剪刀手柄注塑模具設(shè)計(jì)中的冷卻系統(tǒng)和導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u2783剪刀手柄注塑模具設(shè)計(jì)中的冷卻系統(tǒng)和導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)案例 1123581冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1277291.1冷卻管道的計(jì)算 2232001.2水路的位置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3293942導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3249722.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能 334262.2導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 420512.2.1導(dǎo)柱的位置設(shè)計(jì) 4110432.2.2導(dǎo)柱尺寸的設(shè)計(jì) 483002.2.3設(shè)計(jì)導(dǎo)套的位置 51冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)應(yīng)根據(jù)其設(shè)計(jì)理論，為其能夠達(dá)到平均的表面溫度。大多在設(shè)計(jì)時(shí)采用離近型腔表面法來(lái)保證距離，以此加強(qiáng)冷卻水路的冷卻效果，且冷卻流道之間的間距也會(huì)隨之減小。如果想讓冷卻的效果愈加均勻，則需將拉進(jìn)冷卻水路的位置。設(shè)計(jì)時(shí)，零件應(yīng)保持均勻厚度，否則會(huì)產(chǎn)生一半塑料凝固，一半塑料仍處在熔融狀態(tài)。冷卻水管和腔體表面的間距也應(yīng)保證相同。為了避免腔體壁厚較大的位置冷卻得到不好的效果，則需在熱量多的位置及附近加強(qiáng)冷卻，避免發(fā)生回流。冷卻系統(tǒng)即為冷卻循環(huán)水路，通常主要安置在型腔和型芯里，少部分在動(dòng)模板和定模板上。這樣的安置效果有利于穩(wěn)定循環(huán)冷卻水的流速以及對(duì)控制模具內(nèi)的溫度變化。冷卻系統(tǒng)能夠有效減少塑件的制做周期，還能提高塑件的表面質(zhì)量。經(jīng)對(duì)比，本次設(shè)計(jì)的冷卻系統(tǒng)將采用冷卻水循環(huán)的方法。[8]1.1冷卻管道的計(jì)算為加快腔體內(nèi)熔融態(tài)下的塑料冷卻凝固成型，所以模具才有了冷卻管道這一冷卻系統(tǒng)。通常在設(shè)計(jì)冷卻水路的尺寸時(shí)均會(huì)選取采用標(biāo)準(zhǔn)值，以起到快捷、簡(jiǎn)單的安裝作用。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，待加工的塑件大小、質(zhì)量、體積、厚度決定了流道的類(lèi)型以及孔的大小。在設(shè)計(jì)為確保循環(huán)冷卻水的流動(dòng)，水路的位置、尺寸的大小、長(zhǎng)度等起至關(guān)重要的因素。固態(tài)下，如果塑件一小時(shí)所釋放的熱量為Q；在本次注塑模具設(shè)計(jì)中一個(gè)注射周期設(shè)為2~5s，冷卻周期為25s，保壓時(shí)間為15s，模具開(kāi)模取出塑件的時(shí)間為5s，以上數(shù)值加上可得到一個(gè)塑件的最長(zhǎng)注射周期為50s。以此計(jì)算出在每個(gè)小時(shí)內(nèi)，模具的總注射質(zhì)量為W，計(jì)算如下:W式中：W——模具成型在單位時(shí)間內(nèi)的總質(zhì)量，單位：kg/h；M——單次成型注塑的塑件質(zhì)量，單位：kg；N——每小時(shí)內(nèi)的注射次數(shù)；一個(gè)小時(shí)內(nèi)的注塑成型次數(shù)為：n故得：W計(jì)算范圍時(shí)間內(nèi)釋放的熱量，計(jì)算如下：QQ——單位時(shí)間段內(nèi)所釋放的熱量，單位KJ/H；W——單位時(shí)間內(nèi)模具成型總質(zhì)量，0.23Kg/H；Q1得出：Q水的體積流量在正常工作的車(chē)間室內(nèi)溫度狀態(tài)下，模具通常采用水冷的方式來(lái)給工作中的模具降溫冷卻，一般模具的進(jìn)水口的溫度均越20℃，但在模具經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán)周期后，模具的出水口溫度大概在25℃左右，冷卻水保持為湍流的狀態(tài)，而且一般模具的進(jìn)出水口的溫度差約為5℃左右。在單位時(shí)間內(nèi)，熔融狀態(tài)下的凝料固化成型后所產(chǎn)生的熱量等于冷卻系統(tǒng)水管所帶走熱量，通過(guò)公式校核如下：qqQ——單位時(shí)間內(nèi)的釋放熱量，80.5KJ/H；ρ——冷卻水的密度，取1×cqqq1.2水路的位置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)冷卻水路的直徑將為8mm，冷卻水路一般安置在型腔、型芯、動(dòng)模板和定模板上。型腔、型芯邊部的水路會(huì)放置一個(gè)堵塞，防止冷卻水溢出，腔體和模板相連的水管則會(huì)安置密封圈來(lái)防止溢出。結(jié)構(gòu)如圖1.圖1.1冷卻水道的結(jié)構(gòu)2導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有如下幾個(gè)功能：引導(dǎo)機(jī)制的功能如下：（1）導(dǎo)向功能：動(dòng)模和定模合上時(shí)，可以先用導(dǎo)引機(jī)構(gòu)接觸，以確保整套模具在合模的這一過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)偏差。（2）定位作用：模具的導(dǎo)向裝置能夠正確地引導(dǎo)動(dòng)模和定模的夾緊環(huán)節(jié)，避免模具在加工過(guò)程中成型零件沒(méi)能進(jìn)入正確的位置而造成模具的損傷，在完成合模過(guò)程時(shí)，必須確保型腔內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生變形。（3）承受模具填充過(guò)程中產(chǎn)生的側(cè)向壓力；單向側(cè)壓力會(huì)出現(xiàn)在高壓模具填充過(guò)程里，而導(dǎo)向機(jī)構(gòu)能有效解決這一側(cè)向壓力。當(dāng)單向側(cè)壓力超過(guò)某個(gè)值時(shí)，可用錐形定位機(jī)構(gòu)來(lái)分擔(dān)側(cè)向壓力。（4）承受重量：導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)就可以分擔(dān)推板，推力板和型腔板的重量。（5）確保機(jī)構(gòu)穩(wěn)定：除小型模具外，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)尤為重要，因其能夠確保經(jīng)偶的穩(wěn)定，減少不必要的損失。2.2導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計(jì)2.2.1導(dǎo)柱的位置設(shè)計(jì)導(dǎo)柱的主要功能是為引導(dǎo)模具開(kāi)模、合模的軌道，并能確保移動(dòng)前后的相對(duì)位置。通常，導(dǎo)柱被設(shè)計(jì)在模具可移動(dòng)的一側(cè)。為保護(hù)型腔，通常模具的型芯會(huì)被安裝在活動(dòng)模具的一側(cè)，避免在夾緊時(shí)模具偏移造成型腔的損壞。2.2.2導(dǎo)柱尺寸的設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)導(dǎo)柱的半徑，應(yīng)先考慮分型面上的外輪廓大小。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中型和小型模具導(dǎo)柱的直徑時(shí)，其尺寸大小大約是基于將夾具的兩個(gè)側(cè)面成直角相加的結(jié)果。其取值大致基于是將模型的兩個(gè)直角邊相加取值得出。如表2.1所示出的導(dǎo)柱的直徑d與夾具的外輪廓的尺寸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。表2.1導(dǎo)柱半徑與模板輪廓關(guān)系（單位：mm）模板外輪廓尺寸≤160160~200200~250250~350350~450導(dǎo)柱半徑r≤99~1010~1111~1212~15模板外輪廓尺寸450~550550~650650~850800~10001000導(dǎo)柱半徑r15~1717~2020~2530≥302.2.3設(shè)計(jì)導(dǎo)套的位置導(dǎo)套是與導(dǎo)柱配合使用，其配合使用的作用為防止動(dòng)模部分和定模部分在開(kāi)模、合模后產(chǎn)生位置變化，造成對(duì)型腔、型芯的損壞，嚴(yán)重可導(dǎo)致模具無(wú)法使用。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。圖8.1導(dǎo)柱、導(dǎo)套示意圖導(dǎo)套的材