第章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

8.1模具溫度對塑件成型的影響注射入模具中的熱塑性熔融塑料（樹脂），必須在模具內(nèi)冷卻固化才能成為塑件，所以模具溫度必須低于注射入模具型腔內(nèi)的熔融樹脂的溫度。部分樹脂的成型溫度與模具溫度

℃樹脂名稱成型溫度模具溫度樹脂名稱成型溫度模具溫度LDPE190~24020~60PS170~28020~70HDPE210~27020~60AS220~28040~80PP200~27020~60ABS200~27040~80PA6230~29040~60PMMA170~27020~90PA66280~30040~80硬PVC190~21520~60PA610230~29036~60軟PVC170~19020~40POM180~22060~120PC250~29090~1108.2冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)8.2.1冷卻回路尺寸的確定

⑴冷卻回路所需的總表面積⑵冷卻回路的總長度⑶冷卻水體積流量的計(jì)算第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

8.2.2冷卻水回路的布置⑴冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大（a）（b）模具內(nèi)的溫度分布（a）采用5個(gè)較大的水道孔；

（b）采用2個(gè)較小的水道孔第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

⑵冷卻水道離模具型腔表面的距離⑶水道出入口的布置（a）

（b）

（c）冷卻水道出、入口的布置（a）側(cè)澆口的冷卻水道；

（b）多點(diǎn)澆口的冷卻水道；

（c）直接澆口的冷卻水道第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

⑷冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮方向設(shè)置⑸冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位（a）

（b）冷卻水道的排布形式（a）不合理；

（b）合理第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

8.2.3常見冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)⑴淺型腔扁平塑件的冷卻水道（a）

（b）淺型腔扁平塑件的冷卻水道（a）側(cè)澆口的冷卻水道設(shè)置；

（b）直接澆口的冷卻水道設(shè)置第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

⑵中等深度的塑件的冷卻水道（a）

（b）

（c）中等深度的塑件的冷卻水道（a）矩形截面的冷卻環(huán)形水槽；

（b）凸模凹模均設(shè)冷卻水道；

（c）凸模的冷卻水道采用側(cè)澆口進(jìn)料的中等深度的殼形塑件，可在凹模底部采用與型腔表面等距離鉆孔的形式設(shè)置冷卻水道。第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

⑶深型腔塑件的冷卻水道深型腔塑件模具，最困難的是型芯的冷卻問題。大型深型腔塑件的冷卻水道第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

⑷大型特深型腔塑件的冷卻水道對于大型特深型腔的塑件，其模具的凹模和型芯均可采用在對應(yīng)的鑲拼件上分別開設(shè)螺旋槽的形式大型特深型腔塑件的冷卻水道第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

⑸細(xì)長塑件的冷卻水道①噴射式冷卻噴射式冷卻型芯的方式

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②間接冷卻（a）

（b）細(xì)長型芯的間接法冷卻（a）冷卻水噴射在細(xì)小型芯的后端；

（b）在細(xì)小型芯中插入一根鈹銅桿第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

8.3加熱裝置設(shè)計(jì)對大型模具的預(yù)熱除了可采用電加熱方法外，還可在冷卻水管中通人熱水、熱油、蒸汽等介質(zhì)進(jìn)行預(yù)熱。對于模溫要求高于80℃的注射?；驘崃鞯雷⑸淠＃话悴捎秒娂訜岬姆椒?。電加熱裝置加熱模具的總功率可用下式計(jì)算單位質(zhì)量模具加熱所需的電功率

W/kg模具類型q值電熱棒加熱電熱圈加熱大型（>100kg）3560中型（40~100kg）3050小型（<40kg）2540第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

8.4注射模標(biāo)準(zhǔn)模架和常用件8.4.1注射模標(biāo)準(zhǔn)模架⑴中小型模架標(biāo)準(zhǔn)①基本型

A1型

A2型

A3型

A4型標(biāo)準(zhǔn)型中小模架第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

②派生型模架P1型

P2型

P3型P4型

P5型

P6型P7型

P8型

P9型派生型中小模架第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

⑵大型模架標(biāo)準(zhǔn)(GB／T12555.1—1990)大型模架標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的周界尺寸范圍為630mm×630mm～1250mm×2000mm，適用于大型熱塑性塑料注射模。模架品種有A型、B型組成的基本型以及由P1～P4組成的派生型，共6個(gè)品種。⑶標(biāo)準(zhǔn)模架的選用要點(diǎn)在模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑件圖樣及技術(shù)要求，分析、計(jì)算、確定塑件形狀類型、尺寸范圍（型腔投影面積的周界尺寸）、壁厚、孔形及孔位、尺寸精度及表面性能要求以及材料性能等，以制訂塑件成形工藝，確定進(jìn)料口位置、塑件重量以及每模塑件數(shù)（型腔數(shù)），并選定注射機(jī)的型號(hào)及規(guī)格。選定的注射機(jī)須滿足塑件注射量以及成型壓力等要求。為保證塑件質(zhì)量，還必須正確選用標(biāo)準(zhǔn)模架，以節(jié)約設(shè)計(jì)和制造時(shí)間保證模具質(zhì)量。第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

①模架厚度H和注射機(jī)的閉合距離L

模架厚度與閉合距離的關(guān)系為②開模行程與定、動(dòng)模分開的間距及推出塑件所需行程之間的尺寸關(guān)系注射機(jī)的開模行程應(yīng)大于取出塑件所需的定、動(dòng)模分開的間距，而模具推出塑件距離須小于注射機(jī)頂出液壓缸的額定頂出行程。③選用的模架在注射機(jī)上的安裝安裝時(shí)需注意：模架外形尺寸不應(yīng)受注射機(jī)拉桿間距的影響；定位孔徑與定位環(huán)尺寸需配合良好；注射機(jī)推出桿孔的位置和頂出行程是否合適；噴嘴孔徑和球面半徑是否與模具的澆口套孔徑和凹球面尺寸相配合；模架安裝孔的位置和孔徑與注射機(jī)的移動(dòng)模板及固定模板上的對應(yīng)螺孔相匹配。第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

④選用的模架應(yīng)符合塑件及其成型工藝的技術(shù)要求為保證塑件質(zhì)量和模具的使用性能及可靠性，需對模架組合零件的力學(xué)性能，特別是它們的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行準(zhǔn)確地校核及計(jì)算

B型標(biāo)準(zhǔn)模架的選用

P4型標(biāo)準(zhǔn)模架的選用1—定模座板；

2—?jiǎng)幽Ｗ宓?章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

8.4.2模具標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)1.定模座板、動(dòng)模座板的設(shè)計(jì)⑴定模座板⑵動(dòng)模座板⑶設(shè)計(jì)原則①選用的模板在注射機(jī)上的安裝注意事項(xiàng)②動(dòng)、定模座板的材料③動(dòng)、定模座板的尺寸為了把模具固定在注射機(jī)上，動(dòng)、定模座板的兩側(cè)均需比動(dòng)、定模板的外形尺寸加寬25～30mm。一般可采用Q235或45鋼材料，也不需要對其進(jìn)行熱處理。第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

2.合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)⑴合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)、定?；蛟谏?、下模合模時(shí)，正確地定位和導(dǎo)向的零件。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)①定位作用②導(dǎo)向作用③承受一定的側(cè)向壓力第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

⑵導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套①導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)形式（a）（b）（c）導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式（a）帶頭導(dǎo)柱；

（b）有肩導(dǎo)柱；

（c）需與墊板配合的導(dǎo)柱第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

②導(dǎo)柱的技術(shù)要求長度導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比凸模端面的高度高出8～12mm，以免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的情況。形狀導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形或半球形，以使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。由于半球形加工困難，所以導(dǎo)柱前端形式以錐臺(tái)形為多。材料導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面和堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用20鋼（經(jīng)表面滲碳淬火處理）或者T8A、T10A鋼（經(jīng)淬火處理）數(shù)量及布置導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強(qiáng)度（導(dǎo)柱中心到模具邊緣距離通常為導(dǎo)柱直徑的1～1.5倍）。為確保合模時(shí)只能按一個(gè)方向合模，導(dǎo)柱的布置可采用等直徑導(dǎo)柱不對稱布置或不等直徑導(dǎo)柱對稱布置的方式，配合精度導(dǎo)柱固定端與模板之間一般采用H6／m6或H7／k6的過渡配合，導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用H7/f7或H8/f7的間隙配合。第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

③導(dǎo)向孔的結(jié)構(gòu)形式導(dǎo)向孔分無導(dǎo)套和有導(dǎo)套兩種。無導(dǎo)套是導(dǎo)向孔直接開設(shè)在模板上，這種形式的孔加工簡單，適用于生產(chǎn)批量小、精度要求不高的模具。

（a）（b）

（c）導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式（a）直導(dǎo)套；

（b）臺(tái)肩導(dǎo)套；

（c）固定于兩塊固定板之間的導(dǎo)套第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

④導(dǎo)套結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求形狀為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)向孔最好作成通孔，以利于排出孔內(nèi)的空氣。材料可用與導(dǎo)柱相同的材料或銅合金等耐磨材料制造導(dǎo)套，但其硬度應(yīng)略低于導(dǎo)柱硬度，這樣可以減輕磨損，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌潭ㄐ问郊芭浜暇戎睂?dǎo)套用H7／r6過盈配合鑲?cè)肽０?，為了增加?dǎo)套鑲?cè)氲睦喂绦?，防止開模時(shí)導(dǎo)套被拉出來，可以用止動(dòng)螺釘緊固。（a）

（b）

（c）導(dǎo)套的固定形式（a）開缺口緊固；

（b）開環(huán)形槽緊固；

（c）側(cè)面開孔緊固第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

⑤導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用

（d）

（e）

（f）導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用形式（a）帶頭導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔配合；

（b）帶頭導(dǎo)柱與帶頭導(dǎo)套配合；

（c）帶頭導(dǎo)柱與直導(dǎo)套配合；（d）有肩導(dǎo)柱與直導(dǎo)套配合；

（e）有肩導(dǎo)柱與帶頭導(dǎo)套配合；

（f）導(dǎo)柱與導(dǎo)套均固定在兩塊模板（a）（b）（c）第8章模具加熱與冷卻系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)

⑶錐面定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)帶錐面的導(dǎo)柱導(dǎo)

（