带金属嵌件的圆珠笔管注塑模设计【三维PROE】【含CAD图纸+PDF图】
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摘 要塑料在当今世界上无处不用，因此塑料模具有很大的发展前景，特别是注塑模具。由此可知，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大的意义。本次毕业设计的课题是带金属嵌件的圆珠笔管注塑模，即设计一个用来生产圆珠笔管的注塑模具。本文详细记录了模具的设计过程。设计过程包括塑件材料的工艺性分析、拟定模具的结构形式、浇注系统的设计和注塑模主要结构的设计。在本次毕业设计中让我可以综合运用到以前的学习到的专业知识，加深我对注塑模具设计原理的理解，并提高了我将理论知识与实际设计相结合的能力，为我以后走向工作岗位打下了基础。设计中除了应用传统的计算方法，我还使用了Pro/E、AutoCAD软件对设计出的模具进行了三维建模及二维图的绘制。关键词：注塑模具 Pro/E AutoCADABSTRACT Plastic is nowhere in the world today, so the plastic mold has great prospects for development， especially the injection mold. Thus we can see, It is of great significance to study the injection molds to understand the production process of plastic products and improve the quality of the products. The subject of this graduation project is injection molded mold with ball - point pen with metal insert, that is, the design of a ballpoint pen for the production of injection mold. This paper records the design process of the mold in detail. The design process includes the technical analysis of the plastic parts, the design of the mold, the design of the pouring system and the design of the main structure of the injection mold.In this graduation design so that I can be integrated into the previous study to the professional knowledge, deepen my understanding of the principles of injection mold design, and improved my ability to combine theoretical knowledge with practical design. For me to work later laid the foundation. In addition to the application of the traditional design method, I also use the Pro / E, AutoCAD software on the design of the mold for three-dimensional modeling and two-dimensional map drawing.Key words: Injection mold Pro/E AutoCAD目 录第一章 绪论11.1注塑模具11.2我国模具发展现状41.3模具发展趋势11.4本次课题的意义2第二章 塑件成型工艺性分析32.1塑件的分析32.2 ABS的性能分析42.3 ABS注射成型过程及工艺参数52.4 第二章小结5第三章 拟定模具的结构形式及浇注系统的设计63.1 拟定模具的结构形式63.1.1 分型面位置的确定63.1.2 型腔数量和排列方式的确定63.2 注射机型号的确定73.3 浇注系统的设计93.3.1主流道的设计93.3.2 分流道的设计103.3.3 浇口的设计123.3.4校核主流道的剪切速率123.4冷料穴的计算133.5本章小结13第四章 注塑模主要结构的设计与计算144.1成型零件的结构设计与计算144.1.1凹模的结构设计144.1.2凸模的结构设计（型芯）144.1.3成型零件钢材的选用154.1.4成型零件工作尺寸的计算154.1.5成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算174.2 模架的确定184.2.1 各模板尺寸的确定184.3 排气槽的设计184.4 脱模推出机构的设计184.4.1推出方式的确定184.4.2脱模力的计算184.4.3校核推出机构作用在塑件上的单位压应力194.5 冷却系统的设计194.5.1 冷却介质194.5.2 冷却系统的简单计算194.5.3 凹模嵌件和型芯冷却水道的设置204.6 导向与定位结构的设计204.7 本章小结21第五章 总装图及二维图的绘制22谢 辞23参考文献24大连交通大学2017届本科生毕业设计（论文）第一章 绪论1.1注塑模具 注塑模具是近代化发展的生产过程中不可或缺的一种塑胶制品生产的工具。它影响着塑胶制品的完整结构和精确尺寸。注塑成型则是批量生产塑胶制品的一种加工的方式，即将受热融化的塑料由注射剂射入模腔，经冷却固化后获得成形品。注塑成型可以对结构复杂的塑料制品实现一次成型，是一种高效率的生产方式。而注塑模具的好坏将直接影响注塑成型的质量。在模具行业中，想要加工出高精度、高质量的模具来，必须借助先进的计算机辅助设计和制造软件，这是保证加工质量，提高生产效率，减轻劳动量的有效途径。1.2我国模具发展现状 目前来说我国模具行业一直在突飞猛进，近10年来的增长速度都达到了15%,甚至犹有过之。目前我国有3W多家模具生产厂商，80W人从事模具行业。出现了一批模具行业的领头羊，如一汽、海尔、圣都等。甚至在重庆、大连等地区出台了扶持当地模具行业的政策。 但是我国模具行业在地域分布上纯在不平衡性东南沿海快于中西部，南方的发展快于北方。1.3模具发展趋势1、模具全球化，模具生产周期进一步缩短模具市场全球化是当今模具工业最主要的特征之一，模具的购买者和生产商遍布全世界，模具工业的全球化发展使生产工艺简单、精度低的模具加工企业向技术相对落后、生产率较低的国家迁移，发达国家的模具生产企业则定位在生产高水准的模具上，模具生产企业必须面对全球化的市场竞争，同时模具生产厂家不得不千方百计地加快生产进度，努力简化和废除不必要的生产工序，模具的生产周期将进一步缩短。2、模具产品将向大型、精密、标准化方向发展一方面模具成型零件日渐大型化和为提高生产效率开发的“一模多腔”造成了模具日趋大型化，另一方面电子信息产业、医学的迅猛发展带来了零件微型化及精密化有些模具的加工精度公差就要求在1m以下另外多功能复合模具将得到进一步发展，新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，生产效率进一步提高。国外发达国家模具标准件使用覆盖率一般为80左右，随着我国模具工业的发展，模具标准化工作必将加强，模具标准化程度将进一步提高，模具标准件的应用和生产在“十一五”期间必将得到较大的发展 3、模具行业将得到政府愈来愈多的重视和支持，大力发展模具城，使模具行业进行更快更好的发展 4模具协会承担起模具企业与政府之间的桥梁，组织技术交流会，召开专题研讨会，帮助企业寻找出路和办法应付市场，促进模具技术的交流、发展，进行数字化管理的推广。1.4本次课题的意义 毕业设计可以说是检验我们在大学所学知识的一次测试，培养我们将理论知识与实际情况结合的能力进一步提高我们的知识素养，锻炼我们独立处理事务的能力，为我们以后走向工作岗位打下基础。第二章 塑件成型工艺性分析2.1塑件的分析（1）外形尺寸 该塑件壁厚为1.5mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不太长，适合于注塑成型，如图2-1所示。图2-1 带金属嵌件的圆珠笔管（2）精度等级 每个尺寸的公差不一样，有的属于一般精度，有的属于高精度，就按实际公差进行计算。（3）脱模斜度 ABS属于无定型塑料，成型收缩率较小，参考表2-1选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为1。表2-1 ABS的性能与用途塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点主要用途ABS线型结构非结晶型小于70较好机械强度较好，有一定的耐磨性，但耐热性较差，吸水性较大成型性能很好，成型前原料要干燥应用广泛，如电器外壳、汽车仪表盘、日用品等。2.2 ABS的性能分析（1） 使用性能 综合性能好，冲击强度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性，电气性能良好：易于成型和机械加工，其表面可镀铬，适合制作一般机械零件、减摩零件、传动零件和结构零件。（2） 成型性能 1） 无定型塑料。其品种很多，各品种的机电性能以及成型特点也有所差异，应按品种确定成型方法及成型条件。 2） 吸湿性强。含水量小于0.3%（质量），必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。 3） 流动性中等。溢边料0.04mm左右。 4） 模具设计时要注意浇注系统，选择好进口料位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈现白色痕迹。（3）ABS主要性能指标如表2-2：表2-2 ABS的性能指标密度/gcm-31.021.08屈服强度/MPa50比体积、cm3g-10.860.98拉伸强度/MPa38吸水率（%）0.20.4拉伸弹性模量/MPa1.4103熔点/130160抗弯强度/MPa80计算收缩率（%）0.40.7抗压强度/MPa53比热容/J（kg）-11470弯曲弹性模量/MPa1.41032.3 ABS注射成型过程及工艺参数（1）注射成型过程1）成型前的准备。对ABS光泽、粒度和均匀度进行检验，由于ABS吸水性较大，成型前应该充分干燥。2）注射过程。塑件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型腔成型，其过程可分为冲模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。3）塑件的后处理。处理的介质为空气和水，处理温度为6075，处理时间为1620s。（2）注射工艺参数 1）注射机：螺杆式，螺杆转数为30r/min。 2）料筒温度（）：后段150170； 中段165180； 前段180200。 3）喷嘴温度（）：170180.。 4）模具温度（）：5080。 5）注射压力（MPa）：60100。 6）成型时间（s）：30（注射时间取1.6，冷却时间20.4，辅助时间8）。2.4 第二章小结 本章主要进行了塑件的简单分析，并通过查阅相关资料了解了所选材料（ABS）的性能、注射成型工艺过程及工艺参数。 第三章 拟定模具的结构形式及浇注系统的设计3.1 拟定模具的结构形式3.1.1 分型面位置的确定 通过对塑件结构的分析，分型面应选在端盖截面积最大且利于开模取出塑件的上平面上，其位置如图3-1所示。图3-1 分型面的选择3.1.2 型腔数量和排列方式的确定（1）型腔数量的确定 该塑件采用的精度一般在2-3级之间，且为大批量生产，可采取一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的大小关系，以及制造费用的和各种成本费等因素，初步定为一模四腔结构形式。（2）型腔排列形式的确定 多型腔模具尽可能采用平衡式排列布置，且要力求紧凑，并与浇口开设的部位对称。由于该设计选择的是一模四腔，故采用中心对称排列，如图3-2所示。图3-2 型腔数量的排列分布（3）模具结构形式的确定 从上面的分析可知，本模具设计为一模四腔，中心对称排列，根据塑件结构形式，推出机构拟采用推杆推出的推出形式。浇注系统设计时，留到采用对称平衡式，浇口采用点浇口，且开设在分型面上。因此，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加托板。由以上综合分析可确定选用单分型面注射模。3.2 注射机型号的确定（1）注射量的计算 通过三维软件建模设计分析计算得塑件体积：V塑=2.424cm3塑件质量：m塑=V塑=2.4241.02g=2.472g其中参考表2-2可取1.02gcm3。（2）浇注系统凝料体积的初步计算 浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.21倍来估算。虽然本次采用的流道简单并且较短，但因为零件的体积较小，因此浇注系统的凝料按塑件体积的1倍来计算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和4个塑件体积之和）为V总=V塑1+14=2.42424=19.392cm3（3）选择注射机 根据第二步计算得出一次注入模具型腔的塑料总质量V总=19.392cm3，并结合式V公=V总0.8则有：V总0.8=19.3920.8=24.24cm3。根据以上的计算，初步选定公称注射量为60cm3，注射机型号为XS-ZY-60卧式注射机，其主要技术参数见表2-3。表2-3 注射机主要技术参数理论注射量/cm360移模行程/mm270螺杆柱塞直径/mmV注射压力/MPa35最大模具厚度/mm350135最小模具厚度/mm150注射速率/gs-170锁模形式液压塑化能力/gs-145模具定位孔直径/mm80螺杆转速/rmin-10200喷嘴球半径/mm4锁模力/KN400喷嘴口半径/mm10拉杆内间距/mm330330（4）注射机相关参数的校核1）注射压力校核。ABS所需注射压力为80100MPa，这里取p0=100MPa，该注射机的公称注射压力p公=150MPa，注射压力安全系数k1=1.251.4，这里取k1=1.3则：k1p0=1.3100=130p公，所以这涉及合格。2）锁模力校核塑件在分型面上的投影面积A塑，则A塑=44.52-12=60.445mm2浇注系统在分型面上的投影面积A浇，即流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A浇数值，可以按照多型腔模的统计分析来确定。A浇是每个塑件在分型面上的投影面积A塑的0.20.5倍。由于本次设计流道简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以适当取小一些。这里取A浇=0.2A塑塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积A总，则A总=nA塑+A浇=nA塑+0.2A塑=41.2A塑=41.260.445=290.136mm2-模具型腔内的胀形力F胀，则F胀=A总p模=290.13635=10154.76N=10.155KN式中，p模是型腔的平均计算压力值。p模是模具型腔内的压力，通常取注射压力的20%40%，大致范围为2540MPa。对于粘度大的精度较高的塑料制品应取较大值。ABS属中等粘度塑料及有精度要求的塑件，故p模取35MPa。 查表2-3可得该注射机的公称锁模力F锁=400KN，锁模力安全系数为k2=1.11.2，这里取k2=1.2，则k2F胀=1.2F胀=1.210.155=12.186F锁，所以注射机锁模力合格-。对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。 3.3 浇注系统的设计3.3.1主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间。另外，由于其与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，因此设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。（1） 主流道的尺寸1) 主流道的长度：小型模具L主应尽量小于60mm，本次设计中初取50mm进行设计。2) 主流道小端直径：d=注射机喷嘴尺寸+（0.51）mm=（4+0.5）mm=4.5mm3) 主流道大端直径：d=d+2L主tan（2）11.5mm，式中=3.714) 主流道球面半径：SR0=注射机喷嘴球头半径+12mm=10+2mm=12mm5) 球面的配合高度：h=5mm。（2） 主流道的凝料体积V主=3L主R主2+r主2+R主r主=3.143505.752+2.252+5.752.25=262.27mm3=2.67cm3（3） 主流道当量半径 Rn=5.75+2.252=4mm，经主流道校核算出4mm的当量半径过大，故Rn取2.875mm（4） 主流道浇口套的形式 主流道衬套为标准件可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损。对材料的要求较严格，因而尽管小型注射模可以将主流道浇口套与定位圈设计成一个整体，但考虑上述因素通常仍然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。设计中常采用碳素钢（T8A或T10A），热处理淬火表面硬度为5055HRC，如图3-3所示。图3-3 主流道浇口套的结构形式3.3.2 分流道的设计（1）分流道的布置形式 在设计时应考虑劲量减少在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低，同时还要考虑减小分流道的容积和压力平衡，因此采用平衡式分流道。（2）分流道的长度 由于流道设计简单，根据四个型腔的结构设计，分流道较短，故设计时可适当选小一些。单边分流道长度L分取35mm。（3）分流道的当量直径 因为该塑件的质量为m塑=V塑=2.4241.02=2.472g200g，根据式D=0.2654m4L，分流道的当量直径为D分=0.2654m4L=0.26542.47435=1.02mm选D分=4mm（4）分流道截面形状 常用的分流道截面形状有圆形、梯形、U形、六角形等，为了便于加工和凝料的脱模，分流道大多设计在分型面上。本设计采用梯形截面，其加工工艺性能好，且塑料熔体的热量散失、流动阻力均不大。（5）分流道截面尺寸 已知D分=4mm，可以算出H=0.76D=0.764=3.04mm与B=1.14D=1.144=4.56mm，分流道截面形状如图3-4所示。图3-4 分流道截面尺寸（6）凝料体积1）分流道定的长度L分=354=140mm2）分流道截面积A分=4.56+3.723.04=12.56mm23）凝料体积V分=L分A分=14012.56=1758.4mm21.76cm2（7）校核剪切速率1）确定注射时间：t=1s。2）计算分流道体积流量:q分=V分+V塑t=1.76+2.4241=4.184cm3s3)剪切速率分=3.3q分R分3=3.310.1841033.1423=5.5103cm3s-1该分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道的最佳剪切速率51025103s-1之间，所以，分流道内熔体的剪切速率合格。（8）分流道的表面粗糙度和脱模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般去Ra1.252.5m即可，此处取Ra1.6m。另外，其脱模斜度一般在510之间，这里取脱模斜度为8。3.3.3 浇口的设计该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷，表面质量要求较高，采用一模四腔注射，为便于调整充模时的剪切速率和封闭时间，因此采用侧浇口。其截面形状简单，易于加工，便于试模后矫正，且开设在分型面上从型腔的边缘进料。（1） 侧浇口尺寸的确定1） 计算侧浇口的深度。侧浇口的深度h=nt=0.71.5=1.05mm式中，t是塑件壁厚，这里t=1.5mm；n是塑料成型系数，对于ABS，n=0.7。 在工厂进行设计时，浇口深度通常先取小值，以便在今后试模时发现问题进行修模处理，ABS侧浇口的厚度为1.21.4mm，故此处浇口深度h取1.3mm。2)计算侧浇口的宽度。 测浇口宽度B的计算公式为B=nA30=0.71859.78830=1.0061cm式中A是凹模的内表面积（约等于塑件的外表面积）。2） 计算浇口的长度。测浇口的长度L浇一般选用0.72.5mm，这里取L浇=0.7mm。（2） 测浇口的剪切速率计算浇口的当量半径。由面积相等可得R浇2=Bh，由此矩形浇口的当量半径R浇=0.6mm计算浇口的体积流量：q浇=V塑t=2.424cm3s=2.424103mm3s计算浇口的剪切速率：浇=3.3q主Rn3=3.32.4241033.140.62=1.18104s-1该矩形侧浇口的剪切速率处于浇口和分流道最佳剪切速率51035104s-1之间，所以，浇口的剪切速率校核合格。3.3.4校核主流道的剪切速率上面分别求出了塑件的体积、主流道的体积、分流道的体积（浇口的体积太小可以忽略不计）以及主流道的当量半径，这样可以校核主流道熔体的剪切速率。（1）计算主流道的体积流量：q主=（V主+V分+nV塑）/t=（2.67+1.76+42.424）/1cm/s=14.26cm/s（2）计算主流道的剪切速率 =3.3q主/R主=3.314.26/3.142.875=625s-1主流道内熔体的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率510-510之间，所以，主流道的剪切速率校核合格。3.4冷料穴的计算冷料穴位于主流道正对面的动模板上，其作用主要是收集熔体前锋的冷料，防止冷料进入模具型腔而影响制品的表面质量。本设计仅有主流道冷料穴。由于该塑件表面要求没有印痕，采用推杆推出塑件，故采用与Z型拉料杆匹配的冷料穴。开模时，利用凝料对球头的包紧力使凝料从主流道衬套中脱出。3.5本章小结 本章对模具的结构形式进行了简单的设计，选择了注射机型号，并对浇注系统进行了简单的计算。第四章 注塑模主要结构的设计与计算4.1成型零件的结构设计与计算4.1.1凹模的结构设计凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模结构的不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四种。根据对塑件的结构分析，本设计采用整体嵌入式凹模。如图4-1所示图4-1 型腔镶件4.1.2凸模的结构设计（型芯）凸模是成型塑件内表面的成型零件，通常可以分为整体式和组合式两种类型。通过对塑件的结构分析，选用整体式凸模。图4-2 型芯4.1.3成型零件钢材的选用 根据对成型塑件的综合分析，该塑件的成型塑件要有足够的刚度、强度、耐磨性及良好的抗疲劳性能，同时考虑它的机械加工性能和抛光性能。又因为该塑件是大批量生产，所以构成腔的嵌入式凹模钢材选用P20。4.1.4成型零件工作尺寸的计算- 表4-1 公差数值的选用材料代号塑件种类建议采用的精度高精度一般精度低精度ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物235LM=（1+Scp）ls-X+zLM凹模径向尺寸（mm）Ls塑件径向基本尺寸（mm）Scp塑料的平均收缩率（%）塑件公差值（mm）凹模制造公差（mm）（1）凹模径向尺寸的计算由：Ls=9mm查表得：=0.16mmLM1=（1+Scp）ls-X+z=9.110+0.026mm（2）凹模深度尺寸的计算HM=（1+Scp）HS-X+zHM凹模深度尺寸z凹模深度制造公差由：HS1=85mm查表得=0.72mmHM1=（1+Scp）HS1-X11+z=85.760+0.12mm（3）型芯径向尺寸的计算LM=（1+Scp）Ls-X-zLM型芯径向尺寸z型芯径向制造公差由Ls=85mm查表得：=0.18LM=（1+Scp）LS-X-z=60+0.18mm式中，X是系数，查表4-15可知一般在0.50.7之间，此处取X=0.6。（4）型芯高度尺寸的计算HM=（1+Scp）Hs-X-zHM型芯高度尺寸（mm）z型芯高度制造公差（mm）由Hs=85mm 查表得：=0.72HM=（1+Scp）HS-X-z=85.94-0.140式中，X是系数，查表4-15可知一般在0.50.7之间，此处取X=0.6。4.1.5成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算（1）凹模侧壁厚度的计算 凹模侧壁厚度与型腔内压强及凹模的深度有关，根据型腔的布置，模架初选355mm450mm的标准模架，其厚度根据表4-19中的刚度公式计算。 S=(3ph/2Ep）1/3=76mm式中，p是型腔压力（Mpa）；E是材料弹性模量（Mpa）；h=W，W是影响变形嘴大尺寸，而h=45mm；是模具刚度计算许用变形量。根据注射塑料品种。+凹模侧壁是采用嵌件，为结构紧凑，这里凹模嵌件单边厚选44.8mm。由于型腔采用直线、对称结构布置，故四个型腔之间壁厚满足结构设计就可以了。型腔与模具周边的距离由模板的外形尺寸来确定，根据估算模板平面尺寸选用250mm250mm，它比型腔布置的尺寸大的多，所以完全满足强度和刚度的要求。4.2 模架的确定根据模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸，又考虑凹模最小壁厚，导柱、导套的布置等，再同时参考 4.12.4节中小型标准模架的选型经验公式和表4-38，可确定选用模架序号为6号（WL=250250），模架结构为A1型。4.2.1 各模板尺寸的确定1）A板尺寸。A板是流道板， A板厚度取40mm。 2）B板尺寸。B板是型腔固定板，考虑到件高85mm，又考虑在模板上还要开设冷却水道，故按模架标准板厚取100mm. 经上述尺寸计算，模架尺寸已经确定为模架序列号为1号，板面为250mm315mm，模架形式为A1型的标准模架。其外形尺寸：宽长高=250mm315mm263mm 4.3 排气槽的设计 该塑件由于采用中心进料， 熔体充满型腔， 其间使用分型面排气方法进行排气，气体会沿着分型面排出而不会产生憋气现象4.4 脱模推出机构的设计 4.4.1推出方式的确定该模具为推杆脱模机构，既方便推动减少充气吸力，又不易使塑料制品变形。在注塑成型后，定模板与动模板分型，推动推板23，并有连接推板上的推杆使塑料制品脱离型芯出模，并手动取出。4.4.2脱模力的计算 型芯脱模力因为 =r/t=60/410所以，此处视塑件为薄壁塑件，根据式（4-24）脱模力为 F=8tESLcos（f-tan）/（1-）K+0.1A =8430003000.005（0.45-tan1）/（1-0.32） （1+0.45sin1cos1） =94838.8式中，F是脱模力（N）；E是塑料的弹性模量（MPa），查表4-24；S是塑料成型的平均收缩率（%），查表4-24；t是塑件壁厚（mm）；L是被包型芯的长度（mm）；是塑料的泊松比（查表4-24）；是脱模斜度（）；f是塑料与钢材之间的摩擦因数，查表4-24；r是型芯的半径（mm）；A是塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积（mm2），当塑件底部有通孔时，A项视为零。4.4.3校核推出机构作用在塑件上的单位压应力（1）推出面积 A=/4（D-d）=/4（140-120）=4082mm（2）推出应力 =1.2F/A=1.294838.8/408227MPa =27.87MPa81MPa（抗压强度）合格4.5 冷却系统的设计4.5.1 冷却介质 ABS属于中等黏度材料， 其成型温度及模具温度分别为200和 5080。 所以，模具温度初步选50，用常温水对模具进行冷却。 4.5.2 冷却系统的简单计算 （1）单位时间内注入模具中的塑料熔体总质量W 1）塑料制品的体积 V=V主+nV塑=14.126cm 2）塑料制品的质量 m=V=14.1261.02=14.41g=0.0144kg 3）塑件壁厚为1.5mm， t冷=5.7s，取注射时间t注=1s， 脱模时间t脱=8s，则注塑周期：t= t注 + t冷 + t脱 =1+5.7+8=14.7s。 由此得每小时注射次数：N=(3600/14.7)次=245次。 4）单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量：W=Nm=2450.0114=3.528kg/h（2）确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量 Q5 查表 4-35 直接可知 PS的单位热流量Qs 的值的范围在310-400 kJ/kg 之间， 故可取Qs =370kJ/kg。 （3）计算冷却水的体积流量qv设冷却水道入水口的水温为=24,出水口的水温为1=25，取水的密度=1000kg/m3，水的比热容为 C=4.187kJ/(kg)。 则根据公式可得： qv=WQs/60c（1-2） =3.528370/6010004.187（25-24） =0.0052m/min确定冷却水路的直径 当qv=0.0185m/min, 查表 4-30 可知，为了使冷却水处于湍流状态， 取模具冷却水孔的直径 d=0.1m。（5）冷却水在管内的流速v V=4qv/60d=40.0052/603.140.1=1.104m/s（6） 求冷却管壁与水交界面的膜传热系数 h， 因为平均水温为 23.5， 查表 4-31可得f=6.7，则有： h0=4.187f（v）0.8/d0.2=41.9104kJ/(mh） （7）计算冷却水通道的导热总面积A A=WQs/h=0.00293m计算模具所需冷却水管的总长度L L=A/d=0.093m=93mm （9）冷却水路的根数X 设每条水路的长度为l=100则冷却水路的根数为 X=93/1001根 由上述计算可以看出，一条冷却水道对于模具来说显然是不合适的，因此应根据具体情况加以修改。 为了提高生产效率， 凹模和型芯都应得到充分的冷却。4.5.3 凹模嵌件和型芯冷却水道的设置 型芯的冷却系统的计算与凹模冷却系统的计算方法基本上是一样的，因此不再重复。尤其需要指出的是型芯的冷却方式。由于塑件上有四条肋板，大型芯设计时要在型芯上开四条沟槽，同时考虑推杆要通过大型芯推出塑件的轮毂部分，因此给冷却系统带来了难度。设计时在型芯的下部采用简单冷却流道式来设计。凹模嵌件拟采用四
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