注塑模设计毕业论文(8)

中原工学院信息商务学院毕业论文（设计）

3）减少塑件变形、提高塑件的精度；合适的冷却系统是模具各部分温度保持均匀，使塑件各处冷却速度一致，减少塑件的变形，同时温度恒定能减少塑件成型收缩率的波动，从而提高了塑件的尺寸和形状精度。

4）改善塑件表面质量；模具温度过低会使塑件轮廓不清晰，产生明显熔合纹。提高模具温度可改善塑件表面形态，降低塑件表面粗糙度值。

3.6.2 温度调节系统设计原则

1）尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡；

2）冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越均匀； 3）尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等，当塑件壁厚均匀时，冷却水孔与型腔表面的距离应处处相等。当塑件壁厚不均匀时，壁厚处应强化冷却、水孔应靠近型腔、距离要小，但也不应小于10㎜；

4）浇口处加强冷却。一般在注射成型时，浇口附近温度最高，距浇口越远温度越低，因此要加强浇口处的冷却；

5）应降低进水与出水的温差。如果进水与出水温差过大，将使模具的温度分布不均匀，尤其对流程很长的大型塑件，料温越流越低，对于矩形模具，通常沿模具宽度方向开设水孔，使进水与出水温度差不大于5℃；

6）合理选择冷却水道的形式。对于收缩大的塑件应沿收缩方向开设冷却水孔； 7）合理确定冷却水管接头位置。为不影响操作，进出口水管接头通常设在注射机背面的模具同一侧；

8）冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构发生干涉现象，设计时要通盘考虑；

9）冷却水管进出接头应埋入模板内，以免模具在搬运过程中造成损坏。 3.6.3 简单的计算

通常对于中小型模具以及对塑料制品要求不太严格时，一般可忽略空气对流、辐射以及与注射机接触传走的热量，同时也忽略高温喷嘴头向模具的接触传给型腔的热。所谓简单计算就是以塑料熔体释放出的热量Q1为总热量，全部由冷却介质传走。所以本设计属中小型模具，采用简单计算方法。具体的计算如下：

塑料传给模具的热量：Q1?n?m?C?T1?T2?（kJ/h）

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式中Q1—单位时间内塑料传给模具的热量（kJ/h） n—每小时的注射次数，取n=50 m—每次注射的塑料量（kg）

C—塑料的比热容（J/kg·?C），C=1047 J/kg·?C T1—熔融塑料进入模腔的温度（?C） T2—制品脱模温度（?C） Q1?50?0.0?210??471?8?0?605 (kJ/h) ?1.2710冷却时所需要的冷却水量： M1?Q1??T3?T4?（kg） 式中M1—通过模具的冷却水质量（kg） ?—导热系数（） ，不应太大，取3?C ?T3?T4?—进出水温度差（?C）

M1?1.27?1051055?3?39.7kg

根据冷却水处于湍流状态下的流速v与水管道直径d的关系，确定模具冷却

水道的水道直径d为：

d?4?10?M1?v??3?12（mm）

式中v—管道内冷却水的流速，一般取0.8~2.5m/s，取1.6m/s

13332? —水的密度（kgm）； d?4?10?39.7??1.6?10?3.2mm

??取冷却水道的直径d=10mm；冷却管道总传热面积： A?M1R?T

式中R—冷却管道壁与冷却介质间的传热系数（Jm2??C） R?4187f??v?0.8d0.2（Jm2??C）

f—与冷却介质有关的物理系数，为 20?C、f=7.22 ?T—模温与冷却介质之间的平均温差， ?T=30?C R?418?76.?4?00?01.6?515 ?8.5?10Jm2??C 0.2100.839.7?10?3A??0.15?10?3m2n?A5?dL 8.5?10?30 ；冷却孔道的孔数：

式中A—冷却装置总的传热面积（m）

d—冷却水道管道直径（m） L—冷却管道长度（m）

2A?0.15?10?3??10?10?3?250?10?3

?0.019

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由于塑件材料为PC，其注射成型模具并无加热要求。

3.7 模具排气系统的设计

为了使塑料熔体顺利充填模具型腔，必须将浇注系统和型腔内的空气以及塑料在成型过程中产生的低分子挥发气体顺利的排到模外。如果型腔内因各种原因所产生的气体不能被排除干净，塑件上就会形成气泡、凹陷、熔接不牢、表面轮廓不清晰等缺陷，另外，气体的存在还会产生反压力而降低充模速度，因此模具设计要考虑型腔排气问题。

本次设计的模具，由于型腔尺寸较小，可以利用推杆、活动型芯以及活动镶件的部位与模板的配合间隙进行排气，排气间隙取0.03mm。

模具内除了型腔和浇注系统中原有的空气塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体，这些气体若不能顺利排出，则可能因充填时气体被压缩而产生高温，引起塑料局部炭化烧焦，或使塑料产生气泡，或使塑料熔接不良而引起缺陷。

通常，选择排气槽的开设位置时，应遵循以下原则： 1）排气口不能正对操作者，以防熔料喷发而发生工伤事故： 2）最好开设在分型面上，如果产生飞边易随塑件脱出： 3）最好设在凹模上，以便于模具加工和清模方便;

4）开设在塑料熔体最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的终端； 5）开设在靠近嵌件和制件壁最薄处，因为这样的部位最容易形成熔接痕； 6）若型腔最后充满部位不在分型而上，其附近又无可供排气的推杆或活动的型心时，可在型腔相应部位镶嵌烧结的多孔金属块，以供排气；

7）高速注射薄壁型制件时，排气槽设在浇口附近，课使气体连续派出； 若制作具有高深的型腔，那么在脱模时需要对模具设置引气系统，那是因为制作表面与型心表面之间在脱模过程中形成真空，难于脱模，制件容易变形或损坏。热固性塑料制件在型腔内的收缩小，特别是不采用镶拼结构的深型腔，在开模时空气无法进入型腔与制件之间，使制件附粘在型腔的情况比热塑性制件更甚，因此，必须引入排气系统。

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4 模具总装图

图4-1移动硬盘外壳装配图

图4-2模具总装图俯视图

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结 论

本次毕业设计我的课题是基于SolidWorks的小型移动硬盘外壳的模具设计，它对我在大学阶段所学习的模具设计方面的知识做了一个很好的总结和巩固，也对平时所学习的比较零散的知识做到了系统化的运用。也发现了自己在学科内的某些方面知识的欠缺，做到了很好的复习和理解。设计中用到了大量相关的知识，例如机械设计、工程制图、聚合物材料、塑料成型机械、塑料成型模具、公差与配合等学科。通过在设计中查阅和复习其相关知识，我对部分已生疏的学科又得到了重新的锻炼；此外还帮助我学习使用了SolidWorks这款三维制图软件，这款软件对我们学机械专业的学生来说用途十分广泛。

本次设计在传统的注塑模设计方法的基础上，利用SolidWorks软件中的IMold模块，完成了移动硬盘外壳注塑模的的设计工作。在这期间，充分认识到三维设计的优点，它是一种更直观、更方便的设计工具，利用它可以是实现参数化设计，并可以计算机仿真，以便改进模型在设计中存在的不足及纰漏。

根据设计完成的三维模型，利用该软件强大的制图功能生成其二维图，经修改后，完成二维图的绘制，整个过程简便又快捷。

本次设计主要包含以下内容：

1）搜集相关资料，分析塑件的成型工艺，对工件进行工艺审核。 2）确定工艺方案及模具结构形式。 3）进行必要的工艺计算 4）进行模具的总体设计 5）模具主要零部件的结构设计 6）绘制模具总图

在设计的过程中，遇到了很多的问题，特别是在浇口和流道的设计，成型零件的计算等方面，走了一些弯路，浪费了不少时间。而在装配图的绘制中，对细节的反复修改较多。经过很长时间的思考和查阅资料，请教指导老师，才完成了本套模具的设计过程。由于缺乏经验，本次设计没有做到联系实际生产，在应用到实际生产中时，可能会遇到很多问题，在今后的工作和学习中应予以注意。

我对模具从陌生到了解，经过这么久的毕业设计的锻炼，是我深刻地体会到知识是永远学不完的，我们成长的过程也就是一个不断学习的过程，这次毕业设计给我了很大的感触，是我收获颇多，为我以后的人生道路打下了坚实的基础。我相信在以后的学习、工作或生活的道路上我都会以严谨的态度对待每一件事情。

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