【《塑料水龙头浇注系统及冷却系统设计案例》1700字】

参考文献塑料水龙头浇注系统及冷却系统设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u19194塑料水龙头浇注系统及冷却系统设计案例 146141.1浇注系统的模拟分析 1231631.1.1塑件网格划分 1268831.1.2浇口位置分析与设计 19351.1.3流道系统分析与设计 3100391.1.4冷料穴的设计 4203521.1.5排气系统分析与设计 554781.2冷却系统的分析与设计 61.1浇注系统的模拟分析1.1.1塑件网格划分在模具设计的过程中利用Moldflow软件对塑件成型过程进行分析，通过对分析结果进行整理，可以对模具设计的方案进行完善从而得到更加完善的模具结构。将利用UG软件绘制的塑件三维图形导入到Moldflow软件当中，对塑件进行网格划分、修改纵横比等操作得到网格划分结果如图7所示。图7塑件网格划分统计结果通过对塑件网格划分统计结果分析可以看出，塑件的纵横比符合分析的要求，网格匹配百分比在85%以上，符合要求。1.1.2浇口位置分析与设计对塑件的结构进行分析，本着绿色环保的原则，需要采用合理的浇注方式以达到节约原材料的目的。选择良好的浇口位置和进胶方式也能够缩短注射时间，提高零件的表面质量和结构特征[17]。利用Moldflow软件分析出零件的最佳浇口位置分析结果如图8所示。图8浇口匹配性通过Moldflow分析结果可知，在蓝色部分设置浇口位置是最佳方案。由于模具采用一模两腔的布局形式，且需要侧抽芯机构，为了使抽芯机构与浇注系统不发生干涉，最终选择浇口位置如图9所示。图9浇口选择位置浇口连接着腔体和分流道,浇口位置的选择直接决定了材料溶体在腔体中的流动状态，且浇口时融料进入模腔的唯一位置。由于此次设计的塑件的体积不大，并且采用了一模两腔的结构形式，因此此次设计采用矩形浇口，浇口的宽度为4mm，深度为1mm。1.1.3流道系统分析与设计海天110×1B型注射机喷嘴型号：喷嘴圆弧半径R0=10mm，喷嘴前段孔径d0图10流道尺寸图在整个浇注的过程中，分流道位于主流道之后，分流道的设计时应尽可能的使分流道的内壁光滑。在工业生产中通常采用粗糙度为Ra0.8μm[18]。流道布局的设计如图11所示：图11流道布局通过Moldflow软件对塑件的填充过程进行分析，得到的分析结果如图12、图13所示。图12充填时间分析结果图13流动前沿温度分析结果根据上面的分析结果可以得知，塑件仅需要1.187秒就可以充填完整，流动前沿温度的温度差距为5℃，符合生产要求，因此采用此流道系统设计方案。1.1.4冷料穴的设计此次设计采用生产中常用的Z形拉料杆，冷料穴的设计如图14所示。图14冷料穴1.1.5排气系统分析与设计在模具设计的过程中，排气系统具有什么重要的地位，当融料通过注塑机以高速被注入到型腔当中时，由于融料的速度极快，型腔当中的空气在第一时间排出，致使融料不能完全充满整个型腔，从而容易发生气穴等缺陷。为了消除由此产生的缺陷则需要设置一个特殊的系统，用来快速的排出型腔内的气体，使得注塑过程能够顺利完成，且能够保护模具和注塑机[19]。通过对塑件进行填充分析，得到塑件气穴分布如图15所示。图15塑件气穴分析结果在上图的分析结果中可以看出，气穴的位置大多出现在塑件的边缘处，塑件的边缘与分型面相接触，因此气体可以通过分型面自然排气，且有足够的时间排出，因此此次设计采用分型面自然排气即可。1.2冷却系统的分析与设计在此次设计中，由于塑件为一个小型塑件，因此采用常见的环绕式水道即可。设计的冷却系统如下图16所示。图16模具冷却水路图冷却水道的计算：冷却计算：单位时间内进入模具应除去的总热量Q，可以用公式计算：Q=W式中：W1a——每克塑料的热容量，（J/g）。经计算：Q=45.52×1．1÷1.6×130≈40.68J则带走上述热量，所需的冷却水量按下式计算：W=W式中：W——通过模具冷却水的重量，g/hTTK——热传导系数。经计算W≈146.21g/h由下式可以计算出冷却水道的直径：d=W式中：ρ——冷却液容量，（kg/L——冷却水道长度，（cm），L=16.8cm；d——冷却水道直径，（mm）。经计算d≈7.28mm，取8mm。通过Moldflow软件对设计的冷却系统进行分析，得到分析结果如图17、图18所示。图17塑件达到顶出温度的时间分析结果图