模具说明书(7)

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3．导柱的直径应根据模具的尺寸来定，应保证具有足够的抗弯强度。

4．导柱应具有坚硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的内芯，因此采用碳素工具钢T8A经淬火处理，硬度为55HRC以上。

导柱尾部常埋入模板内，固定部分按H7/n6配合，导柱滑动部分按间隙配合。

7.2.3导套的设计

1．本模具采用的是直导套，检修更换方便，能保证导向精度，导套安装时，与板之间为过盈配合H7/n6。

2．为使导柱比较顺利的进入导套孔，在导套孔的前端应设有圆角。导套孔的滑动部分应采取间隙配合，这样可以改善摩擦，以防止导柱或导套拉毛。

图7-1 导向机构

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8 冷却系统

8.1冷却系统设计的意义

热塑性塑料注塑成型的过程,是将温度较高的熔融塑料,通过高压注射进入温度较低的模具中,经过冷却凝固,从而得到所需的制品.首先,从提高生产效率的角度来看,成型过程中的成型周期是一个非常重要的环节.由于在整个成型周期中50%-60%的时间用于对制品的冷却,因此,在成型过程中冷却时间长短的重要意义不言而喻.

8.2冷却系统的设计原则

1．在保证模具材料有足够的机械强度的前提下，冷却水道尽可能设置在靠近型腔表面。 2．在保证模具材料有足够的机械强度的前提下，冷却水道应安排的尽量紧密。 3．冷却水道的直径应优先采用大于８mm，并且各个水道的直径应尽量相同，避免由于因水道直径不同而造成的冷却液流速不均。

4．对于大、中型模具，由于冷却水道很长，会造成较大的温度梯度变化导致在冷却水道末端（出口处）温度上升很高，从而影响冷却效果。从均匀冷却的方按考虑，对冷却液在出入口处的温差，一般希望控制在５℃以下，而精密成型模具、多型腔模具的出、入口温差则要控制在２～３℃以下，冷却水道长度在１.２～１.５m以下。因此，对于大、中型模具，可将冷却水道分成几个独立的回路来增大冷却液的流量减少压力损失，提高传热效率。

5．在模具中的流速，以尽可能高一些为好，但就其流动状态来说以湍流为佳。在湍流下的热传递比层流高１０～２０倍，因为在层流中冷却液作平行于冷却水道壁诸同心层的运动，每一个同心层都好比一个绝热体从而妨碍了模具向冷却液散发热过程的进行（然而一旦到达了湍流状态，再增加冷却液再冷却水道中的流速，其传热效率并无明显提高。）

6．制品较厚的部位应特别加强冷却。

7．充分考虑所用的模具材料的热传导率。通常，从力学强度出发，选择刚材为模具材料，

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如果只考虑材料的冷却效果时，则导热系数越高，从熔融塑料上吸收热量越迅速，冷却的越快。因此，在模具中对于那些冷却液无法通到而又必须对其加强冷却的地方，可采用青铜材料进行镶拼。

8.3冷却参数计算

如果忽略模具因空气对流、热辐射、与注塑机接触所散失的热量，假设塑料在模内释放的热量全部由冷却水所带走，则模具冷却时所需冷却水的体积流量计算如下：

公式 V=GΔi/[60Cρ(t1-t2)](m/min) 式中 V——冷却水的体积流量(m3/min)

G——单位时间内注入模具的塑料质量（kg/h） Δi——塑料成型时在模内释放的热焓量（J/kg） C——冷却水的比热容(J/kg·K) ρ——冷却水的密度（kg/m3）

t1——冷却水的出口温度（℃） t2——冷却水的进口温度（℃）

计算得 V=24×3.5×105×3.6/[60×103×4187×(28-20)]=0.01505 (m3/min)

查阅《塑料模具技术手册》223页表3-44冷却水流速与水孔直径的关系 得出冷却水道直径应为6mm 。

传热水孔总传热面积的计算：

公式 A= GΔi/[3600α(TW-Tθ)]（m2） 式中 A——冷却水孔总传热面积(m2)

G——单位时间内注入模具的塑料质量（kg/h） α——冷却水的传热系数（W/m2·K） C——冷却水的比热容(J/kg·K) ρ——冷却水的密度（kg/m3）

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TW——模具温度（℃）

Tθ——冷却水的平均温度（℃）

计算得 A= 24×3.5×105×3.6/[3600×1578.22(60-24)]

=0.1479（m2）

冷却水管长度的计算：

公式 L= GΔi/[3600πφ（ρvd）0.8(Tw-Tθ)](m) 式中 L——冷却水孔总长度(m)

计算得 L=24×3.5×105×3.6/[3600×3.14×7.95（4187×1.32×0.01）0.8(60-24)]

= 0.17(m)

则冷却水孔总长度应为0.17m。

8.4冷却回路的布置

由于型腔镶块较多，不便于开设通孔进行冷却，如图8-1 冷却回路 所示，在模板、型腔垫块及型腔镶块上开设通孔，在成型镶块上开设沉孔，孔端加工出螺纹，侧向钻出沉孔，孔端用螺纹堵头堵住，在成型镶块内部构成U形回路。用软管接头插入模板、型腔垫块及型腔镶块上的通孔，螺纹拧入成型镶块，软管接头的水嘴接上冷却水后，每个成型镶块就都构成了一个U形的冷却回路。

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图8-1 冷却回路

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