微型吸尘器底板

毕业设计微型吸尘器底板目录一绪论111注射模具的基本概念112塑料模具发展概况113电池后盖塑件的设计214本章小结3二塑件成型工艺分析321设计任务书322塑件的初步分析323塑件的结构工艺性分析424ABS的注射成型过程及工艺参数确定525本章小结6三塑件分型面与布局设计731分型面的设计732塑件的布局设计833本章小节9四初选注塑机941计算塑件体积和质量942浇注系统凝料体积与质量的初步估算943初选注塑机1044成型设备的校核计算1145本章小结12五浇注系统的设计1251分流道、浇口与冷料穴的设计14六模具结构设计1661型腔布置与模具总体结构1662成型零件的结构确定1763导向定位机构设计20七主要零部件的设计计算2571成型零件的成型尺寸2572模具型腔壁厚的核算2573核定内模镶件外形尺寸2874推出机构的尺寸设计2975标准模架的确定2976本章小结30八注塑模排气系统设计3081排气分析3082本章小节30九冷却系统设计3191冷却系统设计3192冷却介质3193冷却系统的简单计算3194本章小节34十模具总体结构35总结35参考文献36致谢38一绪论11注射模具的基本概念随着社会的发展，人们对生活产品的需求也越来越广。其中包括种类丰富的塑料产品，例如一些家用电器、厨房用具、生活用品。不仅种类繁多,而且美观耐用。新型塑料的产生和对塑料制件多样化的需求，促进了塑料成型技术的不断发展与创新，最大程度满足人们对塑料用品的需求。塑料模具已成为各类模具设计、制造与研究中最有代表意义的模具之一。塑料模具是成型塑料制件的工艺装备或工具。塑料成型的工艺方法种类很多，通常可以分为注射模具、压缩模具、传递模具、挤出模具、中空吹塑模具及热成型模具等。其中，注射成型是塑料模具应用最广的成型方法，它是根据金属压铸成形原理发展而来的。该方法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，制得的塑料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及的。由于注射成型方法不仅产量多，而且适用于多种原料，能够成批、连续地生产，并且具有固定的尺寸，可以实现生产自动化、高速化，因此能带来极高的经济效益。12塑料模具发展概况现代工业的发展，新型塑料的产生和对塑料制件多样化的需求，促进了塑料成型技术的不断发展与创新。近年来，出现了许多新的塑料成型工艺方法。如注射成型技术方面的无流道凝料注射成型、热固性塑料注射成型、排气注射成型、反应注射成型以及多品种塑料的共注射成型；生产复合多层容器、片材和型材的多台挤出机，将不同塑料送入共挤出模的共挤出成型；发泡塑料制品的注射和挤出成型技术等。当前，塑料模具成型技术正朝着精密化、微型化和超大型化方向发展。精密注射成型可将成型制品的尺寸公差控制在1M以内，其制品主要用于仪器仪表、电子等工业。从塑料模具的设计、制造、材料选择及加工四个方面考虑，塑料模具的发展可以归纳为以下四个方面。（1）CAD/CAM/CAE技术的应用，显著提高了模具设计的效率。利用计算机进行模具设计（CAD），实现了注射、挤出、中空吹塑等成型工艺的计算机模拟分析（CAE），计算机辅助制造（CAM）技术的应用，促使了模具CAD、CAE、CAM技术向着一体化方向发展。这些技术的应用，显著提高了模具设计的效率，提高了塑件和模具的质量，减少了模具设计的失误，缩短了生产周期，降低了成本。（2）塑料模具的标准化，缩短了模具制造周期、降低成本、节省材料消耗，实现了模具制造生产的标准化与大规模化。（3）塑料模具专用材料的研究与开发，提高了模具的寿命，获得了良好的切削工艺性能，提高了质监质量。（4）模具加工的新技术与发展提高了模具的加工精度和缩短了模具制造周期。模具加工技术与设备的现代化发展，推进了模具行业向着技术精密、专业化与柔性化相结合、高技术与高技艺相结合的方向发展。13电池后盖设计131产品外观设计根据整机模型，应用所学的PROE软件测绘设计电池后盖的三维模型，外观如图11。图11产品效果图132功能该电池后盖是由于某遥控器里面有四个定位柱整体成壳状133材料选择塑件材料选用ABS，属于价格适中的工程塑料，以适应使用中，经常会出现桌面碰擦或跌落，而不会损害，保持足够的强度和耐用性。14本章小结本章主要介绍注塑模具的发展以及当今模具的发展概况，以及电池后盖的概貌，主要包括其外观设计、功能和材料选择的介绍。二塑件成型工艺分析21设计任务书电池后盖塑件的设计任务书见附录1所示。22塑件的初步分析221使用性能制件技术要求和生产要求该塑件为电池后盖,用于某遥控器框的固定以及整体连接，ABS一般精度设计，其余尺寸没有特殊的精度要求,按照未注精度等级设计。生产纲领取决于订货,这里按照中等批量进行了设计。模具设计应保证制件表面无明显痕迹222塑件的材质分析ABS塑料是聚苯乙烯的改性产品,是目前产量最大,应用最广的工程塑料。是不透明非结晶聚合物,无毒,无味,密度为P102105G/CM3。可以保证材料供应通畅，满足成本要求。ABS可采用注射,挤压,压延,吹塑,真空成型,电镀,焊接及表面涂饰等多种成型加工方法，属于热塑性无定性料,吸湿性强,成型前须充分干燥2该零件的形状如图11所示，塑件结构单向对称，是一个中等复杂结构的壳类零件，外形是甲壳虫轮廓，使得整机外形美观，不失活泼与生活感塑件壁厚范围处于153MM之间，较为均匀。图21所示图21塑件内腔结构图231塑件的表面质量分析该零件的表面要求光滑无明显缩痕以及其他裂纹、烧焦类缺陷外，表面无其它特别的要求。对照GB/T144862008【2】，塑件主要公差见表21表21塑件上主要尺寸的公差要求部位尺寸尺寸公差1000144750R403614（B类）05228（B类）70外形尺寸9（B类）4887520内形尺寸84150214孔尺寸18380孔定位尺寸13302注意表中带尺寸为MT3级，其余均按照MT5级。232塑件的生产批量该塑件生产类型属于中批量生产，可以考虑采用一模多腔、快速脱模以及成型周期不宜太长的模具，同时模具造价适当控制。24ABS的注射成型过程及工艺参数确定241注射成型过程（1）成型前的准备。塑件为黑色ABS，首先对ABS的色泽、粒度和均匀度等进行检验，成型前须进行干燥，处理温度8088,干燥时间为2H，检验保证水分低于007。允许使用热风干燥器，最好使用除湿设备。避免塑件出现银丝、水泡或烧焦缺陷。（2）注射过程。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具的型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流、和冷却五个阶段。为防止在充模过程中出现排气不良、灼伤、熔接痕等缺陷，要求开设深度小于004MM的排气槽。（3）塑件的后处理（退火）。ABS塑件可进行防止脆断的退火处理。241确定注射成型的工艺参数根据该塑件的结构特点和ABS的成型性能，查资料【1】P49表31常用塑料的注射工艺”得下表22。表23ABS注射成型过程工艺参数工艺参数内容注射剂类型螺杆式喷嘴形式直通式后段1955中段2105料筒温度/前段2205喷嘴温度/2105模具温度/070注射压力/MPA7090注射时间35保压时间2030冷却时间2030成型时间/S总周期4565螺杆转速/R/MIN3060方法红外线烤箱温度/8088后处理时间/H2325本章小结本章主要对电池后盖塑件结构的工艺性要求、ABS成型工艺性进行了分析。通过对保证塑件质量的成型过程进行详细分析，确定了成型方案的可行性，查表列出了塑件的主要尺寸公差，根据经验数据表，确定各塑件的成型的主要工艺参数。在设计的时候要考虑它的一些相关性能和使用要求,这样才能根据塑件的实际要求来进行设计模具三塑件分型面与布局设计31分型面的设计模具上用以取出制品和或浇注系统凝料的，可分离的接触表面称之为分型面。在制品设计阶段就应考虑成现形时分型面的形状和位置，否则无法用模具成形；在模具设计阶段，应首先确定分型面位置，然后才能选择模具的结构。分型面设计是否合理，对制品质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大的影响。因此，分型面的正确设计需要塑料产品设计人员和模具设计人员的共同努力和配合。分型面的形式常见的主要有五种，如图31所示。图31五种分型面形式分型面位置是模具结构设计的最重要因素。一般遵循的主要原则有1分型面应选择在制品的最大轮廓处，否则制品无法脱模。在选择分型面对，这是首要原则。2有利于保证制品的外观质量3有利于简化模具结构当安排制品在型腔中方位时，应尽可能避免或减少侧向分型或抽芯，特别应避免在定模一侧的侧向抽芯，提高模具工作的稳定性和可靠性据塑件的结构特点，遵循分型面应选在塑件外形最大轮廓处的原则，故分型面方案确定选择平直分型面，如图32所示。图32塑件分型面应该注意到，配合分型面的设计，要保证塑件顺利脱模，所以选在克体内部和外边缘这样不会影响整体的外观最好的保证外表面的光滑32塑件的布局设计321型腔数量的确定为满足中等批量生产，塑件最高精度等级为MT3级，对于ABS算而言，属于一般精度，可采用一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的关系，以及制造费用和各种成本费用等因素，设计一模二腔的结构形式。322型腔布局的确定3221平衡布局与非平衡布局多型腔模具的型腔在模具分型面上的排布形式分为平衡布局和非平衡式布局。平衡式布局的特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度、截面形状与尺寸均对应相同，可实现各型腔均匀进料和达到同时充满型腔的目的。非平衡式布局的特点是有利于设计主流道到各型腔浇口的分流道长度不相同，因而不利于均衡进料，但这种方式可以明显缩短分流道的长度，节约塑件的原材料。322电池后盖塑件的布局塑件采用一模两腔，为了达到同时充满型腔的目的，满足精度、物理与力学性能要求，这里选用平衡式布局的形式。型腔布局示意图如图33、图33型腔布局形式一33本章小节在本章中解决零件分型面的设计与布局问题。选用的是零件最大的截面处作为分型面，以此来设计一模两腔布局,但应注意到模具的侧抽问题对后续模具设计的影响。四初选注塑机41计算塑件体积和质量通过NX60软件三维造型可获得塑件体积V137603MM3，分型面的投影面积为218710MM2。ABS的密度为105G/CM3，所以塑件的质量为MV1051376031031445G2浇注系统凝料体积与4质量的初步估算塑件采用侧浇口浇注系统，由于浇注系统凝料在设计之前不能确定准确的数值，但按照前面设定的布局距离，设计平衡式浇注系统形式如图41所示（在后续的设计可以获得准确的数字），假设分流道的截面面积按照直径计算，并设计两处为侧浇口进料口，初步定位侧浇口之间的距离，并且由塑件的外形尺寸，考虑各分流道上的冷料穴长度，垂直流道1条，主流道长度为57，分流道长度27，冷却巢长度为14流道总体积V凝983145527693MM3流道总质量M凝10598314321038G43初选注塑机至此，估算一模两腔总体积为V总2VV凝21376032769483028988MM330CM3一模两腔总质量为2MM凝2144503293G注塑机规格型号的确定主要是依据塑件的大小、型腔数量和产品批量。在选择注塑机时主要考虑其塑化率、额定注射量、额定锁模力、安装模具的有效面积（注意拉杆之间的距离）、顶出行程等。根据以上估算的总体积或总质量即为注射机应该满足的一次注射量与额定塑化量数据。兼顾模具外形尺寸，模板尺寸取296200对照注塑机的拉杆间距参数，螺杆式注塑机注射量为理论注射量的80，由于密度接近,等质量情况，PS体积ABS的体积，注塑机的理论注塑容量应该满足V额定V总/0830/08375CM3M额定M总/08293/083663G拉杆间距可进400330查资料【3】，初步选择注射机AT80B型螺杆式注塑机的主要技术参数，见表41。表41AT80B型螺杆式注塑机的主要技术参数序号主要技术参数参数数值1螺杆直径/MM362螺杆转速/R/MIN183理论注塑容量/CM31274理论注塑容量/G1135注塑压力/MPA1536注塑速率/G/S857塑化能力/（KG/H）338螺杆最大转速/R/MIN1509锁模形式肘杆式10锁模力/KN80011拉杆间距（HV）355300MM/MM12模板行程/MM27013最大开距/MM57014最小模厚/MM13015定位孔直径/MM10016定位孔深度/MM2517喷嘴伸出量/MM2518喷嘴球半径/MMSR1019顶出行程/MM6044成型设备的校核计算441按注射机的额定塑化量进行校核360KMT1MN式中K注射机最大注射量的利用系数，一般取08；M注射机的额定塑化量，G/H；M1浇注系统所需塑料质量，G；T预塑时间，S；M单个塑件的质量，G；N型腔的数量。通过计算可得3086104897636KMTG故该注塑机额定塑化量能满足生产需要。442锁模力的校核锁模力是指注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。注射机锁模力的校核关系式为KPAF式中注射机锁模力，已知FN80压力损耗系数，一般取1112；K塑料熔体对型腔的成型压力，其大小一般是注射压力的，P80MPA。由242确定的成型工艺参数可见注射压力为5070MPA，这里取60MPA，故6084MPAP塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和,前述利用软件ANX60得到单个塑件的分型面投影面积为14948MM2。由公式计算故AT80B型螺杆式注塑机锁模力足够满足锁模要求。45本章小结本章主要是根据注射量初步选择和校核了注塑机。首先确定在成型过程中需要塑件的总体积，根据体积对所初选的注塑机进行校核，主要是按额定塑化量和锁模力进行校核，若注塑机满足校核，则选择该注塑机，若不满足，则重新选择。五分流道、浇口与冷料穴的设计分流道是主流道至浇口之间的一段过渡通道。由于分流道往往是浇注系统中最长的部分，所以如何减小分流道的流程和流动阻力，对塑件的成型质量和模具劳动生产率的提高至关重要。对分流道的主要要求【2】1尽量少的将浇注系统内的空气和熔体前端冷料带入型腔，以提高成型质量；2分流道的对熔体的阻力要小，体积流量要大，以减小熔体经过分流道时的压力与温度损失；3分流道的凝固时间应该稍后于型腔内熔体的凝固时间，以利于补缩；4保证熔体迅速而均衡地进入每个型腔或同一型腔的每个角落；5分流道的长度尽量短，容积尽量小；6形状和尺寸便于加工以及刀具选择；7上一级流道比下一级分流道大1020；由于分流道的设计很大程度受到浇口位置、型腔布置、塑料流道特性及工艺参数的影响。六模具结构设计61型腔布置与模具总体结构对于一模多腔的模具型腔布置，在保证浇注系统分流道的流程短、模具结构紧凑、模具能正常工作的前提下，尽可能使模具型腔对称、均衡、取件方便。本模具采用一模两腔，型腔平衡布局。布局尺寸以塑件中心孔为基准，考虑分型面投影面积中心保持与主流道重合，布局尺寸如图61所示。图61排位图综合塑件结构与浇注系统设计，模具总体结构依据三板式结构进行设计，选用简化大水口的AI1530A40B25C60模架。62成型零件的结构确定成型零件直接与高温高压的塑料接触，它的质量直接影响塑件的质量。该塑件的材料为ABS塑料，需要较大的脱模斜度，对表面粗糙度较高，精度要求一般，结合布局尺寸（长宽比较大），要求成型零件有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，良好的表面光洁度，应选用优质模具钢制作，还应进行热处理以使其具备45HRC以上的硬度。查资料7，选择预硬钢3CR2MO作为型腔镶块、主型芯材质，预硬硬度为3545HRC，便于加工制造，成型后不必热处理硬度便可满足使用；斜顶零件在推出过程承受较大的扭矩，在工作过程中承受运动磨损，选用H13,使得摩擦副的材质不同，避免发热融合，需要氮化处理达到表面硬度4852HRC；其余形状简单的小型芯选用优质碳结钢T10A,满足较高的淬火硬度5055HRC。621凹模（型腔）设计凹模是成型塑件外表面的主要零件，按结构不同可分为整体式和组合式两种结构形式。由于整体式型腔不利于节约贵重的模具钢材，而且不利于热处理成本降低，故设计采用组合式凹模，现代模具设计理念，最大限度使用标准模架缩短制造周期，选用组合式结构，设计模仁镶块是当前模具设计的主流。电池后盖塑料件是由一个甲壳虫壳体和四个定位柱组成所以机构设计时应考虑这些易损部位采用组合镶拼的凹模镶块，。组合的镶块整体嵌入定模扳。组合式凹模装配结构有通孔式、通孔台肩式和盲孔式。由于本设计产品塑件高度尺寸不大，排除斜顶部位，塑件高度为15，所以采用盲孔式装配，但应该注意为了拆装方便，在模板上设计卸除镶块的顶出孔。结构如图62所示，凹模镶块装配高出定模扳模面05MM，用于保证合模面生产过程贴合。图62组合式凹模622凸模（型芯）设计成型塑件内表面的零件称凸模，同样按结构型芯可分为整体式和组合式两种。凸模部分结构设计也应采用组合式，可节省贵重模具钢。这样动定模镶块的组合图见图63动定模镶块组合图。图63动定模镶块组合图63导向定位机构设计在注塑模具上，所有运动的零件都必须得到准确的导向和定位。原因如下。模具要反复开、合。注塑模在生产过程中，活动零件较多，每次开合模时都要有精确的导向和定位，以保证成型零件每次合模后配合精度，最终保证制品尺寸精度的稳定性和延续性。模具要承受高压。模具在生产过程中，受到强大的锁模压力和熔体胀型力的作用，没有良好的导向定位机构则无法保证其强度和刚度。模具要承受高温。在生产过程中，模具的温度会有较大的升高，温度升高自然会有热胀冷缩带来的变形，需要导向定位机构保证成型零件在温度升高仍能保证其相对位置的精度。模具是一种精度要求高的生产工具，为保证模具的装配精度，必须有良好的导向定位机构。模具寿命要求高。模具是一种批量生产的工具，其寿命通常为数十万、数百万甚至数千万，为保证模具的长寿命要求，必须有良好的导向定位机构。因此，定位导向机构对于一副模具来说是非常重要的。七主要零部件的设计计算71成型零件的成型尺寸塑件成型尺寸的计算方法有国标计算法和简化计算法两种。前者计算方法适合于二维设计计算。而采用三维设计则在造型时采用中间值造型，使得塑件尺寸处于中间位置，运用简化计算法进行计算和标注，更加符合软件设计的特点。公式为1MDS该塑件的成型零件尺寸均按简化计算法计算，查有关手册得ABS平均收缩率S05，根据塑件尺寸公差数值（参见233），模具制造公差取，主要成型零件尺寸计算结果见表71。3/Z表71成型零件尺寸塑件原尺寸塑件尺寸工作尺寸1005100380481557018型腔1001001009303582580351521018095型芯1001（712模具型腔壁厚的核算模腔在高温高压、冷却的作用下承受不均匀的热交变和压力交变应力，塑料熔体在充填过程中，型腔所承受的压力逐渐达到最大值，然后随着塑件熔体的冷却，压力逐渐降低，塑料完全固化后型腔内的压力降低到接近于常压。在这一过程中，模具型腔的各承压面必须有足够的强度和刚度。在整副模具中最危险的承压零件主要有型腔、凸模托板。当内应力超过材料的许用应力时，模具零件因强度不足而破裂，这两种情况主要发生在型腔侧壁圆角处；若刚度不足也会导致零件发生过大的弹性变形而导致溢料、影响塑件尺寸和精度、脱模困难，变形主要会发生在型腔侧壁和凸模托板承力中心【5】。所以对所设计完成的模具必须进行有关的强度校核。ABS的型腔压力一般小于注射压力的70，按照注射压力70MPA计算，型腔压力取值50MPA是可行的。本模具采用的是整体组合的凹模嵌入模板A板，因此可用整体式矩形型腔壁厚计算公式来确定型腔侧壁厚度S和型腔底板厚度T，如图71所示。图71整体式型腔布局721侧壁厚度S的计算按刚度计算侧壁变形量与壁厚1P型腔内最大熔体压力，此处取50MPA；H型腔深度，H15MM；E模具钢的弹性模量，一般中碳钢E21105MPA，预硬化塑料模具钢E22105MPA；F模具刚度计算许用变形量，查机械零件设计手册得F0062MM，查ABS塑料的不发生溢料的允许变形值【1】为F005MM；不影响脱模的允许变形值为小于TS为35000500175MM，ABS收缩率比较小，因此允许变形量以不妨碍脱模的允许值为准，即取F0175MM。代入计算侧壁厚度，得到设计的最小要求值。431501207639M28B按强度计算侧壁的每边同时受到拉应力和弯曲应力2为计算简便，略去较小的拉应力，计算侧壁强度的公式为代入计算21PHLBH215071436026BM式中P型腔内最大熔体压力，此处取50MPA；H型腔深度，H15MM；模具钢强度计算许用应力，一般中碳钢160MPA，预硬化塑料模具钢300MPA；根据以上刚度、强度的计算，模具型腔侧壁厚度应该大于以上两值中较大者。即核算以侧壁厚度26379MM为准，得出型腔的壁厚要求为型腔侧壁厚度，前述按照经验数据设计的侧壁实际厚度为26379MS3232MM，大于核算值。所以模具侧壁厚度满足生产需要。722型腔底板厚度T计算按刚度计算144335CPB029T2713ME18刚度式中由型腔边长比L/B决定的系数，这里为11411/92991227,查C资料【1】P201表923得00209；CP型腔内最大熔体压力，此处取50MPA；B型腔宽度，B100MM；E模具钢的弹性模量，一般中碳钢E21105MPA，预硬化塑料模具钢E22105MPA；模具刚度计算许用变形量，前面已知00178MM。按强度计算222PB04569T31M1强度式中由型腔边长比L/B决定的系数，查资料【1】P160表68得04256；P型腔内最大熔体压力，此处取50MPA；B型腔宽度，B100MM；模具钢强度计算许用应力，一般中碳钢160MPA，预硬化塑料模具钢300MPA；根据以上刚度、强度的计算，模具型腔底板厚度应该大于以上两值中较大者。即核算以侧壁厚度2715MM为准，得出型腔的底板厚度要求为，前述按照经验数据设计的底板实际厚度为505391MTMM（见B板厚度减去开框深度），大于核算值。所以模具型腔底板厚度满足生产需要。73核定内模镶件外形尺寸确定内模镶件尺寸的方法有两种经验法和计算法。在实际工作中常常采用经验确定法而不是计算法。但对于大型模具、重要模具，为安全起见，最好再用计算法校核其他强度和刚度。确定内模镶件尺寸总体原则是必须保证模具具有足够的强度和刚度，使模具在使用寿命内不变形。在上一章623，已经使用经验数据法确定的内模镶件尺寸，分别为30020040，30020025。对照本节的计算，所设计镶件尺寸能够满足强度刚度要求。74推出机构的尺寸设计采用推杆推出机构，推杆的布置空间足够，所以无需用繁琐的计算方法确定推杆的尺寸大小，可以根据经验选取的国标推杆GB/TD6M416912006,注意保证推出距离略大于在动模板内的最深深度15MM，75标准模架的确定761模架种类的选择模架已经标准化，但型号和大小需要设计者确定。因此本设计由于塑件结构与浇注系统的同特点，采用简化大水口二板模模架。由于模具按固定在注射设备上的需要，有工字模和直身模之分，通常模具宽度尺寸小于或等于500MM时，宜选择工字模。故选用工字模AI1530A40B25C60。762模架尺寸的校核故选用工字所选注射机来校核模具设计尺寸。因此本设计由于塑件结构与浇注系统的同特点，采用简化大水口二板模模架。由于模具按固定在注射设备上的需要，有工字模和直身模之分，通常模具宽度尺寸小于或等于500MM时，宜选择工字模。（1）模具高度尺寸校核模具高度尺寸为195MM，查43节注塑机最小夹模高度130，最大高度570,模具高度在模具最小厚度和最大厚度之间，所以校核合格。77本章小结主要确定了模架的以及定模板、动模板、定模镶件和动模镶件的各项尺寸以及相关校核，还完成了模架推出距离的校核工作。八注塑模排气系统设计81排气分析注塑模属于型腔模，型腔中有大量空气，熔体快速进入型腔时，需要将这些空气及时排除，避免塑件产生气泡、银丝或烧焦缺陷。另一方面，当熔体在型腔内成型固化后开模时，制品和型腔之间会产生真空，空气必须及时进入。因此设计排气系统是非常重要的。本模具排气方式采用分型面排气方式，因为分型面是气体主要排出的地方。由于分型面为平面，故可用磨削加工，磨削加工后的分型面贴合的好，型腔内的气体不易排出，必须在型腔一侧开设排气槽。一级排气槽深度H根据塑料品种确定，H应小于塑料的溢边值。由“23ABS工程塑料分析”可知ABS材料的溢边值为005MM，故确定H取值为。MH3宽度W全圆周长，取M105W382本章小节在本章中主要考虑的是模具排气槽的设计,在此运作中,应选用合适的排气槽,从而满足塑件模具的要求,以维持模具本身的正常运作九冷却系统设计91冷却系统设计模具成型过程中，模具温度会直接影响到塑料熔体的充模、定型、成型周期和塑件质量，模具温度过高，成型周期长，成型收缩大，脱模后塑件变形大，而且还容易造成溢料和粘膜。所以冷却系统的设计直接影响到塑件的成型质量和生产率。为了提高冷却系统的效率和使型腔表面温度分布均匀，在冷却系统的设计中应遵循以下原则冷却回路的设计应与脱模机构相互协调；合理地确定冷却管道的直径中心距以及型腔壁的距离；降低进出水的温度差，有利于型腔表面温度分布；一般离浇口越远温度越低，因此浇口处应加强冷却；应避免将冷却水道开设在塑件熔接痕处，并注意干涉级密封问题；冷却水道应便于加工和清理。本设计中的冷却系统设计忽略模具因空气对流、辐射以及与注射机接触所散发的热量，按单位时间内塑料熔体凝固时所放出的热量应等于冷却水所带走的热量。92冷却介质由资料【1】可知ABS材料的成型温度为200240，模具温度为4080。模具温度高塑件的表面光洁度好。设定模具平均温度为60，为使得模具得到均匀冷却。提高制品外观质量和精度，以冷却水在出入水口处的温度差小为好，一般控制在5以下。所以用T120的常温水作为模具冷却介质，其出口温度为T225。93冷却系统的简单计算塑料带给模具的热量约5是自然散热带走的,其余的95由冷却水带走。在计算冷却水路时假定全部热量都被冷却水带走,这样偏于安全,同时也为水温和流量的调节提供更大的余地。还由于冷却水路的位置、结构形式、孔径、表面状态、水的流速、模具材料的导热系数均会影响模具热量向冷却水的传递,所以要精确地计算冷却水路是非常困难的。为了不使计算过于麻,必须做一定的简化考虑到模具加工条件及强度等综合因素，确定设计冷却水孔直径为D8，根据此直径对冷却回路进行布局设计。首先需要计算出冷却回路的总长度。这是布局水路的基础。每1H内注入模具中的塑料熔体的总质量W塑料制品的质量8976MG取注射周期，由此得每小时注射次数。ST0次60N单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量（KG/H）389760158KGWNM（）确定1H的塑件总质量在凝固时所放出的总热量QS查资料【1】ABS单位时间释放的热量为300400KJ/KG538640215J/HQSMQ（K）冷却水流量的计算W在实用上，将雷诺数称为稳定紊流状态，一旦达到这RE种状态再增加水的流速，其传热效率并无明显升高。水温一定时，但过低的流速，可能会达到层流的雷诺数2300而大大降低冷却效率；而水温过低则大大增加水的粘度，也会导致层流。所以一般入水口冷却水水温在1018范围为宜，流速尽可能快，下表【5】为雷诺数为6600时的流速与流量。表91冷却水路的稳定紊流速度与流量要保持模具较低的温度，要保持冷却水流量为KG/H2154183206382WQCT式中Q每小时冷却水应该带走的热量，KJ/H，；SQ水的比热容，KJ/KG，20水的C4183KJ/KGC【1】通常在注射过程中。型芯吸收的热量比型腔多，而且散热条件更为恶劣。为了合理平衡模具的温度，使其温度相接近，需要对型芯强化冷却，即应该把有冷却水带走的总热量大部分分配给型芯，少部分分给型腔。比例按照64设计。据此，将冷却水流量也按照这个比例进行分配，实际需要的型芯型腔的冷却水流量分别为KG/H10426381052WKG/H29由表91中数据，8MM的水道能实现紊流的最低流速为083M/S,最小流量是150KG/H。以上需求数值小，要保证稳定紊流，所以使用8MM的水道，可以按照流量减少水道的总表面积。大约为使用150KG/H流1W量的07035倍，大约为使用150KG/H流量的1055倍2W冷却水孔壁平均温度的确定HT在注射成型时，由塑料熔体说带入的热量，必须由模具上的冷却孔通过冷却水将热量由型腔（型芯）壁带走。这样型腔（型芯）壁与冷却水孔壁就存在温差，其平均温差由下式决定/RHMTQA式中TR型腔和型芯壁的表面温度，即材料厂家推荐的模具温度，；TH冷却水孔壁平均温度，；Q每小时冷却水应带走的热量，KJ/H，；SQ冷却水孔中心到型芯（型腔）壁的距离，M，设计值为12MM；A与塑料材料接触的型腔表面积，M2，由NX60软件打开塑件，下拉分析测量体信息，查得塑件总面积为2508486MM2,即002508M2；模具材料的导热系数，KJ/MH，取值M48MKJ/MH【6】；所以对于型腔/602154012/51HRMTQA所以对于型芯/6/847HRMT所需冷却水孔表面积F的计算由牛顿冷却定律知，单位时间内模具给予冷却水的热量由下式决定HQATFT水型腔、型芯的水孔表面积分别为M2104042568351204HHFTT水水M2140769QATQAT水水以上是按照150的流量直径D8进行计算。由于冷却需要的实际不满足紊流，冷却按照150流量，因此需要的面积分别为12073540286973F所需冷却水孔长度的计算，所以，MM/LFD140/815LMM2690/8271L设计流道直径D8，当前布局冷却水道长度偏长。可依据以上计算，改选直径为D6的水路。由表91，直径缩小，稳定紊流的最小流量会有所降低，计算面积的倍数将增大，上式需求的L将也因直径减小而有所加长。图纸实际长度均大于400MM可以满足冷却要求。应该注意最终冷却系统应在试模的基础上完成加工，以便于调整。94本章小节在本章中主要解决冷却介质的选用问题和模具冷却系统路径及其尺寸的确定。根据上述的计算和选用最终对冷却系统的长度进行了核算。十模具总体结构图101模具总体结构使用NX60加载模架，添加标准件，包括浇口套、流道嵌件、模仁螺钉等温凝固紧固件以及加载支承柱、加载顶杆，创建流道，根据设计的模具开模工作过程，加载螺钉，再对模具的斜顶部位，设计斜顶座进行装配，设计斜顶的导向块进行装配。设计冷却组件，包括密封圈、水道；最后对模具的各相关板加工避让腔体，