《塑料成型工艺与模具设计项目3-4.ppt

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1、人人民民邮邮电电出出版版社社本章能力目标 1会确定型腔数目和合理选择分型面。会确定型腔数目和合理选择分型面。2具有设计浇注系统及排气、引气系统的能力。具有设计浇注系统及排气、引气系统的能力。3会合理设计注射模具成型零件的结构和计算模具工作部分尺寸。会合理设计注射模具成型零件的结构和计算模具工作部分尺寸。4具有合理选用注射模具标准模架的能力。具有合理选用注射模具标准模架的能力。5会设计注射模具调温系统。会设计注射模具调温系统。6会设计注射模推出机构和侧向分型抽芯机构。会设计注射模推出机构和侧向分型抽芯机构。7具有绘制中等复杂程度模具工程图的能力。具有绘制中等复杂程度模具工程图的能力。本章知识目标

2、1掌握注射模浇注系统、排气与引气设计方法。掌握注射模浇注系统、排气与引气设计方法。2掌握模架的分类及结构特征。掌握模架的分类及结构特征。3掌握模具零件结构的设计、计算方法。掌握模具零件结构的设计、计算方法。4了解模具温度对塑件的影响了解模具温度对塑件的影响5掌握简单推出机构工作原理掌握简单推出机构工作原理6熟悉斜导柱侧向分型抽芯机构熟悉斜导柱侧向分型抽芯机构7了解模具工程图的绘制要求了解模具工程图的绘制要求 项目项目3 注射模具结构设计注射模具结构设计人人民民邮邮电电出出版版社社项目3 注射模具结构设计一一设计注射模具成型零件设计注射模具成型零件二二注射模标准模架的选用注射模标准模架的选用三三

3、设计注射模具调温系统设计注射模具调温系统四四设计注射模推出机构设计注射模推出机构五五设计注射模侧向分型抽芯机构设计注射模侧向分型抽芯机构六六模具工程图绘制及材料选择模具工程图绘制及材料选择七七任任务务分型面的确定浇注系统的设计分型面的确定浇注系统的设计分型面的确定浇注系统的设计分型面的确定浇注系统的设计人人民民邮邮电电出出版版社社任务4 设计注射模具调温系统能力目标 1会分析模具温度对塑件质量的影响。会分析模具温度对塑件质量的影响。2能够合理设计模具冷却装置。能够合理设计模具冷却装置。3会根据需要设计模具加热系统。会根据需要设计模具加热系统。知识目标1了解模具温度对塑料成型的影响。了解模具温度

4、对塑料成型的影响。2掌握加热与冷却机构的设计原则。掌握加热与冷却机构的设计原则。3掌握加热与冷却装置设计计算方法和设计要点。掌握加热与冷却装置设计计算方法和设计要点。人人民民邮邮电电出出版版社社一、任务引入 本项目以如图3-62防护罩，材料为ABS，要求设计成型该塑件注射模具的温度调节系统等为载体，针对项目的训练内容，学习塑料注射成型模具温度调节设计方面的相关知识。人人民民邮邮电电出出版版社社5二、相关知识（一）（一）模具温度调节系统的内涵模具温度调节系统的内涵 1.模具温度调节系统的重要性模具温度调节系统的重要性 1.模具温度对塑料制件质量的影响模具温度对塑料制件质量的影响 模具温度及其波动

5、对塑料制件的收缩率、尺寸稳定性、力学性能、变形、应力开裂和表面质量等均有影响。2.模具温度对模塑成型周期的影响模具温度对模塑成型周期的影响 在保证制件质量和成型工艺顺利进行的前提下，降低模具温度有利于缩短冷却时间，提高生产效率。温度调节的目的，温度调节的目的，就是要通过控制模具温度，使模塑成型具有良好就是要通过控制模具温度，使模塑成型具有良好的产品质量和较高的生产率。的产品质量和较高的生产率。模具温度的调节是指对模具进行模具温度的调节是指对模具进行冷却或加热冷却或加热，必要时两者兼有，从，必要时两者兼有，从而达到控制模温的目的。而达到控制模温的目的。人人民民邮邮电电出出版版社社 无论何种塑料在

6、进行注射成型时，均有一个适宜的模具温度范围，在次范围内无论何种塑料在进行注射成型时，均有一个适宜的模具温度范围，在次范围内塑料的流动性能良好、容易充满型腔、塑件变形小、尺寸稳定、表面质量和力学性塑料的流动性能良好、容易充满型腔、塑件变形小、尺寸稳定、表面质量和力学性能较好、冷却时间短、生产率高。能较好、冷却时间短、生产率高。二、相关知识（一）（一）模具温度调节系统的内涵模具温度调节系统的内涵 1.模具温度调节系统的重要性模具温度调节系统的重要性 人人民民邮邮电电出出版版社社 无论何种塑料在进行注射成型时，均有一个适宜的模具温度范围，在次范围内无论何种塑料在进行注射成型时，均有一个适宜的模具温度

7、范围，在次范围内塑料的流动性能良好、容易充满型腔、塑件变形小、尺寸稳定、表面质量和力学性塑料的流动性能良好、容易充满型腔、塑件变形小、尺寸稳定、表面质量和力学性能较好、冷却时间短、生产率高。能较好、冷却时间短、生产率高。二、相关知识（一）（一）模具温度调节系统的内涵模具温度调节系统的内涵 1.模具温度调节系统的重要性模具温度调节系统的重要性 人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识（一）（一）模具温度调节系统的内涵模具温度调节系统的内涵 2.模具温度调整系统设计原则模具温度调整系统设计原则 热塑性塑料热塑性塑料 黏度低：冷却装置（黏度低：冷却装置（80C或或90C以下）以下）PE、PP、PS、

8、PA 黏度高：加热装置黏度高：加热装置（80C或或90C以上）以上）PSF、POM、PPO及氟塑料及氟塑料 结晶性结晶性 热固性塑料热固性塑料：加热装置加热装置 1）塑料种类）塑料种类2）塑件的壁厚、浇注系统的尺寸）塑件的壁厚、浇注系统的尺寸3）成型工艺条件：）成型工艺条件：粘流化温度高粘流化温度高冷却冷却5）生产率）生产率4）精密模具中同时设置加热和冷却装置，实施分段分时控制。）精密模具中同时设置加热和冷却装置，实施分段分时控制。人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识（二）（二）冷却系统设计冷却系统设计1.冷却系统设计原则冷却系统设计原则 （1）冷却水道至型腔表面距离应尽量相等）冷却水道至

9、型腔表面距离应尽量相等（2）浇口处加强冷却）浇口处加强冷却（3）冷却水道出、人口温差应尽量小）冷却水道出、人口温差应尽量小（5）冷却应沿着塑料收缩的方向设置）冷却应沿着塑料收缩的方向设置（6）冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位）冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位（7）进出口水管接头的位置尽可能设在模具的同一侧。）进出口水管接头的位置尽可能设在模具的同一侧。（4）注意干涉和密封问题（）注意干涉和密封问题（特别是镶块装配时的剪切面特别是镶块装配时的剪切面）（2）浇口处加强冷却）浇口处加强冷却（4）冷却水道出、人口温差应尽量小）冷却水道出、人口温差应尽量小人人民民邮邮电电出出版版社社

10、（1）冷却时间的确定）冷却时间的确定 确定影响冷却时间的因素很多，如模具材料、冷却介质温度及流动状态、塑料的热性能、塑件厚度、冷却回路的分布、模具温度等。二、相关知识（二）（二）冷却系统设计冷却系统设计2.冷却系统计算冷却系统计算 人人民民邮邮电电出出版版社社m 包括浇注系统在内的每次注人模具的塑料质量(kg)；n 每小时注射的次数；冷却水在使用状态下的密度(kg/m3 时)；Cp 冷却水的比热容J/(kg)t1 冷却水出口温度()；t2 冷却水人口温度()；冷却水出人口温差小最好，一般控制在 5以内，精密模具应控制在2左右；h 从熔融状态的塑料进入型腔时的温度到塑料件冷却到脱模温度为止，塑料

11、所放出的热焓量(J/kg)，h值见表3-28。式中V 所需冷却水的体积流量(m3/min)；（2）冷却水的体积流量）冷却水的体积流量 V二、相关知识（二）（二）冷却系统设计冷却系统设计2.冷却系统计算冷却系统计算 人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识人人民民邮邮电电出出版版社社确定模具冷却水孔的直径d 根据冷却水处于湍流(湍流的热传递效率为层流的1020倍)状态下的流速：与通道直径d的关系(见表3-29)，确定模具冷却水孔的直径d。（2）冷却水的体积流量）冷却水的体积流量 V二、相关知识（二）（二）冷却系统设计冷却系统设计2.冷却系统计算冷却系统计算 人人民民邮邮电电出出版版社社m 包括浇

12、注系统在内的每次注人模具的塑料质量(kg)；n 每小时注射的次数；h塑料所放出的热烩量(J/kg)，h值见表3-28。TM 模具温度()；TW 冷却水平均温度()；冷却水的传热系数W/(k)；a可由下式求得；式中A冷却水孔的总传热面积(m2)；（2）冷却回路所需的总表面积）冷却回路所需的总表面积 A二、相关知识（二）（二）冷却系统设计冷却系统设计2.冷却系统计算冷却系统计算 人人民民邮邮电电出出版版社社（2）冷却回路所需的总表面积）冷却回路所需的总表面积 A二、相关知识（二）（二）冷却系统设计冷却系统设计2.冷却系统计算冷却系统计算 人人民民邮邮电电出出版版社社式中L冷却水孔总长度(m)；（3

13、）冷却回路的总长度冷却回路的总长度（4）冷却水孔数计算）冷却水孔数计算 式中l一根冷却水孔总长度(m)；二、相关知识（二）（二）冷却系统设计冷却系统设计2.冷却系统计算冷却系统计算 计算出模具冷却所需的回路长度后才能根据模具结构、塑件结构及要求合理布置管路。人人民民邮邮电电出出版版社社（三）（三）常见冷却系统结构常见冷却系统结构四、模具冷却装置设计四、模具冷却装置设计3 喷流式喷流式4 隔板式隔板式5 间接冷却间接冷却1 直流式和直流循环式直流式和直流循环式2 循环式循环式1 直流式和直流循环式直流式和直流循环式 2 循环式循环式 3 喷流式喷流式 4 隔板式隔板式 5 间接冷却间接冷却人人民

14、民邮邮电电出出版版社社人人民民邮邮电电出出版版社社3）电热棒加热）电热棒加热1）电热丝直接加热）电热丝直接加热2）电热圈加热）电热圈加热 将选择好的电热丝放人绝缘瓷将选择好的电热丝放人绝缘瓷管中装人模板的加热孔，通电后管中装人模板的加热孔，通电后就可对模具加热。这种加热方法就可对模具加热。这种加热方法结构简单、成本低廉，但电热丝结构简单、成本低廉，但电热丝与空气接触后易氧化，寿命较短，与空气接触后易氧化，寿命较短，同时也不太安全。同时也不太安全。将电热丝绕制在云母片上，再装夹在特将电热丝绕制在云母片上，再装夹在特制的金属外壳中，电热丝与金属外壳之间制的金属外壳中，电热丝与金属外壳之间用云母片绝

15、缘，将它围在模具外侧对模具用云母片绝缘，将它围在模具外侧对模具进行加热。电热圈加热的特点是结构简单、进行加热。电热圈加热的特点是结构简单、更换方便；缺点是耗电量大。这种加热装更换方便；缺点是耗电量大。这种加热装置主要适合于压缩模和压注模。置主要适合于压缩模和压注模。电热棒是一种标准的加电热棒是一种标准的加热元件，电热棒加热的热元件，电热棒加热的特点是使用和安装都很特点是使用和安装都很方便。方便。二、相关知识（三）（三）加热系统设计加热系统设计1.模具的加热方式模具的加热方式人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识（三）（三）加热系统设计加热系统设计2.模具加热装置的计算模具加热装置的计算人人民民邮邮电电出出版版社社人人民民邮邮电电出出版版社社三、任务实施三、任务实施 1冷却水体积流量2冷却管道直径的确定3冷却回路所需的总表面积4冷却回路的总长度5冷却系统结构人人民民邮邮电电出出版版社社作业作业P177:3、5人人民民邮邮电电出出版版社社24请同学们课后预习和复习课程相关内容 多谢!