(jì)選用PVC塑料材料，取0.005L——塑件產(chǎn)品對注射模具型芯的包容深度尺寸大小，本文設(shè)計(jì)取27mm——注射模具型芯部分的脫模斜度大小，本文設(shè)計(jì)取1°——塑件產(chǎn)品和注射模具型芯之間的摩擦因數(shù)大小，本文設(shè)計(jì)取0.21——塑料材料的泊松比大小，本文設(shè)計(jì)選用PVC塑料材料，取0.4=1122.75N（4-18）計(jì)算可得：頂出力，故設(shè)計(jì)合理。（4）效核計(jì)算注射模具推板部件的直徑尺寸=60（4-19）已知=6029，故本文設(shè)計(jì)注射模具的推板部件是大柔度推板計(jì)算公式：（4-20）式中：——脫模阻力大