南京工程学院毕业设计说明书(论文)
图10 模具冷却水路图
4.7.3冷却水道的计算
冷却计算:单位时间内进入模具应除去的总热量Q,可以用参考文献中的公式计算[5]:
Q=W1 × a
式中 W1—单位时间内进入模具的塑料的重量g a—克塑料的热容量(J/g)
经计算:Q=61.8265×1.1÷1.6×130≈5525.74J 则带走上述热量,所需的冷却水量按下式计算:
W?W1?a
K(T3?T4)式中 W—通过模具冷却水的重量(g/h) T3—出水温度℃ T4—入水温度℃ K—热传导系数; 经计算 W≈378.997 g/h
由下式可以计算出冷却水道的直径:
d?W
??L?? 第 26 页
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式中 ? —冷却液容重kg/cm3 ?=0.001 kg/cm3, L —冷却水道长度cm L=17.4cm d—冷却水道直径cm 经计算d≈5.128 cm,取6mm
4.8 排气结构设计
排气是注射模设计中不可忽视的一个问题。在注射成型中,若模具排气不良,型腔内的气体受压缩将产生很大的背压,阻止塑料熔体正常快速充模,同时气体压缩所产生的热使塑料烧焦,在充模速度大、温度高、物料黏度低、注射压力大和塑件过厚的情况下,气体在一定的压缩程度下会渗入塑料制件内部,造成气孔、组织疏松等缺陷。特别是快速注射成型工艺的发展,对注射模的排气系统要求就更为严格。
在塑料熔体充模过程中,模腔内除了原有的空气外,还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气、塑料局部过热分解产生的低分子挥发性气体,塑料中某些添加剂挥发或化学反应所生成的气体。常用的排气方式有利用配合间隙排气,在分型面上开设排气槽排气,利用推杆运动间隙排气等。
由于本次设计中模具尺寸不大,本设计中采用间隙排气的方式,而不另设排气槽,利用间隙排气,以不产生溢料为宜。
4.9 模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核
1.模具长宽尺寸
模具长宽尺度必须小于注塑机拉杆间距,本设计选用机台拉杆间距为320×320,模具长宽为180x200,经核算机台选用合适。 2.模具厚度(闭合高度)
模具闭合高度必须满足以下公式
Hmin?H?Hmax
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式中 Hmin--注射机允许的最大模厚 Hmax--注射机允许的最小模厚
本设计中模具厚度为200mm 150 模具开模后为了便于取出制件,要求有足够的开模距离,所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。 注塑机的开模行程是有限的,设计模具必须校核所选注射机的开模行程,以便与模具的开模距离相适应。对于卧式注射机,其开模行程与模具厚度有关,对于单分型面注射模应有: Smax>S= H1 + H2 + H3 + C 式中 H1--模具厚度 H2--顶出行程 H3 --包括浇注系统凝料在内的塑件高度 C – 安全距离 本设计中Smax=570mm H1=200 mm H2=27mm H3 =60mm C取100mm 总的开模距离需要S=387mm以上. 经计算,符合要求。 第 28 页 南京工程学院毕业设计说明书(论文) 5 结语 本次模具设计课题,通过对塑件的工艺分析,确定模具的总体设计,并进行各个子系统的设计。所设计的模具能满足其工作状态的质量要求,使用时安全可靠,易于维修,在注塑成型时有较短的成型周期,成型后有较长的使用寿命,具有合理的模具制造工艺性。 通过以上工作,我对一套模具从设计到加工的全过程有了清醒而直观的认识,了解了注塑模的工作原理,对模具中型腔等主要零件的设计及精度的确定具备了一定的经验知识,能够对模具设计中常出现的问题提出了合理的解决方法,能够正确地选取注塑机、确定模架的结构及尺寸、确定型腔数、选择分型面、设计浇注系统、抽芯机构等。由于知识及实践经验的缺乏,在设计过程中,零件加工精度的确定尚存在许多不足之处,在以后的工作、学习中还有待改进。 第 29 页 南京工程学院毕业设计说明书(论文) 致谢 在设计过程中,我深深地感觉到基础知识的重要,通过这次设计我又重新温故,受益非浅。在设计中对Auto CAD等绘图软件的应用更加熟悉,但是对于某些方面还是运用不够灵活。在模具设计中,参照模具设计手册,设计出了较为合理的模具,但在一些细节问题的处理上仍欠缺考虑,掌握了简单零件的分型,对于比较复杂的平面的模具设计仍需要继续学习。整个毕业设计过程中,我学到了很多东西,对待设计的严谨,工作态度的严肃认真。 设计中承蒙老师的悉心指导和帮助,在设计过程中提供了很多宝贵的资料、设计和方向、设计思路,以及模具结构原理方面的知识,在此向他表示衷心的感谢。因本人工程实践经验与理论水平有限,时间较短,设计过程中难免存在错误,恳请广大老师不吝批评指正。 第 30 页 南京工程学院毕业设计说明书(论文) 参考文献 [1]陈孝康,周兴隆.实用模具技术手册[M].北京:中国轻工业出版社,2001. [2]彭建生.模具设计与加工速查手册[M].北京:机械工业出版社,2005. [3]申开智.塑料成型模具[M].北京:中国轻工业出版社,2002. [4]刘守勇.机械制造工艺与机床夹具[M].北京:机械工业出版社,2000. [5]张铮.模具制造技术[M] .北京:电子工业出版社,2002. [6]丁闻.实用塑料成型模具设计手册[M].西安:西安交通大学出版社,1993. [7]李志刚,夏巨谌.中国模具设计大典[M].中国机械工程学会,2003. [8]潘宝权.模具制造工艺[M].北京:机械工业出版社,2004. [9]王伯平.互换性与测量技术[M].北京:机械工业出版社,2002. [10]李益民.机械制造工艺设计简明手册[M].北京:机械工业出版社,1993. [11]李云程.模具制造技术[M].北京:机械工业出版社,2002. [12]黄诚驹,李鄂琴.逆向工程项目实训教程[M].北京:电子工业出版社,2004. [13]刘彦国,严慧萍.注塑成型模腔数量的择优确定[J].电加工与模,2006. [11] J.J.Jia,Z.H.Ge,Y,Li .On deformation of the injection mold core. Advanced Materials Research Vols. 44-46 (2008) pp 85-89 [12] Kailing Li,Jing Geng,Guiheng Bai . Development of intelligent 3D injection mold design system. Proceedings of e-ENGDET2006. 5th International Conference on e-Engineering&Digihal Enterprise Technology 第 31 页