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?——冷却水的密度(kg/m) TW——模具温度(℃)
3
T?——冷却水的平均温度(℃)
计算得: A =
G?i
3600?(Tw?T?)=3.504×3×105/3600/1.04/103/「40-(25-20)/2」 =0.009(m2)
则传热水孔总传热面积应为0.009m2 5.冷却水孔总长度计算
公式 L=
G?i
3600??(?vd)0.8(Tw?T?)式中 L——冷却水孔总长度(m)
L=
G?i=1.51m
3600??(?vd)0.8(Tw?T?)则冷却水孔总长度应为1.51m 6.冷却水道孔数计算:
A公式 n=
?dlA计算 n==0.0024/3.14/0.002/0.29=1.32
?dl因为模具采用的设计是一模两腔设计,选用铜管以防止漏水,会降低冷却作用故采用14根水道。
7.3 冷却回路的设计 冷却系统的设计原则:
(1)冷却水道数量尽量多、截面尺寸尽量大,以尽快使塑件凝固,防止产生
残余应力。
(2)浇口处加强冷却,因为浇口附近温度最高,距离浇口越远温度越低。 (3)冷却水道至型腔表面距离应尽量相等厚壁处冷却水道要靠近型腔,间距要
小,一般水道孔至型腔表面的距离大于10mm,此处采用12mm。
(4)冷却水道排列形式,由于手机后盖成型面积较大,为使加工方便,采用并
联式直接循环式水道,冷却管道中心距约为管径的3—5倍。 (5)冷却水道出、入口温差要尽量小。
根据本次设计的塑件形状及其所需冷却温度分布要求以及浇口位置等,设计出冷却回路。冷却通道之间也可采用内部钻孔法沟通,用堵头使之形成规定的冷却回
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路。
冷却回路的水孔数量尽可能多、孔径尽可能大,一般的来说,冷却水孔中心线与型腔的距离应为冷却通道直径的1—2倍(通常为12—15mm),冷却通道之间的中心距约为水孔直径的3—5倍,通道一般在8mm左右以上。
冷却水孔至型腔表面的距离应尽可能相等当塑件壁厚均匀时,冷却水孔与型腔壁厚不均匀时,应在厚壁处强化冷却。
合理确定冷却水接头位置,进出口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧面。为了不影响操作,通常应设在注射机的背面,水管接头多采用自动密封接头。 综合以上冷却水孔的布置要点同时还要兼顾水道与其它件是否产生干涉,本次设计的冷却水道采用直通式,不会与其他零件产生干涉,水道中插入铜管防止漏水。
第8章 顶出和导向机构的设计
8.1 顶出机构的分类
顶出机构按驱动形式分为:手动顶出、机动顶出、气动顶出。按模具结构形式分为:一次顶出、二次顶出、螺纹顶出、特殊顶出。
8.2 顶出机构的设计原则 顶出设计的设计原则:
(1)顶出机构应设置在动模一侧:因塑件一般均留在动模一侧以便顶出。 (2)顶出时与塑件的接触应为塑件内表面及其他不明显的位置,以保证塑件外观。
(3)顶出装置均匀分布,顶出力作用在塑件承受力最大的部位。以防变形和损伤。
(4)顶出机构应平稳顺畅,灵活可靠,足够的强度、耐磨性,平稳顺畅无卡滞,并且制造方便,易于维修。
8.3 顶出机构的基本形式 1顶杆顶出机构和计算
基本形式:常用断面形状有圆形、矩形、腰形、半圆形、弓形和盘形等。本设计选用斜滑顶杆,因为它有两方面作用既能做顶杆还能起内部侧抽的作用,能保证配合精度及互换性,滑动阻力最好,不卡滞,应用很广。斜滑顶杆的结构形式如图7。本次设计主要采用下面的顶出形式,顶杆端部的端面要求抛光以符合塑件的粗糙度的要求。
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图7
斜顶杆行程=斜顶杆角度tanθ(3°- 22°)×顶出行程 本设计的斜顶杆角度为15°,行程为7mm 最后得出:斜顶杆行程= tan15°×7=1.8756mm 2.推件板顶出机构
推件板顶出机构是由一块与凹模按一定配合精度相配合的模板和推杆组成应用在比较有规则的薄壁塑件。
根据本次设计的需要从塑件的结构特点,以及表面粗糙度等多原因考虑,选择推杆顶出机构作为本次设计的顶出机构,镶嵌在模架的推杆固定板上,并利用小导
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柱对顶杆进行导向。
在UG中的设计步骤:
8.4 导柱和导套的设计
1导柱导向机构主要包括导柱和导套,其设计原则如下:
(1)导柱应合理的均布于分型面的四周,其中心至模具外缘应有足够的距离,以保证模具强度,防止模板变形。
(2)若模具凹凸模合模有方位要求,则应采用等直径导柱不对称或不等直径对称的布置方式。
(3)导柱和导套应有足够的耐磨性。
(4)最好装在定模上以便脱模(特殊情况如推板由导柱导向推出塑件时,装在动模)。
(5)各导柱、导套、导向孔的轴线应保证平行以确保合模准确性。
(6)导柱导向:有导柱和导套组成,导柱的导向部分的长度要应比型芯端面高出8—12mm,以避免出现导柱未导正方向而型芯先进入型腔与型腔发生碰撞而损坏。 (7)导柱前端要作成锥形或半圆形,以顺利进入导向孔。
(8)导柱设在动模一侧可以保护型芯不受损伤,设在定模一侧可以让塑件顺利脱模卸出。此课题模具导向柱设在动模部分,以便于塑件顺利脱模卸出。
(9)因为模具的形状为方形,设置四个导柱在模具的四周均匀分布,保证动定模按照同一方向合模,不致在合模时将方位弄错,导柱的布置通常有等直径不对称布
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置和不等直径对称布置。导柱固定部分、导套与模板之间的配合为过盈配合,导柱和导套之间的配合为间隙配合。
(10)动模板和推杆之间也要设置导柱和导套。
(11)锥面定位机构的结构是型芯模块环抱型腔模块,不致于在分型面上形成间隙。
2导柱与导套的配合具有导向作用、定位作用、承受一定的侧向压力。导柱的结构形式:注射模具常用导柱的结构形式有两种:带头导柱和带肩导柱。导柱的结构形式也可以分为:
(1)储油槽导柱:用于小型模具,小型生产。
(2)有储油槽导柱:用于大型模具,大批量生产。有储油槽的导柱结构,此种导柱加工方便、制造容易,常用于中、小型模具和塑料制件生产批量不大的场合。
(3)短导柱:用于深型腔注射模具,并于凹凸模的斜面定位联合使用,也用于大型塑料注射模以增加刚度。
(4)直通式导柱:用于小型模具单件生产。
(5)顶柱式导柱:为增加动模垫板刚度,简化模具结构,兼作顶柱。用于塑件投影面积大的情况。
由于本设计是小型模具设计,但是是深型腔注射模具,所以采用带头短导柱,并且带有储油槽。
导套可分为直导套和带头导套。带头导套轴固定容易,而直导套装入模板后,应有防止被拔出的结构。本设计中导套选为带头的导套,并且带油槽。导套的形式如图8所示。
图8
8.5 导柱和导套在模板上的布置
导柱和导套在模板上的布置一般遵循以下几点:
(1) 二导柱(用于小型模具):合模无方位要求时:二导柱直径相同对称分布;有方位要求时:二导柱直径不同或直径相同不对称分布。
(2)三导柱:用于中小型模具。
(3)四导柱:用于深腔大型模具,在圆模板上,在矩形模板上。
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