毕业设计(7)

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图 10-1 侧抽芯机构及斜导柱尺寸图

10.2 抽芯距的计算

将活动芯从成型位置抽至不妨碍制品脱模的位置所移动的距离称为抽芯距。通常，抽芯距等于侧芯深度加2～5mm，已知抽芯距为9mm，则抽芯距S为

S?h?3＝9+3＝12mm

故所需开模行程为H?S?ctg?＝12?ctg20?mm＝32.9mm 10.3 斜导柱所受弯曲力的计算

见[1]式8-73得

p?Q （N） （式10-2） cos?式中 p——弯曲力（N）;

Q——抽拔阻力（与抽拔力大小相等，方向相反）； ?——斜导柱的倾斜角。

268N＝285N

cos20?按斜导柱所受最大弯曲应力应小于其许用弯曲应力的原则，可推导出斜导柱直径的计算

p?公式（[1]式8-76）

d?3pL （式10-3）

0.1???弯式中 p——最大弯曲力； L——斜导柱有效工作长度；

???弯——弯曲许用应力，对碳钢取可取???弯＝137MP；

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其中L＝

H33＝mm＝35mm cos?cos20?d?3285?35mm＝9mm

0.1?137查[3]p202表3-69得，导柱直径d?12mm，即可满足要求。 10.4 斜导柱长度的计算

查[3]p200式3-50得：

L总＝L1?L2?L?L4?d1?Stg?????5~10?mm （式10-4） 2cos?sin?式中 d1——固定轴肩直径（mm）； ?——斜导柱倾角（?）； ?——斜导柱固定板厚度（mm）； S——抽芯距（mm）。

1710012L总?tg20????10mm＝155mm

2cos20?sin20?10.5 定位装置计算

本设计利用限位挡块定位，向上抽芯时，依靠弹簧的弹力使滑块停靠在挡块上而定位，弹簧的弹力应是滑块自重的（1.5～2）倍。

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11 冷却系统设计

11.1 概述

注射工艺过程中，模具的温度直接影响着制品质量和注射周期，各种塑料的性能、成型工艺的不同对模具温度的要求也不同，PP在成型时所需要的模具温度60?C～80?C。对于任何塑料制品，模温波动较大都是不利的。过高的模温会使制品在脱模后发生变形，延长冷却时间，使生产率下降。过低的模温会降低塑料的流动性，难于充满型腔，增加制品的内应力和明显的溶接痕等缺陷。为了避免这种现象的发生，必须采用模具冷却系统。

模温冷却系统最常用的是水冷，即在模具型腔周围和型芯内开设冷却水通道，使水在其中循环，带走热量，维持所需的模温。水的热容量打，导热系数大，成本低。 11.2 冷却系统相关计算[12]

（1）制品平均厚度为2mm，查[6]表10-6得，制品冷却时间为12.5S，由于该制品开模时凝料无法自行坠落，需由手工取出，设开模取出凝料时间为13S，再加上注射时间2S，故制品的成型周期为

T＝（12.5+13+2）S=27.5 S

查[6]表10-4，聚丙烯的单位热量Q1?5.9?102KJ/kg 而每次注射熔体体积为0.1578kg，则每小时注射量为

3600w??0.1578kg?20.7kg

27.5故Q?wQ1?20.7?5.9?102KJ/h?1.22?104KJ/h （2）冷却水的体积流量，见[6]式10-12得

qv?wQ1 （式11-1）

?c1??1??2?式中 qv——冷却介质的体积流量（m3/min）；

w——单位时间内（每分钟）注入模具中的塑料重量（kg/min）； Q1——单位重量的塑料制品在凝固时所放出的热量（KJ/kg）； ?——冷却介质密度（kg/m3）；

c1——冷却介质比热容（KJ/?kg??C?）；

； ?1——冷却介质出口温度（?C） ?2——冷却介质入口温度（?C）。

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1.22?104qv?m3/min＝0.012 m3/min 360?10?4.187??24?20?分别在凸凹模各设两条直通式冷却水道，则每条冷却水道的体积流量为

q0.0123

qv'?v?m/min=3?10?3 m3/min

44（3）冷却管道直径

查[6]表10-1，为使冷却水处于湍流状态，结合常用水孔直接，去d＝10mm。 （4）由[6]式10-16得，冷却水在馆管内的流速为

4qv'4?3?10?3 v?＝m/s＝0.64m/s

?d2??(10/1000)2?60（5）冷却管道孔壁与冷却介质之间的传热膜系数h，查[6]表10-5取f＝6.48（水温为25?C时），再由[6]式10-2得

h?4.187?f??v?d0.20.8 （式11-2）

式中 h——传热膜系数（KJ/?m2?h??C?）； f——与冷却介质温度有关的物理系数； ?——冷却介质密度（kg/m3）； v——冷却介质管内流速（m/s）； d——管道直径（mm）。

h?4.187?6.48?10?0.64(10/1000)0.2?3?0.8＝1.2?104KJ/?m2?h??C?

（6）冷却管道总传热面积A（设每条管道传热面积相等），由[6]式10-14得

60wQ1A? （式11-3）

h?t式中 ?t——模温与冷却介质温度之间的平均温度差（?C）； 其它符号含意如前所述。

60?1.22?104A?m3＝6.7?10?3m3

24?20??60?4?1.2?104??60??2??（7）模具应开设的冷却管道孔数 由[6]式10-17得，

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A （式11-4） ?dL式中 L——冷却管道开设方向模具长度或宽度（m）。

n?6.7?10?3n??0.53

104003.14??10001000因此分别在凸凹模各设两条直径为d＝10mm的冷却水管道即可满足冷却要求。

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