毕业设计(论文)-餐具盒热流道注塑模设计.doc

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1、 毕业设计说明书餐具盒热流道注塑模设计学生姓名 班级学号 系 别 机械工程系 专 业 模具设计与制造 指导教师 年 月 日摘 要分析了餐具盒塑料的结构及设计了热流道注塑模具，详细介绍了热流注射模具浇注系统结构尺寸、尺寸计算、热流道板形式和热功率计算、热流道板膨胀补偿计算及在模具设计时应注意的问题。结果表明，模具设计方案合理、结构紧凑、动作可靠。关键词：浇注系统;加热功率;餐具盒;模具Abstract The structure of plastic parts of tableware box was analyzed and the injection mold with hot runne

2、r was designed. The feed system structure design of the injection mold with hot runner dimension calculation hot runner plate form and compensation calculation for linear expansion of hot runner plate and problems needing attention were introduced design. The results showed that the mold design was

3、reasonable ,it had compact structure and reliable action. Keywords: hot runner;feed system;heating power;tableware box;mold目 录摘要Abstract目录第一章 绪论 1. 1模具工业地位和热流道塑料模的概况 第二章 工艺分析和初步确定方案 2.1 工艺性分析 2.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析第三章 模具结构形式的确定 3.1 分型面位置的确定 3.2 型腔数量的确定 3.3 浇注形式的确定 3.4 推出机构的确定 3.5型芯机构的确定 第四章 模具设计及理论计算

4、 4.1 热流道系统的计算和结构尺寸的确定 4.1.1 流道尺寸的计算 4.1.2 热流道板的设计 4.1.3 热膨胀补偿的预测 4.2 注射机型号的确定 4.2.1 塑件质量体积的计算 4.2.2 注射机型号的选定 4.2.3 注射机的有关参数校核 4.3 温度调节系统的设计 4.3.1 冷却系统 4.3.2 冷却系统的简略计算 4.3.3 凸凹模的加热计算 4.4 排气系统设计 4.5 脱模推出机构的设计 4.6 成型零件的设计 4.6.1 凸凹模的结构设计 4.6.2 成型零件工作尺寸的计算 4.7 合模机构的设计 4.8 模具工作过程第五章 总结 致谢参考资料第一章 绪论1.1 模具工

5、业地位和热流道模具概概况 在现代工业中，模具已经成为工业发展的基础，许多新产品的开发和生产在很大程度上取决于模具的生产，特别是在汽车，轻工，电子，航空业及?其突出。模具工业已成为国民经济的基础产业，成为独立的行业。 由于模具行业的关键性技术进步涉及许多新的学科的发展，模具是一种高科技产品，是一个技术密集型的产品。模具技术已成为衡量一个国家的机械制造技术水平的重要标志。在世界上许多国家，尤其是在一些工业国家，模具技术的高度重视，除了加大资金投入，还发展的各种优惠政策，促进模具技术的发展，从而加快了开发新产品和生产。 现代模具形状复杂，有着精度高，寿命长，质量高，周期短，生产成本低的要求。在模具行

6、业里，以适应模具的特点和生产要求为基础，综合新技术的应用，同时有着一个较高的标准化，以实行专业化生产，市场经济机制的运作。第二章 工艺分析和初步确定方案2.1 塑件分析 制件要求:1.制件表面光滑平整,不准有飞边,毛刺及其它外观缺陷;2.色泽均匀协调,不准有气泡,裂纹,刮痕,缩孔等缺陷该制件材料是聚丙烯（英文名称：Polypropylene，简称：PP，俗称：百折胶），比重:0.9-0.91克/立方厘米成型收缩率:1.0-2.5% 成型温度：160-220 PP为结晶型高聚物，常用塑料中PP最轻，密度仅为0.91g/cm3（比水小）。通用塑料中，PP的耐热性最好，其热变形温度为80-100，能

7、在沸水中煮。PP有良好的耐应力开裂性，有很高的弯曲疲劳寿命，俗称“百折胶”。PP的综合性能优于PE料。PP产品质轻、韧性好、耐化学性好。PP的缺点：尺寸精度低、刚性不足、耐候性差、易产生“铜害”，它具有后收缩现象，脱模后，易老化、变脆、易变形。 PP 的注射工艺参数。 料筒温度 喂料区3050（50） 区1160250（200 区2200300（220） 区3220300（240） 区4220300（240） 区5220300（240） 喷嘴220300（240） 括号内的温度建议作为基本设定值,行程利用率为35和65,模件流长与壁厚之比为50：1到100：1熔料温度 220280料筒恒温22

8、0模具温度2070。注射压力：具有很好的流动性能，避免采用过高的注射压力80140MPa（8001400bar）；一些薄壁包装容器除外可达到180MPa(1800bar) 保压压力避免制品产生缩壁,需要很长时间对制品进行保（约为循环时间的30）;约为注射压力的3060 背压520MPa（50200bar） 注射速度：对薄壁包装容器需要高的注射速度（带蓄能器）；中等注射速度往往比较适用于其它类的塑料制品 螺杆转速：高螺杆转速（线速度为1.3m/s）是允许的，只要满足冷却时间结束前完成塑化过程就可以计量行程0.54D（最小值最大值）；4D的计量行程为熔料提供足够长的驻留时间是很重要的残料量：28m

9、m,取决于计量行程和螺杆转速预烘干:不需要;如果贮藏条件不好,在80的温度下烘干1h就可以。回收率：可达到100回收收缩率：1.22.5；收缩程度高；24h后不会再收缩（成型后收缩）浇口系统：点式浇口或多点浇口;加热式热流道,保温式热流道,内浇套;浇口位置在制品最厚点，否则易发生大的缩水机器停工时段：无需用其它材料进行专门的清洗工作；PP耐温升料筒设备：标准螺杆，标准使用的三段式螺杆；对包装容器类制品，混合段和切变段几何外形特殊（L：D25：1），直通喷嘴，止逆阀2.2塑件的结构和尺寸及表面精度的分析 图一所示为一餐具盒，材料为聚丙烯(PP)，尺寸为340mm380mm50mm，壁厚为1.2m

10、m，使用UG软件对所造型塑料件的体积 密度、质量进行分析。使用CAD画出起二维图形，并标注重要尺寸。 图 1 塑件外形尺寸和生产批量均较大，如果采用普通流道成型，势必会大量流道废料因此决定采用热流道注射模具成型。同时该制品壁厚较薄，且周围有凸缘，采用热流道模具有利于获得更加均匀的充模流动，确保熔体能充分到达远离浇口的部位减少塑件的变形程度，提高了塑件的质量及其表面粗糙度。第三章 模具结构形式的确定3.1分型面的确定 为了模具结构简单，一般只采用一个与注射机开模方向相垂直的分型面。 1）分型面必须开在制件断面轮廓最大的地方才能使制件顺利地从型腔中脱出来。 2）从制件的顶出考虑分型面要尽可能地使制

11、件留在动模边。 3)制件对大型腔的包紧力特别大，应将小型芯设在动模边 综上所述，分型面就选在最大轮廓处。（如下图所示）3.2型腔数量的确定 当塑件分型面确定之后就需要考虑是采用单腔模还是多腔模。一般来说，大型塑件和精度要求高的塑件优先采用一模一腔结构，该塑件属于大型塑件，故初步拟定为一模一腔。3.3推出机构的确定 该塑件属于大型深腔件，并且属于日常生活通用物件，所以表面质量要求不算太高，且考虑排气的方便，所以决定才用推杆推出， 为了保证受力的均匀性，和脱模阻力，所以决定才用31根推如下图排列3.4浇注系统形式的确定 该塑件属于多型腔大型腔盒型件，分型面只能采用一个,更具塑件的结构不能采用侧浇口

12、、潜伏式浇口或者护耳浇口，应为浇口完全偏置一边不利于进料。只能采用直浇口或点浇口，浇口位置在塑件底部。 在确定塑件的浇口时，还应考虑塑料熔体所允许的最大流动距离比，当采用直接浇口时，如图1可估算出流动比K=L/t=230，这在PP塑料的流动比范围之内，基本符合要求。但采用直接浇口塑件上印痕较大，不利于塑件的美观和浇口处的力学性能，流程比也接近于上限值，不利于塑料熔体对型腔的填充。若采用普通流通道点浇口两点进料的话，在定模部分必须要有一个分型面一边取出浇注系统的凝料，这样模具结构相当的复杂而又浪费材料，显然也不是可取的。如果采用热流道点浇口，上述问题不复存在，是一个较好的解决方案。 该模具中主流

13、道、分流道、热流道板都采用加热的结构，热流道的形式如下图所示方式进浇。 本次模具热流道采取用7个浇口进浇第四章 模具设计及理论计算4.1热流道系统的计算和结构尺寸的确定4.1.1流道尺寸计算 塑料熔体的比容积是温度和压力的函数其值可用斯宾塞状态方程计算。 ( P1+P2 )(V-)=R，T V= 式中：P1 - 熔体在流道中所受的外部压力MPa 此处取P1= 80MPa P2 - 熔体在流道中受到的内部压力MPa 取P2= 25.3MPa V - 熔体在该状态下的比容积，cm3/g - 熔体在273 下的比容积，查表得=0.992 cm3/g R， - 气体的修正常数，查表得R， =0.229

14、 cm3/g T - 熔体绝对温度，取T=493K 将以上参数带入公式中得： V=2.064 cm3/g 前面塑件分析可知单个塑件的质量为283g，参考类似塑件注射时间t取2.1s，则注射是熔体体积流率Q为： Q=278.15 cm3/s 主流道熔体体积流率QS=Q=278.15 cm3/s 浇口熔体体积流率Q1=Q/7=39.74 cm3/s 分流道熔体体积流率QR=Q/2=139.08 cm3/s 使用公式可得（参考塑料制品及其成型模具设计） 主流道直径： DS=0.127=8.3 分流道直径： DR=0.273=13.9 浇口直径： D1=0.0467=0.16 取主流道直径11mm，分

15、流道直径11mm，浇口直径2mm 4.12 热流道板的设计 热流道板应该具有良好的加热和绝热设施，保证加热器安装方便和温度控制有效。 热流道板根据浇口数量和位置的不同，可分别采用字、H字等各种外形。该塑件结构比复杂确定采用七点进料，故采用不规则型热流道板。分流道通常用圆形截面直径一般在1mm5mm.流道转折处应圆滑过渡，防止塑料熔体滞留。分流道端孔用细牙螺栓堵头封住并用铜质或聚四氟乙烯封垫圈防漏。热流道板应该选用比热容小和热传导率高的材料，通常采用中碳钢和高强度的铜合金制造，本设计热流道板采用H13中碳钢。 1热流道板几何尺寸的确定。根据上述的计算，主流道、分流道直径取11mm,流道采用外加热

16、的方式，在流道板铣削嵌入电加热器的槽，考虑到流道板的固定和其他零件的连接等因素。 2流道板加热功率的计算。流道板加热功率，是在一定时间内流道板从室温加热升温到塑料熔体注射温度所需要的功率。当流道板达到给定的温度时，由温度调节器自动控制，补偿热损失功率，维持热流道温度恒定。流道板升温加热功率，在热流道系统初步设计完成，获知了流道板的体积后，按质量m的经验公式计算。以每1kg钢升温需100W电热功率计算。小模具可增大些比值，升温时间可少于20min，而大型模具要减小比值。片面追求快速升温，不利于电热加热和温度调节系统的设计。加热流道板所需要的功率有三部分组成。其一是达到设置注射温度所需电功率；其二

17、是补充流道板的传导、对流和辐射热损耗功率；其三是考虑电网电压波动影响和加热器的热效率。工程设计时，计算流道板的加热器功率公式如下：P=mCT/60to 式中P流道板加热器的电功率（kw） m流道板的质量（kg） 流道板质量，通过在UG建模后，进行质量估算，密度为7.85kg/dm3，其质量为m=35.53kg。C流道板材料的比热容kJ/(kg)，对于钢材，C=0.48kJ/(kg);t流道板的加热时间（min），通常为20min30min，时间长短取决于流道板尺寸大小和注射工艺的温度；这里取20min； T流道板注射工作温度与室温之差（）。查表知道PP喷嘴温度为220290，模具温度为2060

18、，在此喷嘴温度220，模具温度取50。T=22050=170 目前我国注射机基本都是普通注射机，不是高速注射机，熔融塑料在热流道中停留时间比较久，所以宜取较低喷嘴温度和较高的模温。 o加热流道板的效率系数，流道板的绝热条件良好o=0.470.56；这里取0.5。故 P=mCT/60to =4.828kJ 11个上支承垫圈和一个下支承垫圈的热传导面积，垫圈如下图所示 AP=(0.014)211/4 +（0.024-0.008）2/4 =0.00176m2 垫圈的传导耗热： 用美国HI3中碳钢，查表得=0.28W/m,则有 QP=AP(T1-T2)/s =280.00176（220-50）/0.0

19、1 =838W 式中 QP热流道板的传导热损失W 绝热零件材料的热导率W/m T1热流道板的注射工作温度 T2注射模具结构的温度 若用钛合金制造垫圈，查表知=7W/m,有QP=70.00176(220-50)/0.01 =209W3) 流道板的热对流和热辐射的功率损失。流道板温度T1=273+220=493K;模具温度T2=273+50=323K,得T=T1-T2=170K.经发黑或锈蚀的灰暗表面流道板的辐射系数CO=2.62W/K;而光亮铝箱覆盖时，CO=0.18W/K。已知道板辐射表面积Ar=0.126.由两种状态计算功率损失。无绝热设计的流道板，先计算热辐射系数S1=Co(T1/100)

20、4-(T2/100)4)/T =2.62（(493/100)-(323/100)/170 =7.5(W/（m2K）) 再考虑流道板周边间隙中空气对刘热损失，查表可知取空气自然对流系数=10W/K.龟兹流道板的对流和辐射热损失 kS1=（k+s1)Ar T =(10+7.5)0.126170 =374.85W 绝热设计的流道板，计算安装反射薄片时的辐射系数 =Co(T1/100)4-(T2/100)4)/T =0.18（(493/100)-(323/100)/170 =0.51(W/（m2K）) 大面积上安装反射箔片Ar1=0.05+0.060.382,小面积上无反射面Ar2=0.050.062

21、=0.006,由此得对流和辐射热损失 = =167.2W 根据上述计算 流道板数据TableRunnerplatedate 类型无绝热设计的流道板绝热设计的流道板流道板升温加热功率 4828 4828热传导损失 476刚垫圈 119钛合金垫圈对流和辐射损失 374.85灰暗面 167.2大面积反射其他因素10% 211 154总计 5880 5268.2 讨论。查表知，承压圈和支承垫采用绝热材料钛合金，而本设计流道板及电热器的安装方式采用钛合金垫圈，而没采用反射片，所以电热的总功率为 P=(4828+119+374.85)110%=5854.035 所以综上选两根3000W的矩形电热管嵌入热流

22、道的槽中即可4.1.3 热补偿的预算 注射模热流道零件在室温下装配，而流道板、喷嘴及承压圈等被固定在定模框架内，在注射加热是有膨胀。在进行热流道系统的定位、紧固和绝热设计时，必须进行热补偿计算 室温下热流道系统的膨胀状态如图所示，有三个方向需要考虑热补偿。以模具安装中心为基准的热流道板的横向热伸长方向1；还有从定模喷嘴的安装基准面,喷嘴分向定模部分（方向2）有热伸长；向定模固定板方向有喷嘴安装座、流道板和承压圈的热膨胀（方向3）；其膨胀值的大小应按温度和所用材料的膨胀系数进行计算。 1）热流道板横向热补偿。热流道板出资工作温度时，其尺寸会比常温状态下有明显增大，设计是必须预留一定的膨胀值，流道

23、板横向热补偿计算的目的在于注射加工时，使喷嘴流道位置与流道板出口位置相一致。否则会使热流道板的流道出口与热流道喷嘴的相对位置出现偏移，如下图所示，根据参考文献中公式 式中 室温下流道板上出口位置的制造尺寸 室温下喷嘴注射点的位置尺寸，它与注射温度下的位置尺寸相近该处取185mm 喷嘴材料的线性膨胀系数，参考文献，钢材（11-13）106/ 熔体温度，这里取220 定模板温度，这里取50 故得 =92.499mm 所以在制造时热流道板出位置的中心距为259.47mm。 2）碰嘴的轴向热补偿 碰嘴动模方向热补偿，如下图所示，从定模板安装基准面A算起的碰嘴长度，即喷嘴的热膨胀。本设计采用的喷嘴是本身

24、有开放式浇口的整体式喷嘴。浇口的温度高于定模板的温度。浇口套热伸长后，如仍缩在定模成型面里，会在塑件表面留下凸起的浇口套痕迹，相反，浇口套伸出诚信免，塑件上会留下凹痕，因此为了保证塑件质量，应对应喷嘴的伸长量进行预测和补偿。室温下喷嘴的浇口端位置为 =79.879 式中 考虑到热补偿的室温喷嘴浇口位置 注射喷嘴浇口所能达到的位置 喷嘴材料的线性膨胀系数，参考文献，钢材（11-13）106/ 室温，取20，因定模板在注射产生时也有热膨胀，常用定模板温度，本设计取50 喷嘴温度，由于定模板的传热，浇口温度并不高。浇口壳体温度常低于熔体温度，取 喷嘴定模方向的热补偿，如下图所示，流道板在喷嘴轴线方向

25、的零件有喷嘴，流道板和承压圈。其中承压圈受到热膨胀压力，又起绝热作用。根据前面陈述，选用钛合金，钛合金的抗压强度为1000MPa。热导率为7W/（m.），为了达到较好的绝热效果，需要减小承压圈与定模板的接触面积。如果喷嘴轴线方向伸长过大，热应力会压溃定模固定板。 当承压圈太薄，热膨胀后与定模之间有间隙存在。如上图喷嘴的入口端面与热流道板的B面上，在注射压力F脱开，高压熔体会泄漏，如承压过厚，固定板之间间隙过小，或在装配时已有过盈压缩量，在注射时的热膨胀状态下，喷嘴、流道板和承压圈的轴线上压缩应力比较大。此应力又妨碍了流道板的横向膨胀。流道会有倾斜，喷嘴有侧向偏移。两者的接触面B 上也会造成熔料

26、泄漏。 为了保证流道板系统安装正确，需要进行喷嘴轴线方向的热补偿计算，使承压圈在装配温度下有合理的间隙，否则将使定模板被压溃。为了计算预留间隙或者过盈，估算在注射工作时，喷嘴轴线方向的热膨胀量 若安装时不预留安装间隙，则作用在定模板上的热应力为 材料固定板屈服应力=355MPa(45钢正火后的屈服强度)，取安全系数n=2，得许用应力 428.4MPa 为使小于热应力，此时热流道系统在安装时，注射点喷嘴的轴线方向应有间隙量L=0.173mm，否则会损伤定模座板接触表面。4.2 注射机型号的确定 注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的

27、模具4.2.1 塑件质量体积的计算 聚丙烯的密度为0.90-0.91 g/cm3 ，这里取0.9 g/cm3，由此可以算的塑件质量为： M = 0.931484410-3 M = 283g 塑件在分型面上的投影面积和所需锁模力的计算：由于该模具采用的是热流道成型，所以就不会有流道凝料，所以： A=A1=BL=380340=129200mm24.2.2注射机型号的选定 我过注射机厂家有很多，注射机的型号也很多。掌握使用设备的技术参数是注射模设计和生产的必须技术准备。 根据以上计算以及参考模具大典初步选定为上海塑料机械厂生产的SZ-1250-4000 项目单位参数机构形式卧理论注射量cm31000

28、螺杆直径mm80注射压力MPa155注射速率g/s410塑化能力g/s65螺杆转速r/min10-170锁模力kN4000拉杆间距mm750750移模行程mm750最大模具厚度mm770最小模具厚度mm380锁模形式双曲肘模具定位孔直径mm200碰嘴球头半径mmSR20碰嘴口孔径mm64.2.3注塑机的有关参数校核 1）型腔数量校核 由注射机料筒的塑化速率来校核型腔数量 nKMt/（3600-m2）m1 式中 K注射机最大注射量的利用系数，PP取0.75 M注射机的塑化能力为24g/s t成型周期，因塑件采用热流道系统，查表知取60s m1单个塑件的质量，283g m2浇注系统所需的塑料质量，

29、由于该塑件采用热流道系统成型，故无浇注系统凝料。 上式右边=0.752462/283=3.941符合要求。2）锁模力校核 模具所需锁模力 Fm=Ap型=12920025=3230000N=3230kN 锁模力的校核FKFm =1.23230=38764000N （K取1.1-1.2）所以满足3） 注射机工艺参数的校核 注射量的校核。注射量以容积表示，最大注射容积为 Vmax=V=0.751307=980.25(cm3) 式中 Vmax正常工作条件下所选注塑机能提供的最大容积 V所选注射机的理论注射容积 注射系数取0.75-0.85，结晶型的取0.75，该处取0.75 倘若实际注射机量过小，注射

30、机的塑化能力得不到发挥，塑料在料筒内停留时间过长，就会发生降解。所以最小注射容积 Vmin=0.25V=326.16 锁模力的校核。在之前已经被校核过了，符合要求。 最大注射压力的校核。注射机的额定注射压力即为该机器的最高压力Pmax=155MPa Pmaxkp0=125MPa（所以符合要求） 式中 k安全系数，常取k=1.25-1.4之间；这里去1.25 实际生产中，该塑件成型时所需要的注射压力p0为70MPa-120MPa。现取100MPa。4）安装尺寸校核 碰嘴尺寸，主流道的小端直径d大于注射机喷嘴直径d0通常为 主流道入口的球面半径SR应大于注射机碰嘴的球头半径SR0通常为 SR=SR

31、0+(1-2)=22mm 定位圈尺寸。注射机定位尺寸为200mm，定位圈尺寸取mm-两者之间呈较松间隙配合。 最大与最小模具厚度。模具厚度应满足HminHHmax，式中Hmin=380mm，Hmax=770mm. 该模具初步拟定厚度H=495mm(符合要求) 开模行程和推出行程的校核，开模行程SH1+H2+(5-10mm)式中S为注射机的开模行程取750mm，H1塑件的推出行程，塑件脱芯后，人工取出，数值取100，H2为流道凝料在内塑件高度取80。所以开模行程为：H=200S符合要求。 模架尺寸与注塑机拉杆内间距校核。该套模具的外形尺寸为630mm730mm，而注射机的拉杆间距为750mm75

32、0mm ，因为630mm730mm750mm750mm，所以符合要求。4.3 温度条调节系统的设计4.3.1 冷却系统 该模具内的塑料温度为200左右，而塑件固化后从模具型腔中取出时温度在60以下。热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，时熔融塑料的热量尽快的传给模具，以使塑料可靠冷却定型并迅速脱模。对于黏度低，流动性好的塑料，因为成型工艺要求模具温度都不太高，本设计采用常温水对模具进行冷却。因为谁的热容量大，传热系数大，成本低。用水冷却，即在模具周围或内部开设冷却水道。4.3.2冷却系统的计算 如果忽略模具因空气对流、热辐射以及与注射机接触所散发的热量，不考虑模具金属材料的热阻，可

33、对模具冷却系统进行初步的简略计算。 1)求塑件在固话时每小时释放的热量Q 查参考文献知道聚丙烯单位质量放出的热量Q15.9102kj/kg,故 Q=WQ1=2.83605.9100=100kj/h 式中W单位时间（每分钟）内注射模具中的塑料质量（kJ/min）,该模具每分钟注射1次，所以W=2.831=2.83kg/min 2）求冷却水的体积流量。 qv=WQ1/(c1（1-2）) =（2.835.9100）/10004.187（25-20） 0.083 式中 r冷却水的密度，为1103kg/m3 c1冷却水的比热容，为4.187kj/kg 1冷却水的出口温度，为25 2冷却水的入口温度，为2

34、0 3)求冷却管道直径d0查资料知，为使冷却水出于湍流状态，因为流量较大，冷却水管直径至少在30以上，这样给标准水嘴的选择带来了一些困难，根据实际情况，一般最大水嘴为M16,所以水孔直径定位d=12mm。 4)确定冷却水灾管道内的流速v，查资料取流速v=1.1m/s,这样的雷诺数Re打到104，冷却效果较好。 5)求传热膜系数，查资料取f=6.65（平均水温为22.5）h=4.178f(v)0.8/d0.2 =18276 kJ/(m2h) 6)求冷却管道总传热面积A A=60WQ1/h q =602.83590/（1827627.5） =0.1993 m2 式中：=m-（1+2）/2=27.5

35、 7）计算模具所需的冷却水管的总长度L L=A/d=0.1993/0.012 =5.287 m 8）求模具上应开设的冷却水道的孔数n n=L/l=5.287/0.73 =7.5 根 式中l=0.73(为模具的宽度) 9)型腔和型芯的水孔数量分配。塑件冷却定型后向凸模收缩，因此有假设凹模带走热量的50，凸模带走热量的50，所以有： n凹=0.57.5=3.75根 取4根 n凸=0.57.5=3.75根取4根 凹模水孔根据上述计算取孔径12，而凸模水道布置采用串联隔板式，如下图所示保证良好的冷却效果。必须使用通过隔板两侧冷却水的雷诺数与进出水孔的雷诺直径，装隔板后通流面积A及截面周长x为： A=（

36、d2/4-0.002d）/2 =（5.14d-0.04）/2 通流面积的当量半径： R=A/x=d2-0.008d/4（5.14d-0.004） 根据公式及其要求Re=4vR/=104,经过整理化简求得：d=0.02125m,考虑到水道复杂，流动阻力较大，取孔径为24mm.这是在10下算出来的结果，在水温22.5下，水的粘度还要小些，散热效果会更好一点。 4.3.3 凸凹模加热计算 对于大型模具和高温塑料膜，为了减少模注射次数和提高塑件成品率，一般应设置加热系统。通过UG建模分析粗略估算凹模质量约为1800kg,凸模质量约为700kg,若按大型模具35W/kg来计算，模具加热功率达87.5kw

37、，电热棒若按每根2kw来估算，需安装44根，每根孔径32mm,因此模具无法容纳这么多的电热棒。而本模具是成型PP塑料，该塑料流动性好，模具温度也较低，所以不设置点加热系统，若需要加热的话，可把冷却水仙加热来预热模具。4.4 排气系统的设计 塑料熔体填充注射模腔的过程中，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形成的水蒸气，塑料局部分解产生的低分子挥发气体，塑料助剂挥发所产生的气体及热固性塑料交联硬化释放的气体等；这些气体如果不能被熔融塑料顺利排出，将在塑料制件上形成气孔、接缝、表面轮廓不清、不能完全充满型腔，同时还会因为气体被压缩而产生的高温灼伤制件，使之产生焦痕，色泽不佳

38、等缺陷。 该模具利用分型面和推杆以及型芯之间的间隙来实现排气。4.5 脱模推出机构的设计 注塑成型每一循环中，浇注系统凝料、塑件必须准确无误地从模具的流道、凹模中或型芯上脱出，完成脱出凝料和塑件的装置称为脱模机构，也常称为推出机构。本套模具的推出机构形式较为简单。塑件采用推杆推出。 该模具全部采用带肩圆形推杆，根据推杆布置原则、型芯大小和可供布置推杆的空间，初步设置为的推杆31根。 推杆直径与模板上的推杆孔采用H7/f8间隙配合。 通常推杆装入模具后，其端面应与型芯上表面平齐，或高出型芯表面0.05mm0.10mm。 推杆与推杆固定板，通常采用径向单边0.5mm的间隙，推杆台肩与沉孔轴向间隙0.03mm0.05mm。这样能在多推杆的情况下，不因各板上推杆孔间距的加工误差而引起的轴线不一致而发生卡死现象。 推杆的材料常用4Cr5MoSiV1、3Cr2W8V8，热处理要求硬度45HRC50HRC,工作端配合部分的表面粗糙度为Ra0.8um。4.5.1脱模力的计算 脱模力是从动模一侧的主型芯上脱出塑件所需施加的外力，它包括塑件对型芯包紧力、真空吸力、粘附力和脱模机构本身的运动阻力。 脱模力是注射模脱模机构设计的重要依据。但脱模力的计算与测量十分复制。其计算方法有简单估算法和分析计算法。再