【《剪刀手柄注塑模具设计中的冷却系统和导柱导向机构设计案例》2200字】

剪刀手柄注塑模具设计中的冷却系统和导柱导向机构设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u2783剪刀手柄注塑模具设计中的冷却系统和导柱导向机构设计案例 1123581冷却系统的设计 1277291.1冷却管道的计算 2232001.2水路的位置结构设计 3293942导柱导向机构的设计 3249722.1导向机构的功能 334262.2导柱、导套的设计 420512.2.1导柱的位置设计 4110432.2.2导柱尺寸的设计 483002.2.3设计导套的位置 51冷却系统的设计设计冷却系统时应根据其设计理论，为其能够达到平均的表面温度。大多在设计时采用离近型腔表面法来保证距离，以此加强冷却水路的冷却效果，且冷却流道之间的间距也会随之减小。如果想让冷却的效果愈加均匀，则需将拉进冷却水路的位置。设计时，零件应保持均匀厚度，否则会产生一半塑料凝固，一半塑料仍处在熔融状态。冷却水管和腔体表面的间距也应保证相同。为了避免腔体壁厚较大的位置冷却得到不好的效果，则需在热量多的位置及附近加强冷却，避免发生回流。冷却系统即为冷却循环水路，通常主要安置在型腔和型芯里，少部分在动模板和定模板上。这样的安置效果有利于稳定循环冷却水的流速以及对控制模具内的温度变化。冷却系统能够有效减少塑件的制做周期，还能提高塑件的表面质量。经对比，本次设计的冷却系统将采用冷却水循环的方法。[8]1.1冷却管道的计算为加快腔体内熔融态下的塑料冷却凝固成型，所以模具才有了冷却管道这一冷却系统。通常在设计冷却水路的尺寸时均会选取采用标准值，以起到快捷、简单的安装作用。在设计过程中，待加工的塑件大小、质量、体积、厚度决定了流道的类型以及孔的大小。在设计为确保循环冷却水的流动，水路的位置、尺寸的大小、长度等起至关重要的因素。固态下，如果塑件一小时所释放的热量为Q；在本次注塑模具设计中一个注射周期设为2~5s，冷却周期为25s，保压时间为15s，模具开模取出塑件的时间为5s，以上数值加上可得到一个塑件的最长注射周期为50s。以此计算出在每个小时内，模具的总注射质量为W，计算如下:W式中：W——模具成型在单位时间内的总质量，单位：kg/h；M——单次成型注塑的塑件质量，单位：kg；N——每小时内的注射次数；一个小时内的注塑成型次数为：n故得：W计算范围时间内释放的热量，计算如下：QQ——单位时间段内所释放的热量，单位KJ/H；W——单位时间内模具成型总质量，0.23Kg/H；Q1得出：Q水的体积流量在正常工作的车间室内温度状态下，模具通常采用水冷的方式来给工作中的模具降温冷却，一般模具的进水口的温度均越20℃，但在模具经过一个循环周期后，模具的出水口温度大概在25℃左右，冷却水保持为湍流的状态，而且一般模具的进出水口的温度差约为5℃左右。在单位时间内，熔融状态下的凝料固化成型后所产生的热量等于冷却系统水管所带走热量，通过公式校核如下：qqQ——单位时间内的释放热量，80.5KJ/H；ρ——冷却水的密度，取1×cqqq1.2水路的位置结构设计冷却水路的直径将为8mm，冷却水路一般安置在型腔、型芯、动模板和定模板上。型腔、型芯边部的水路会放置一个堵塞，防止冷却水溢出，腔体和模板相连的水管则会安置密封圈来防止溢出。结构如图1.图1.1冷却水道的结构2导柱导向机构的设计2.1导向机构的功能导向机构有如下几个功能：引导机制的功能如下：（1）导向功能：动模和定模合上时，可以先用导引机构接触，以确保整套模具在合模的这一过程中不会出现偏差。（2）定位作用：模具的导向装置能够正确地引导动模和定模的夹紧环节，避免模具在加工过程中成型零件没能进入正确的位置而造成模具的损伤，在完成合模过程时，必须确保型腔内不会产生变形。（3）承受模具填充过程中产生的侧向压力；单向侧压力会出现在高压模具填充过程里，而导向机构能有效解决这一侧向压力。当单向侧压力超过某个值时，可用锥形定位机构来分担侧向压力。（4）承受重量：导柱机构就可以分担推板，推力板和型腔板的重量。（5）确保机构稳定：除小型模具外，导向机构尤为重要，因其能够确保经偶的稳定，减少不必要的损失。2.2导柱、导套的设计2.2.1导柱的位置设计导柱的主要功能是为引导模具开模、合模的轨道，并能确保移动前后的相对位置。通常，导柱被设计在模具可移动的一侧。为保护型腔，通常模具的型芯会被安装在活动模具的一侧，避免在夹紧时模具偏移造成型腔的损坏。2.2.2导柱尺寸的设计为设计导柱的半径，应先考虑分型面上的外轮廓大小。根据经验，设计中型和小型模具导柱的直径时，其尺寸大小大约是基于将夹具的两个侧面成直角相加的结果。其取值大致基于是将模型的两个直角边相加取值得出。如表2.1所示出的导柱的直径d与夹具的外轮廓的尺寸之间的对应关系。表2.1导柱半径与模板轮廓关系（单位：mm）模板外轮廓尺寸≤160160~200200~250250~350350~450导柱半径r≤99~1010~1111~1212~15模板外轮廓尺寸450~550550~650650~850800~10001000导柱半径r15~1717~2020~2530≥302.2.3设计导套的位置导套是与导柱配合使用，其配合使用的作用为防止动模部分和定模部分在开模、合模后产生位置变化，造成对型腔、型芯的损坏，严重可导致模具无法使用。导柱和导套的设计结构如图2.1所示。图8.1导柱、导套示意图导套的材