塑料模具课程设计 500ML饮料瓶瓶盖模具设计

塑料模具课程设计 题 名 500ML 饮料瓶瓶盖模具设计 学 院 化学与环境工程学院 专业班级 高材 10701 班 学生姓名 学 号 指导教师 日 期 2011 年 5 月 29 日 目录目录 1 塑件的分析 4 1 1 壁厚分析 4 1 2 圆角分析 4 2 塑件材料的选择及材料特性 5 2 1 材料的选择 5 2 2 基本特性 5 2 3 综合性能 5 2 4 HDPE 的注射工艺参数 6 3 塑件的形状尺寸的计算 7 4 分型面的选择 7 5 型腔设计 7 5 1 型腔数目的确定及排布 7 5 2 型腔的排布设计原则 7 6 注射机的选择及型号和规格 8 7 浇注系统的设计 9 7 1 主流道设计 9 7 2 冷料穴的设计 9 7 3 分流道的设计 9 7 3 1 分流道尺寸 9 7 3 2 分流道布置 9 7 4 浇口设计 10 8 溢流排气系统的设计 10 9 成型零部件的结构设计及工作尺寸计算 11 9 1 成型零部件的结构设计 11 9 2 成型零件工作尺寸计算 11 9 2 1 型腔的计算 14 9 2 2 型芯计算 15 9 2 3 型腔壁厚和底板厚度计算 15 10 导向机构的设计 16 10 1 导柱导向机构的作用 16 10 2 导柱导套的设计原则 17 10 3 导柱导套的设计 17 10 4 导柱的设计 17 10 4 1 导柱的结构 17 10 4 2 对导柱的要求 18 10 5 导套的设计 18 10 5 1 导套的结构 18 10 5 2 对导套的要求 19 11 脱模机构的设计 20 12 复位机构 20 13 温控系统设计 20 13 1 注射模冷却系统设计原则 20 13 2 冷却系统的结构设计 21 13 3 冷却系统的主要零件 21 13 4 冷却系统的计算 21 14 注射机校核 23 14 1 工艺参数校核 23 14 2 安装参数校核 23 15 设计总结 24 16 参考资料 24 500ML 饮料瓶瓶盖模具设计饮料瓶瓶盖模具设计 1 塑件的分析塑件的分析 该塑料制品为 500ml 饮料瓶瓶盖 其塑件的结构以及表面形状较为简单 整个塑件呈筒状 整个塑件高达 15mm 外径为 28mm 壁厚 1mm 中间衔接 部分以圆弧过渡 作为实用零件对其尺寸公差没有太严格的要求 故在本次设 计中可以忽略此方面的考虑 以降低模具的加工制造成本 塑件图如下所示 1 1 壁厚分析壁厚分析 塑件的壁厚对塑件质量的影响很大 壁厚过小 充模困难 壁厚过大 不 但浪费原料 而且增加冷却时间 更重要的是塑件产生气泡 缩孔 翘曲变形 等缺陷 本材料为 HDPE 查相关手册 壁厚 1mm 在其最小壁厚范围之类 所 以合理 一些塑料件的壁厚推荐值 塑料材料最小塑料 件 小塑料件中等塑料 件 大塑料件 聚酰胺0 450 761 52 4 3 2 聚乙烯0 61 251 62 4 3 2 聚丙烯0 851 451 752 4 3 2 硬聚氯乙 烯 1 201 601 83 2 5 8 1 2 圆角分析圆角分析 为了避免应力集中 提高塑件的局部强度 改善熔体的流动情况且便于脱 模 在塑件各内外表面的连接处 应采用过渡圆弧 塑件件的圆角半径一般不 小于 0 5mm 其设计原则 一般外圆弧半径应是厚度的 1 5 倍 内圆弧半径应 是厚度的 0 5 倍 2 塑件材料的选择及材料特性塑件材料的选择及材料特性 2 1 材料的选择材料的选择 在保证塑料制品的功能和性能的同时还要考虑到加工生产 成本和供应 综合各方面的考虑和甄选以及结合工厂的实际生产 选用收缩率较小 综合性 能优良 在工程技术中应用广泛的 HDPE 2 2 基本特性基本特性 HDPE 高密度聚乙烯 是一种结晶度高 非极性的热塑性树脂 它安全 无毒 无味 无臭的白色颗粒 熔点约为 130 相对密度为 0 941 0 960 它 具有良好的耐热性和耐寒性 化学稳定性好 还具有较高的刚性和韧性 机械 强度好 介电性能 耐环境应力开裂性亦较好 2 3 综合性能综合性能 性能项目 试验条件 状态 测 试数据 数 据单位 密度 0 961 g cm3 流动速率 190 21 60kg 57 g 10m in 基 本性能 熔体流动速率 190 2 16kg 0 80 g 10m in 2 割线弯曲模 量 1296 MPa 断裂拉伸强度 24 MPa 硬度 66 Shore D 机 械性能 屈服拉伸强度 32 MPa 断裂伸长率 1000 拉伸冲击强度 84 KJ m2 屈服伸长率 7 脆化温度 105 76 oF 热变形温 度 66psi 0 45MPa 76 熔点 133 维卡软化 点 131 热 性能 结晶点 120 其 它性能 耐环境应 力开裂性 122oF 50 F50 10 0 lgepal 20 hrs 2 4 HDPE 的注射工艺参数的注射工艺参数 1 温度 熔料温度 220 280 料筒恒温 220 喷嘴 220 300 240 模具温度 20 60 设定其温度 40 m T 2 注射压力 具有很好的流动性能 避免采用过高的注射压力 一般为 80 140MPa 一些薄壁包装容器除外可达到 180MPa 3 保压压力 收缩程度较高 需要长时间对制品进行保压 尺寸精度是关键因 素 约为注射压力的 30 60 4 背压 5 20MPa 5 注射速度 对薄壁包装容器需要高注射速度 中等注射速度往往比较适用于 其它类的塑料制品 6 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 束前就完成塑化过程就可以 螺杆的扭矩要求为低 7 计量行程 0 5 4D 最小值 最大值 8 回收率 可达到 100 回收 9 收缩率 1 2 2 5 容易扭曲 收缩程度高 24h 后不会再收缩 成型后 收缩 10 浇口系统 点式浇口 加热式热流道 保温式热流道 内浇套 横截面面积 相对小 11 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 D 25 1 直通喷嘴 止逆阀 3 塑件的形状尺寸的计算塑件的形状尺寸的计算 外径 28mm 壁厚 1mm 内径 18mm 壁厚 1mm 由体积计算公式 或者 pro e 程序 可计算得塑件的近似体积得 V塑 S H 2 825cm3 HDPE 平均密度约为 由公式代入数据可得塑件的质量 3 95 0 cmg vw 为 W 塑 V塑 塑 2 7g 4 分型面的选择分型面的选择 本塑件属于薄壁壳小型塑件 塑件冷却时会因为收缩作用而包覆在凸模上 故从塑件脱模和精度要求角度考虑以及根据分型面的选择原则 应将塑件滞留 在动模一侧 综合以上因素 分型面应选择在瓶盖的下部较为合理 如图所示 5 型腔设计型腔设计 5 1 型腔数目的确定及排布型腔数目的确定及排布 根据型腔数的影响因素选择较合理经济的型腔数为 4 5 2 型腔的排布设计原则 型腔的排布设计原则 在设计时应遵循以下原则 1 尽可能采用平衡式排列 确保制品质量的均一和稳定 2 型腔布置与浇口开高部位应力求对称 以便停止模具承受偏载而产生溢 料现象 3 尽量使型腔排列得紧凑 以便减小模具的外形尺寸 采用对称平衡的排布 如下图示 6 注射机的选择及型号和规格注射机的选择及型号和规格 估算浇注系统的体积 塑 3 3 11 26 2 825 2 1 2 0 4 1 2 0 4cmVVc 注射量约为 塑 3 2 62 56 134cmVVV c 选择注射机型号为 XS ZY 40 XS ZY 30 注射机的技术规格如下 型号 XS Z 40 额定注射量 cm3 40 螺杆直径 mm 28 注射压力 MPa 120 注射行程 mm 130 注射时间 s 0 7 合模力 kN 250 最大注射面积 cm2 90 最大开 合 模行程 mm 160 模具最大厚度 mm 180 模具最小厚度 mm 60 模板最大距离 mm 340 动 定模固定板尺寸 mm 250 280 喷嘴圆弧 R mm 12 喷嘴孔径 d mm 2 7 浇注系统的设计浇注系统的设计 7 1 主流道设计主流道设计 主流道是连接注射机喷嘴与公流道的一段通道 通常和注射机喷嘴在同一 轴线上 断面为圆形 带有一定的锥度 本塑件所用的材料为 HDPE 根据其流动性特点 主流道设计的主要参数 如下 主流道圆锥角 内壁粗糙度为 Ra 0 63 m 3 小端直径 d0 d 1 2 1 3mm 选择大端直径 D 5mm 凹坑球面半径 R2 R1 3 12 3 15mm 倒圆角半径 r 0 625mm 8 D 8 5 主流道应尽可能的短 过长则会影响熔体的顺利充型 此处根据实际情 况选 L 35 mm 凹坑长 H1 mmR515 3 1 3 1 2 衬套与主流道设计成整体 材料使用 T8 经淬火 HRC50 55 7 2 冷料穴的设计冷料穴的设计 冷料穴一般位于主流道对面的动模板上 其作用就是存放料流前峰的 冷 料 防止 冷料 进入型腔而形成冷接缝 此外 在开模时又能将主流道凝料 从定模板中拉出 冷料井应设在熔料流动方向的转折位置 并迎着上游的熔流 其长度为交 到直径的 1 5 2 倍 7 3 分流道的设计分流道的设计 7 3 1 分流道尺寸分流道尺寸 考虑到减少散热应选择比表面小的圆形分流道 直径一般取 5 10mm 当 小于 5mm 时则料温降低而易于产生压力降 但对于小件也可使用 3 4mm 这 里取 d1 4mm 长度 L1 45mm 7 3 2 分流道布置分流道布置 分流道采用平衡式的布置如下图 7 4 浇口设计浇口设计 本塑件属于小型塑件 用一模多腔 其表面要求较高 而点浇口截面积小 对于纤维增强的塑料 浇口断开时不会损伤塑件表面 故而确定采用点浇口 浇口尺寸形状图 浇注系统图 8 溢流排气系统的设计溢流排气系统的设计 但对于此模具 无需设计专门的排气槽来排气 可通过分型面及活动型芯 与模板之间配合间隙来排气 足够能使气体顺利排出 9 成型零部件的结构设计及工作尺寸计算成型零部件的结构设计及工作尺寸计算 9 1 成型零部件的结构设计成型零部件的结构设计 凹模的的结构设计 凹模又称阴模 是成型塑件外轮廓的零件 凹模有整体结构式和组合式 亦可以分为 整体式凹模 整体嵌入式凹模 局部镶嵌式凹模 大面积镶嵌式 凹模 四壁拼合式凹模 本塑件的外形简单 采用整体式凹模 其适用于形状简单且凸模高度较小 的塑件 整体式凹模为非穿通式模体 强度好 不易变形 凸模的结构设计 凸模 即型芯 是成型塑件内表面的成型零件 通常可分为整体式和组合 式 由瓶盖的特殊结构 有两层 内有螺丝 采用镶件组合式凸模 9 2 成型零件工作尺寸计算成型零件工作尺寸计算 本产品为 HDPE 制品 属于大批量生产的小型塑件 预定的收缩率的最大 值和最小值分别取 1 5 和 2 5 平均收缩率 为 2 0 采用高精度 查表选 s 择 5 级精度 综合参考 相关计算具体如下 各类塑料精度等级的选用 类别塑料名称 举例 高精度 一般精 度 低精度 聚苯乙烯 苯乙烯 丁二烯 丙 烯腈共聚物 聚甲基丙烯酸甲酯 聚碳酸酯 聚砜 酚醛塑料粉 氨基 塑料粉 玻璃纤维增强塑料 345 聚酰胺 6 66 610 9 1010 氯化聚醚 聚氯乙烯 硬 456 聚甲醛 聚丙烯 高密度聚乙烯 567 聚氯乙烯 软 低密度聚乙烯 678 按平均收缩率计算模具尺寸中算系数 x 数值表 塑料件尺寸公差 mm 大于 至 型腔和型芯径向工 作尺寸计算的 x 值 型腔深度和高度工 作尺寸计算的 x 值 0 1 0 800 65 0 1 0 20 750 63 0 2 0 30 70 6 0 3 0 40 650 58 0 4 0 50 600 56 SJ1372 1978 塑料制品尺寸公差数值 精度等级 12345678 公称尺 寸 mm 公差数值 mm 3 3 6 6 10 10 14 14 18 18 24 24 30 30 40 40 50 50 65 65 80 80 10 0 100 1 20 120 1 40 0 04 0 05 0 06 0 07 0 08 0 09 0 10 0 11 0 12 0 13 0 14 0 0 06 0 07 0 08 0 09 0 10 0 11 0 12 0 13 0 14 0 16 0 18 0 0 08 0 08 0 10 0 12 0 12 0 14 0 16 0 18 0 20 0 22 0 24 0 0 12 0 14 0 16 0 18 0 20 0 22 0 24 0 26 0 28 0 32 0 38 0 0 16 0 18 0 20 0 22 0 24 0 28 0 32 0 36 0 40 0 46 0 52 0 0 24 0 28 0 32 0 36 0 40 0 44 0 48 0 52 0 56 0 64 0 76 0 0 32 0 36 0 40 0 44 0 48 0 56 0 64 0 72 0 80 0 92 1 04 1 0 42 0 56 0 64 0 72 0 80 0 82 0 94 1 00 1 20 1 40 1 60 1 16 0 18 22 0 25 0 28 30 0 34 0 38 44 0 50 0 56 60 0 68 0 76 88 1 00 1 12 20 1 36 1 52 80 2 00 2 20 注塑模成型零件的制造精度 如下 塑料 件精度 SJ1372 1978 12345678 模具 精度 GB T180 0 1998 I T6 I T7 I T8 I T9 I T9 I T10 I T10 I T11 模具成型零件的标准公差数值 如下 公差等级 m 基本 尺寸 mm IT 6 IT 7 IT 8 IT9 IT1 0 IT1 1 3 3 6 6 10 10 1 8 18 3 0 30 5 0 50 8 0 80 1 20 120 180 6 8 9 11 13 16 19 22 25 10 12 15 18 21 25 30 35 40 14 18 22 27 33 39 46 54 63 25 30 36 43 52 62 74 87 100 40 48 58 70 84 100 120 140 160 60 75 90 110 130 160 190 220 250 通过查表 得到 成型零件基本尺寸 mm 塑件尺寸 公差 mm 修正系数 x 模具尺寸 公差 m mm 型腔径向280 320 650 052 型腔深度150 240 700 042 型芯径向260 320 650 052 型芯深度140 220 700 042 9 2 1 型腔的计算型腔的计算 径向尺寸 mm xdsD cpm 052 0 0 052 0 0 352 28 32 0 65 0 28 0 21 1 m 深度尺寸 mm xhsH cpm 042 0 0 042 0 0 132 15 24 0 70 0 15 0 21 1 m 9 2 2 型芯计算型芯计算 径向尺寸 mm xDsd cpm 052 0 0 0 052 0 728 26 32 0 65 0 26 0 21 1 m 深度尺寸 mm xHsh cpm 0 042 0 0 042 0 434 14 22 0 70 0 14 0 21 1 螺纹型芯与大型芯的配合采用 H8 f8 9 2 3 型腔壁厚和底板厚度计算型腔壁厚和底板厚度计算 注射模在其工作过程需要承受多种外力 如注射压力 保压力 合模力和 脱模力等 如果外力过大 注射模及其成型零部件将会产生塑性变形或断裂破 坏 或产生较大的弹性弯曲变形 引起成型零部件在它们的对接面或贴合面处 出现较大的间隙 由此而发生溢料及飞边现象 从而导致整个模具失效或无法 达到技术质量要求 因此 在模具设计时 成型零部件的强度和刚度计算和校 核是必不可少的 一般来说 凹模型腔的侧壁厚度和底部的厚度可以利用强度计算决定 但 凸模和型芯通常都是由制品内形或制品上的孔型决定 设计时只能对它们进行 强度校核 因在设计时采用的是镶嵌式圆形型腔 因此 计算参考公式如下 3 模板厚度和宽度的计算 本设计采用强度校核方式来计算模板的厚度 镶嵌式圆筒形型腔侧壁厚度 镶嵌式圆筒形型腔底板厚度 式中 r 型腔内半径 S 型腔壁厚 T 垫板厚度 p 模腔内最大的熔体压力 p 70MPa 模具强度计算的许用应力 一般中碳钢 160MPa 预硬化塑料 模具钢 300MPa 2 1 10 1 p rT 1 2 2 1 p rS 圆筒形型腔侧壁厚度 考虑在模板上要开设若干孔 模板强度可能会降低 所以 型腔侧壁厚度 为 30mm 型腔底板厚度 所以 本设计取型腔底板厚度取整为 10mm 由于采用小型模架中的 A4 型 模板由动模板和动模垫板组成 所以对应 型芯一侧 模板厚度应适当放大 取动模板厚度为 30mm 动模垫板厚度取为 32mm 10 导向机构的设计导向机构的设计 导向机构包括导柱导向和锥面定们两种 根据本塑件的实际情况 采用导 柱导向机构 10 1 导柱导向机构的作用导柱导向机构的作用 1 定位件用 模具闭合后 保证动定模或上下模位置正确 保证型腔的形状和尺寸精确 在模具的装配过程中也起定位作用 便于装配和调整 2 导向作用 合模时 首先是导向零件接触 引导动定模或上下模准确闭合 避免型芯 先进入型腔造成成型零件损坏 3 承受一定的侧向压力 10 2 导柱导套的设计原则导柱导套的设计原则 1 导柱应合理地均布在模具分型面的四周 导柱中心至模具外缘应有足够 的距离 以保证模具的强度 mm p rT10 160 70 141 110 1 2 1 1 2 2 1 p rS mmmm60 251 702160 160 14 2 1 2 导柱的长度应比型芯端面的高度高出 6 8mm 以免型芯进入凹模时与 凹模相碰而损坏 3 导柱和导套应有足够的耐磨度和强度 4 为了使导柱能顺利的进入导套 导柱端部应做成锥形或半球形 导套的 前端也应倒角 5 导柱设在动模一侧可以保护型芯不爱损伤 而设在定模一侧则便于顺利 脱模取出塑件 因此可根据需要而决定装配方式 6 一般导柱滑动部分的配合形式按 H8 f8 导柱和导套固定部分配合按 H7 k6 导套外径的配合按 H6 k6 7 除了动模 定模之间设导柱 导套外 一般还在动模座板与推板之间 设置导柱和导套 以保证推出机构的正常运动 8 导柱的直径应根据模具大小而决定 可参考标准框架数据选取 10 3 导柱导套的设计导柱导套的设计 一般在注射模中 动 定模之间的导柱既可设置在动模一侧 也可设置在 定模一侧 视具体情况而定 通常设置在型芯凸出分型面最长的那一侧 而双 分型的注射模 为了中间板在工作过程中的支承和导向 所以在定模一侧一定 要设置导柱 10 4 导柱的设计导柱的设计 10 4 1 导柱的结构 导柱的结构 1 铆合式导柱 结构简单 加工方便 但导柱损坏后更换麻烦 2 直通式导柱 拆装方便 便于维修 但制造比较费时 且需增加垫板 适用于大型固定式模具 3 压入式合模销 在垂直分型面的模具中 为了保证锥模套中的对拼凹 模相对位置准确 常采用两个合模销 本次设计结合零件结构及其它各方面的要求 选用直通式导柱 10 4 2 对导柱的要求 对导柱的要求 1 导柱的长度必须比凸模端面的高度高出 6 8 以免在导柱未导正 方向之前型芯进入型腔时与凹模相碰而损坏 此外 导柱长于凸模端面 脱模 后可按任何利于操作的位置放在工作台上 而不致于擦伤凸模成型表面 2 为使导柱能顺利地进入导套 导柱的端部应该做成圆锥形或半球形的 先导部分 球形先导部分因制造费时 一般很少采用 3 导柱的直径应根据模具尺寸来确定 应保证导柱具有足够的抗弯强度 4 导柱应具有坚硬而耐磨的表面 坚韧而不易折断的型芯 5 导柱尾部通常应埋入模板内 6 导柱配合部分的表面光洁度应高一些 7 导柱滑动部分按 H8 h8 间隙配合 固定部分按 H7 m6 过渡配合 导柱的尺寸如下图 10 5 导套的设计导套的设计 10 5 1 导套的结构 导套的结构 1 套筒式导套 用于模套高度不大的简单模具 2 台阶式导套 检修方便 能保证导向精度 主要用于精度要求较高的 大型模具 3 凸台式导套 主要用于固定式模具中的推出机构 4 带油槽的导套 可以改善导向条件 减少磨擦 但增加了制造成本 仅用于模具温度不高的固定式注射模 结合零件结构及模具整体要求 选用台阶式导套 10 5 2 对导套的要求 对导套的要求 1 为使导柱比较顺利地进入导套 在导套的前端应倒有圆角 R 2 对于大型注射模 当开模力过大时 为了防止导套拔出 应在导套上 部加装盖板 3 导套材料可用淬火钢或铜等耐磨材料制造 但其硬度应低于导柱的硬 度 这样可以改善摩擦 以防止导柱或导套拉毛 4 导套配合部分的表面光洁度不能过低 5 导套孔的滑动部分按 H8 h8 间隙配合 导套外径按 H7 m6 过渡配合 导套设计及尺寸如下图所示 定端与模板间用 H7 m6 或 H7 k6 的过渡配合 导向部分通常采用 H7 f7 或 H8 f7 的间隙配合 根据模具结构的要求 与导柱同动作的弹簧应布置 4 个 并 尽可能对称布置于 A 分型面的四周 以保持分型时弹力均匀 中间板不被卡死 布局形式如图所示 复位机构 11 脱模机构的设计脱模机构的设计 考虑到饮料瓶盖是薄壁圆筒且含有内螺纹制品 选用推件板推出和回转式 脱螺纹来脱模 推板脱模的特点是推出面积大 推力均匀 塑件不易变形 表 面无推出痕迹 结构简单 模具无需设置复位杆 对于内螺纹采用绞牙方式脱 模 用推件板推出机构中 为了减少推件板与型芯的摩擦 在推件板与型芯间 留 0 20 0 25mm 的间隙 并用锥面配合 防止推件因偏心而溢料 12 复位机构复位机构 对于推件板推出机构而言 由于推杆端面与推件板接触 可以起到复位杆 的作用 因此 可以不必再另外设置复位杆 13 温控系统设计温控系统设计 13 1 注射模冷却系统设计原则注射模冷却系统设计原则 1 冷却水道应尽量多 截面尺寸应尽量大 型腔表面的温度与冷却水道 的数量 截面尺寸及冷却水的温度有关 2 冷却水道至型腔表面距离应尽量相等 当塑件壁厚均匀时 冷却水道到 型腔表面最好距离相等 但是当塑件不均匀时 厚的地方冷却水道到型腔表面 的距离应近一些 间距也可适当小一些 一般水道孔边至型腔表面的距离应大 于 10mm 常用 12 15mm 3 浇口处加强冷却 塑料熔体充填型腔时 浇口附近温度最高 距浇口越 远温度就越低 因此浇口附近应加强冷却 通常将冷却水道的入口处设置在浇 口附近 使浇口附近的模具在较低温度下冷却 而远离浇口部分的模具在经过 一定程度热交换后的温水作用下冷却 4 冷却水道出 入口温差应尽量小 如果冷却水道较长 则冷却水出 入口的温差就比较大 易使模温不均匀 所以在设计时应引起注意 5 冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置 6 合理确定冷却水管接头位置 为不影响操作 进出口水管接头通常设在 注射机背面的模具同一侧 7 冷却系统的水道尽量避免与模具上其它机构 如推杆孔 小型芯等 发 生干涉现象 设计时要通盘考虑 8 冷却水道水管接头应埋入模板内 以免模具在运动过程中造成损坏 冷却水道的设计必须尽量避免接近塑件的熔接部位 以免产生熔接痕 降 低塑件强度 冷却水道要易于加工清理一般水道孔径为 10mm 左右 不小于 8mm 根据此套模具结构 采用孔径为 8mm 的冷却水道 13 2 冷却系统的结构设计冷却系统的结构设计 根据塑料制品的形状及其所需的冷却效果 冷却回跟可分为直通式 圆周 式 多级式 螺旋式 喷射式 隔板式等多种样式 同时还可以互相配合 构 成各种冷却回路 选择直通式冷却回路 13 3 冷却系统的主要零件冷却系统的主要零件 冷却系统对应不同的冷却装置有不同的零件 主要有以下几种 1 水管接头 一般由黄铜制成 对要求不高的模具也可用一般结构钢制成 2 螺塞 主要用来构造水路 起截流作用 要求高的模具用黄铜制作 3 密封圈 主要用来使冷却回路不泄漏 4 密封胶带 主要用来使螺塞或水管接头与冷却通道连接不泄漏 5 软管 主要作用是连接并构造模外冷却回路 13 4 冷却系统的计算冷却系统的计算 本塑件属于小型模具 可忽略空气对流 辐射以及注射机接触传走的热量 同时也忽略高温喷嘴头向模具的接触传给型腔的热 对其进行简单计算 及以 塑料熔体释放出的热 Q1 作总热量 全部由冷却介质传走 模具实际工作过程 中 这些热量应分别由凹模和冷却系统所带走 因此此处计算是个近似值 1 中散发的总热量 每次的注射量 gVW47 21 882 12 6 22 56 13 95 0 确定生产周期 脱冷注 tttt 式中 t 为生产周期 s t 注为注射时间 t 冷为冷却时间 t 浇为脱模时间 查得 t 注 15 60s t 冷 15 60s 总周期 t 为 40 140s HDPE 的单位热流量为 550 s Q 750 kJ kg 每小时需要注射的次数 N 3600 t 取 t 120s 可求得 N 30 次 每小时的注射量 hkgGNW 644 0 47 2130 从型腔内发出的总热量 取 650kJ kg 代入式中得 s QWQ 总s Q hkJkgkJhkgQ 6 418 650 644 0 总 2 凹模冷却水质体积流量 式中 为水的密度 为水的比热容 为水 33 10mkg 1 CCkgJC 187 4 1 出 T 管出口设定温度 为水管进口设定温度 设定水管进口温度 水 进 TCT 23 进 管出口温度 则平均水温 CT 27 出 将以上数据代入得 min 10333 0 23 27 187 4 10 60 6 418 33 3 mqv 3 查表可得 冷却管道直径 d 8mm 4 冷却水的平均流速 5 由平均水温查表可知冷却水物理性质参量的函数93 7 0 A 冷却管壁与水交界面的的传热膜系数 6 凹模冷却管的总全热面积 模具温度与冷却介质温度之间的平均温差CTT m 152540T 平 将以上数据代入上式得 7 计算凹模上应设冷却管长度 dALdLA mmmdAL 6 34410 7 62008 0 14159 3 10661 8 33 本塑件是中等深度的塑件 采用点浇口进料的中等深度的壳形塑件 在凹 模底部附近采用简单流道式即与型腔表面等距离钻孔的形式 由以上计算可得 通水孔直径取 d 8mm 3222 008 0 11 0 1000 93 7 6 3 6 3 2 0 8 0 2 0 8 0 0 d v A sm d q v v 11 0 008 0 1415 3 10333 0 4 4 2 3 2 平均 23 10661 8 153222 6 418 m T Q A 凹 60 1进出 总 TTC Q qv C TT T 25 2 出进 平 14 注射机校核注射机校核 14 1 工艺参数校核工艺参数校核 1 注射量校核 以容积表示 最大注射容积 3 max 5 223075 0 cmVV V 注射机型号规格的容积注射量 注射系数 对结晶型塑料取 0 75 最小注射容积 3 min 5 73025 0 25 0 cmVV 所以实际注射容积 7 5 1 V 22 5 2 锁模力校核 塑件与浇注系统在分型面上的总投影面积 2 2 2 11 2 074 53 5 45 014 3 48 214 3 4 4 4 4 cm D Ld R A 模腔压力 Papp 76 0 106101205 05 0 在数据不足时可用经验推测 常取注射压力 0 p 的一半 额定锁模力 KNKAPF36610610074 53