注塑模具中冷卻系統和脫模機構的設計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u202901冷卻系統概述和設計 130992冷卻系統計算 1186602.1計算塑件每小時注射量 1295712.2計算范圍時間內的釋放熱量 2245512.3水的體積流量 2267242.4求冷卻水道直徑φ 2283193脫模機構的設計 389063.1脫模推出機構的設計原則 3327363.2塑件的推出機構 41冷卻系統概述和設計冷卻系統是重要的一個組成部分，當熔融狀態下的塑料進入型芯和型腔里面填充滿了以后，溫度很高，很久都不會退溫。而且一般注塑模具生產需要人員或機械手臂開模了以后去從模具里面取出產品，如果溫度過高的話容易發生安全事故，產量也提升不起來。因此就需要設計專門冷卻產品的一個結構，用來提高生產效率和安全考慮。設計冷卻水道只需要圍繞產品均勻冷卻，其次就是注意頂針以及鑲件和其他結構不可干涉，距離其他結構不可太近。然后再選用專門的堵頭堵住防止漏水即可【15】。2冷卻系統計算2.1計算塑件每小時注射量設定一個注射周期內的注射周期為2~5s，冷卻周期為25s，保壓時間為15s，模具打開去除塑件的時間為5s，得到一個注射周期的整體最長時間為50s。一個小時內的注塑成型次數為：n=由此計算每個小時內，模具總的注射質量W，根據以下公式校核：W=M×nW——單位時間內模具成型總的質量，kg/H；M——一次注塑成型的塑件質量（根據ρv），kg；n——每小時的注射次數；W=5×1.05×72=0.378Kg/H2.2計算范圍時間內的釋放熱量根據如下公式計算Q=WQ1Q——單位時間內的釋放熱量，KJ/H；W——單位時間內模具成型總的質量，0.378kg/H；Q1Q=0.378×350=132kJ2.3水的體積流量按照注塑車間室溫條件下，采用水冷方式作業降低模溫，模具進水口溫度約20°?，經過模具一個循環周期后出出水口溫度約為25°?，水流速度為湍流狀態，進出水口溫度誤差為5℃左右【13】。在一個單位時間內，熔融狀態下凝料固化成型時產生的熱量等于冷卻系統水管帶走熱量，校核公式如下。qv=qQ——單位時間內的釋放熱量，132KJ/H；ρ——冷卻水的密度，取1×10c1q1q2q2.4求冷卻水道直徑φ冷卻水道設計一般根據塑件大小、布局、高度等等因素來決定的，水道直徑常用一般有6、8、10、12mm等等，設計水道就是為了冷卻塑件而言的，因為本次設計塑件結構一般，根據水的體積流量，再通過分析塑件和查閱相關資料和手冊，選用直徑選擇冷卻水管道的直徑為6mm，滿足要求。本次設計水道設計充分冷卻產品【16】，具體冷卻系統設計如下所示：圖1.9冷卻系統3脫模機構的設計每個注射成型加工循環過程，均需要確保成型所得塑件產品能夠準確無誤的完成脫模過程，輔助成型加工所得塑件產品完成脫出過程的裝置便是注射模具的脫模機構，即為推出機構。3.1脫模推出機構的設計原則注射模具的脫模機構會對成型塑件產品的質量起到決定性作用，故在設計過程中比遜遵循以下基本設計原則。1、注射模具的推出機構需要保留在注射模具的動模側。2、注射模具的脫模機構不能損壞注射成型加工所得的塑件產品。3、注射模具的脫模機構需要盡量簡單，運行動作要確保安全可靠。4、注射模具的脫模機構不能對成型塑件的外觀質量產生影響。5、需要確保注射模具的合模過程準確，能夠順利的進行復位。3.2塑件的推出機構本文設計的注射模具選用推板部件推出注射成型加工生產所得的塑件產品，以圓形結構設計推板的結構形式。如下圖所示的是本文設計注射模具推板部件的布局示意圖，本文設計注射模具共設計安裝11根推板部件。圖1.10推板位置圖2、需要在注射模具脫模阻力最大位置布置設計推板部件。3、需要盡量均勻布置安裝注射模具的各個推板部件。4、需要在成型塑件產品強度較大以及剛度較大的位置布置設計推板部件。5、以H8/f8級配合公差采用間隙配合的方式把推板部件直接安裝在注射模具的模板部件上。6、推板部件裝入注射模具之后，推板部件的端面需要略高模具型腔面。7、選用T8以及T10等碳素工具鋼材料加工制造本文設計注射模具的推板部件，對其進行熱處理加工，使其硬度能夠達到50HRC，設定推板部件工作端配合位置的表面粗糙度大小是u=0.8um。本文設計注射模具推板推出型芯鑲件，通過手工脫模方式完成脫模過程，如此能夠有效簡化注射模具的難度，降低模具的加工制造成本費用。2.頂出力大小設計計算注射成型加工之后，塑件產品在脫模過程中所需的頂出力大小通過以下計算公式進行設計計算：（4-15）式中：F——頂出力大小NE——塑料材料的彈性模量大小，PVC塑料材料取12560MPA——塑件產品包模具型芯的徑向面積大小，本文設計取10000mm2F——塑料材料和鋼材料間的摩擦因素大小，查表取0.21d——注射模具型芯部件的直徑尺寸大小，本文設計是94mmt——塑件產品的平均壁厚尺寸大小，取3mm——塑件產品所用材料的泊松比大小，本文設計確0.4 ——塑件產品在徑向的熱收縮大小＝式中：——塑料材料的熱膨脹系數大小，取7×10Tm——熔融狀態下塑料材料的溫度大小，取1256℃——成型所得塑件產品的出模溫度大小，取60℃計算可得：＝0.4=1281.4N（4-16）（3）脫模力大小設計計算脫模力大小通過以下計算公式進行設計計算：（4-17）式中：K——基于表8－3，本文設計取1.0035——塑件產品的平均壁厚尺寸大小，三通管塑件產品取3mmE——塑料材料的彈性模量大小，本文設計選用PVC塑料材料，取12560S——塑料材料的平均成型收縮率大小，本文設計選用PVC塑料材料，取0.005L——塑件產品對注射模具型芯的包容深度尺寸大小，本文設計取27mm——注射模具型芯部分的脫模斜度大小，本文設計取1°——塑件產品和注射模具型芯之間的摩擦因數大小，本文設計取0.21——塑料材料的泊松比大小，本文設計選用PVC塑料材料，取0.4=1122.75N（4-18）計算可得：頂出力，故設計合理。（4）效核計算注射模具推板部件的直徑尺寸=60（4-19）已知=6029，故本文設計注射模具的推板部件是大柔度推板計算公式：（4-20）式中：——脫模阻力大