用于注射台阶端盖的成型模具设计课程设计说明书

1、. . . . 课程设计报告书题目：用于注射台阶端盖的成型模具设计目录一、选题背景4二、方案论证42.1 设计说明42.2 设计任务52.3 设计流程5三、过程论述53.1 塑件分析53.2拟定模具的结构形式和初选注射机63.3 浇注系统设计103.4 成型零件的结构设计与计算143.5 模架的确定和标准件的选用193.6 脱模推出机构的设计223.7 冷却系统的设计243.8 合模导向机构的设计25四、结果分析25五、课程设计总结27参考文献28用于注射台阶端盖的成型模具设计一、选题背景塑料工业是一门新兴，是随着石油工业发展应运而生的。塑料制品在工业中的应用日益普遍，这是由于他们具有一系列特

2、殊的优点所决定的。塑料密度小，质量轻，大多数塑料与钢材、铝材等金属材料比起来，在同样的体积下，塑料制品要比金属制品轻的多。此外，塑料减摩、耐磨与减震、隔音性能也比较好。通过模具设计可以加深对模具的认识，使我们对专业知识有了更进一步的了解，清楚注塑模具设计的基本思路，注意到设计中的细节问题。二、方案论证(设计理念)2.1设计说明：台阶端盖如图1所示，采用PP作为原料。图1 台阶端盖技术要求：1）塑料不允许有变形、裂纹；2）脱模斜度 301°；3）未注圆角 R2R3；4）壁厚处处相等；5）未注尺寸公差按所有塑料的高精度级查取。2.2设计任务：拟定成型工艺，正确选用成型设备，根据塑件技术要

3、求，提出模具结构方案。正确确定成型零件的结构形状、尺寸与技术要求。装配图 1(A0或 A1) ，成型零件工作图： 45(凸模、凹模、型芯等 )，采用CAD软件绘图， 1手工绘图，设计说明书一份。2.3设计流程如图1所示。材料分析以与塑件分析注塑机型选择浇注系统设计推出机构设计模架选择成型零部件设计冷却系统设计合模导向机构设计图2设计流程图三、过程论述3.1 塑件分析3.1.1所用材料PP为全同结构，具有高度的结晶性。部分特性如下表1所示。表1 PP特性表熔点T/分解温度T/成型收缩率成型温度/密度/ g·cm-31763501.0-2.5%160-2200.913.1.2成型特性：(

4、1)成型收缩率：1.0-2.5% 成型温度：160-220；(2)结晶料，吸湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解；(3)流动性好，但收缩围与收缩值大，易发生缩孔，凹痕，变形；(4)冷却速度快，浇注系统与冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度。料温低温高压时容易取向，模具温度低于50度时，塑件不光滑，易产生熔接不良，流痕，90度以上易发生翘曲变形；(5)塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。3.1.3注塑工艺：表2 注塑工艺表项目PP注塑机类型螺杆式螺杆转速/（r/min）3060喷嘴形式直通式喷嘴温度/170190料筒前段温度/180200料筒中段温度/200220料筒后段温

5、度/160170模具温度/4080注射压力/MPa70120保压力/MPa5060充模时间/s05保压时间/s2060冷却时间/s1550成型周期/s401203.1.4塑料制件分析。应用proE作出三维图，并求得相关参数。图3 制件三维图 图4 制件参数3.2拟定模具的结构形式和初选注射机3.2.1 分型面位置的确定如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性与精度、嵌件位置形状以与推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下

6、几项原则：(1) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。(2) 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。(3) 保证塑件的精度要求。(4) 满足塑件的外观质量要求。(5) 便于模具加工制造。(6) 对成型面积的影响。(7) 对排气效果的影响。根据结构要求以与设计原则，制品分型面设计如图5所示。分型面图5 制品分型面示意图3.2.2 型腔数量和排位方式的确定型腔数量的确定由于该塑件的精度要求不高，塑件尺寸较小，且为大批量生产，可采取一模多腔的结构形式。同时考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的关系，以与制造费用和各种成本费用等因素，初步确定为一模两腔的结构形式。型腔排列形式的确定采用平衡对称分布，如图

7、6所示。图6 型腔排列示意图模具结构形式的初步确定本模具设计为一模两腔，推出机构初选推杆推出方式，因本塑件较大，在每个塑件上作用四根推杆，确保制品在推出过程中不变形不损坏。浇注系统设计时，流道采用平衡式，浇口的位置选在分流道延长线上，直接与型腔相连，这样便于塑料流动。动模部分需要添加型芯固定板、支撑板或推件板。综上分析可确定采用单分型面注射模。3.2.3 注射量型号的确定注射量的确定塑件体积：塑件质量：=0.91×59.93=54.54g 浇注系统凝料体积的初步估算由于浇注系统的凝料在设计之前不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.2倍-1倍来估算。由于本次设计采用的流

8、道简单且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.3倍来估算，故一次注入模具型腔塑料熔料的总体积为：选择注射机根据以上计算得出在一次注射过程中注入模具型腔的塑料的总体积为：由参考文献1式（4-18）。根据以上计算，初步选择公称注射量为250³，又根据模具厚度的考虑，选择注射剂型号为SZ-250/125的卧式螺杆注塑机，其主要技术参数见表3。表3 注射机技术参数指标参数指标参数理论注射容积/270最大成型面积/500螺杆直径/mm45移模行程/mm360注射压力/MPa160最大模具厚度/mm550螺杆转速/（r/min）10200最小模具厚度/mm150注射时间/s2拉杆空间/mm41

9、5×415塑化能力/(g/s)18.9顶出力/kN70kN注射速率/(g/s)110推出形式/mm中心与两侧推出合模力/kN1250锁模形式双曲肘喷嘴球半径/mm15喷嘴口直径/mm4定位孔直径/mm160模板尺寸/mm598×520注射机相关参数的校核注射压力校核。查参考文献1表4-1可知，PP所需注射压力为70120MPa,这里选用100MPa的注射压力，注射机的公称压=160MPa,注射压力安全系数k=1.251.4,这里取1.4,则：=1.4×100=140MPa<P，所以注射机注射压力合格。锁模力校核。塑件在分型面上的投影面积1144×&

10、#215;4×5²=12716.54mm²浇注系统在分型面上的投影面积，即浇道凝料在分型面上的投影面积数值，可以按照多型腔模具的统计分析来确定。是每个塑件在分型面上的投影面积的0.2-0.5倍。由于本设计的流道较简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以适当取小些。这里取=0.2。塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积，则×1.2×12716.54=30519.70mm²模具型腔的胀型力F，则:F=AP=30519.70×35=1068.19kN式中，P是型腔的平均计算压力值。P是模具型腔的压力，通常取注射压力的20%-4

11、0%，大致围为28Mpa-56Mpa。对于黏度较大的精度较高的塑料制品应取较大值。PP属于低黏度的塑料且塑件有精度要求，故P取35Mpa。由表2可知该注射机的公称锁模力F=1250kN，锁模力安全系数k=1.11.2这里取1.1，则取,所以注射机锁模力kF=1.1×1068.19=1175kN<F，满足要求。对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。3.3浇注系统设计3.3.1主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。1. 主流道设计要点

12、1）为便于将凝料从主流道中拉出，主流道通常设计成锥形，其锥角=2°6°。壁表面粗糙度 一般为Ra=0.8。2）为防止主流道与喷嘴处溢料与便于将主流道凝料拉出，主流道与喷嘴应紧密对接，主流道进口处应制成球面凹坑，其球面半径为R2=R1+(12)mm,凹入深度35mm。3) 为了物料的流动阻力，主流道末端与分流道连接处呈圆角过渡，其圆角半径r=13mm。4) 主流道长度L应尽量短，否则将增加主流道凝料，增大压力损失，一般主流道长度由模具结构和模板厚度所确定，一般不大于60mm，粗取L=50mm计算。5) 因主流道与塑料熔体反复接触，进口处与喷嘴反复碰撞，因此，常将主流道设计成可

13、拆卸的 主流道衬套，用较好的钢材制造并进行热处理，一般选用T8、T10制造，热处理硬度为HRC5055。2.主流道尺寸1）主流道小端直径d =注射机喷嘴直径（0.51）=4（0.51），取D =2.8mm。2）主流道大端直径 D =d+2L主tan(/2) =6.3mm式中=4°。3）主流道球面半径SR0=注射机喷嘴球头半径（12）=10（12），取SR0=12mm。4）球面配合高度 h=3mm。5) 主流道当量半径 如图7所示。图7主流道浇口套的结构形式由于本模具主流道较长，定位圈和衬套设计成分体式较宜，其定位圈结构尺寸如图8所示。图 8定位套图3.2.2主流道衬套的固定主流道衬套

14、的固定形式如图9 所示。图9 浇口套和定位圈3.3.2分流道设计 分流道是主流道和浇口之间的通道，起分流和转向的作用。分流道在分型面生的布置与型腔排列密切相关，有多种不同的形式，但应遵循两方面原则：一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。本设计采用平衡式流道布置，以使塑料熔体经分流道能均衡的分配到2个型腔和避免局部膜胀力过大影响锁模。分流道的布置形式为了尽量减小在流道的压力损失和尽可能避免熔体温度降低，同时还要考虑减少分流道的容积和压力平衡，因此采用平衡式分流道。分流道长度分流道的长度应尽可能短，且少弯曲，便于注射成型过程中最经济地使用原料和降低注射机的能耗，减少

15、压力损失和热量损失。满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑件溶体尽快地分配到各个型腔，因此采用平衡式分流道。分流道长L=45mm。分流道的当量直径流过分流道塑料的质量：=0.91×59.93×2=109.08g该塑件的壁厚为2毫米，质量小于200g，按经验公式来计算分流道的直径D=0.2654m（L）=6.04mm 式中 D-分流道直径(mm)m-塑件的质量（g）L-单向分流道的长度（mm）分流道的截面形状本设计采用梯形截面，其加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失、流动阻力均不大。分流道界面尺寸设梯形的下底宽度为B=7mm,底面圆角的半径R=1mm,梯形高度取H=2B/

16、3=4.67mm,设上底宽度为b,梯形面积应满足如下关系式。代值计算得b=5.27mm。通过计算梯形斜度=10°，基本符合要求，如图10所示。图 10 分流道截面形状凝料体积 分流道的长度为 L=45mm 分流道截面积A=（7+5.27）×4.67÷2=28.65mm² 凝料体积V=LA=45×28.65=1289.25mm³考虑到圆弧的影响取V=1.3cm³（7）校核剪切速率A.确定注射时间： 所以 参考文献1表2-3，可取t=2 s。B.计算单边分流道体积流量C.参考文献3式（2-22）计算分流道剪切速率因此，式中 分流

17、道体积流量（）分流道截面的当量半径（cm）=式中 A实际流道的截面面积（cm²） L实际流道截面的周边长度（cm）该分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道的最佳剪切速率之间，所以分流道熔体的剪切速率合格。（8）分流道的表面粗糙度和脱模斜度分流道的表面粗糙度Ra要求不高，一般取Ra 1.25um2.5um即可，在此取1.6um。另外其脱模斜度一般在510°之间，通过上述选定分流道截面尺寸，其脱模斜度为10°，脱模斜度足够。3.3.3 浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短通道（除了直接浇口外）它是浇注系的关键部分。 浇口的主要作用：1）型腔充满后

18、，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流；2）易于切除浇口尾料；3）对于多型腔模具，用以控制熔接痕的位置。 当塑料熔体通过浇口时，剪切速率增高，同时熔体的摩擦加剧，使料流的温度升高，黏度降低，提高流动性能，有利于充型，但是浇口尺寸过小会使压力增大，凝料加快，补缩困难，甚至形成喷射现象，影响塑件质量。浇口是浇注系统的关键部分，浇口的形状尺寸对于塑件的质量影响很大，浇口在多数情况下，是整个流道断面尺寸最小的部分，浇口的断面积与分流道断面积之比约为0.030.09，根据浇口位置以与塑件的特点，选用点浇口，点浇口形式如图11所示。图11 点浇口3.3.4浇口尺寸的设计浇口截面积通常为分流道截面积的0.070

19、.09倍，浇口截面积形状多为矩形和圆形两种，浇口长 度约为0.52mm左右。浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正，按公式2-1计算。式中 d浇口直径（mm）；n塑料系数，由塑料性质决定,根据文献2表4.2.1，查得为0.6；k系数，塑件壁厚的函数， k = 0.291；A型腔表面积（mm），根据pro/e建模计算得6858mm2；t塑件壁厚（mm）；为去除浇口方便，取l=1mm,l1=2mm,设计其主要尺寸如表2-1所示。表2-1 点浇口参数设计直径d mm1浇口长度l mml1 mm参考0.8 1.36°15°1.00.752取值1.5910&#

20、176;1.02.03.3.5 冷料穴的设计与计算在完成一次注射循环的间隔，考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一小段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度，从喷嘴端部到注射机料筒以约1025mm的深度有个温度逐渐升高的区域，这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域的塑料的流动性能与成型性能不佳，如果这里温度相对较低的冷料进入型腔，便会产生次品。为克服这一现象的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。冷料穴位于主流道正对面的动模板上，其作用主要是储存熔体前锋的冷料，防止冷料进入模具型腔而影响制品的表面质量。由

21、于该塑件表面要求没有印痕，采用脱模板推出塑件，故采用与球头拉料杆匹配的冷料穴。开模时，利用凝料对球头的包紧力使凝料从主流道衬套中脱出。3.3.6排气槽的设计该塑件由于采用侧浇口进料熔体经塑件下方的台阶向上充满型腔，每个型芯上有4根推杆，其配合间隙可以作为气体排出方式，不会再顶部憋气现象。同时，底面的气体会沿着分型面、型芯和推杆之间的间隙向外排出。3.4 成型零件的结构设计3.4.1凹凸模设计凹模的结构设计凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模结构的不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四种。根据对塑件的结构分析，本设计中采用整体嵌入式凹模，如图12所示。图12 凹模嵌件结构图13

22、凸模结构（2）凸模（型芯）的结构设计凸模是成型塑件表面的成型零件，通常可以分为整体式和组合式两种类型。由于塑料端盖中间通孔，所以，该塑件采用嵌入式主型芯和中间成型杆的组合式型芯，如图13所示。3.4.2 成型零件钢材的选用根据对成型塑件的综合分析，该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨性与良好的抗疲劳性，同时考虑它的机械加工性能和抛光性能。又因为该塑件为大批量生产，所以构成型腔的嵌入式凹模钢材选用P20。对于成型塑件表面的型芯来说，由于脱模时对塑件的磨损严重，因此选用P20钢，进行渗氮处理。3.4.3 成型零部件尺寸计算 由技术要求：塑件未注尺寸公差按所用塑料的高精度等级查取。由塑料成型模

23、具书中的模塑料件尺寸公差表差得，PP未注高精度等级为MT5参考文献5表2-26,即公差等级为IT11。查表转换后，塑件尺寸如图14所示图14 塑件基本尺寸(1)凹模（型腔）径向尺寸的计算，塑件外部径向尺寸的转换相应的塑件制造公差相应的塑件制造公差由公式其中，s塑件的收缩率，由表1可得PP收缩率为1.02.5%，所以其平均收缩率为； Ls塑件外径尺寸；x修正系数；参考文献1表2-10，塑件公差值；制造公差，取/6。(2)凹模（型腔）深度尺寸，塑件高度方向尺寸的转换：塑件最大高度尺寸=62±0.23mm=，相应的塑件空腔高度尺寸=52±0.23mm=，相应的由公式 型腔高度尺寸

24、其中，Hs塑件高度尺寸；修正系数；参考文献2表2-10，可得： (3)凸模（型芯）径向尺寸计算，塑件腔高度尺寸的转换：塑件最大径向尺寸=110±0.34mm=，相应的塑件凸起径向尺寸=76±0.26mm=，相应的由公式 ，将数据代入计算可得；(4)凸模（型芯）高度尺寸计算，塑件部径向尺寸的转换：塑件最大高度尺寸=60±0.23mm=，相应的塑件空腔高度尺寸=50±0.23mm=，相应的由公式 ，将数据代入计算可得；(5)成型孔的高度尺寸径向尺寸的确定。4×8、10的成型芯是与凹模碰穿，所以高度应取正值，以利于修模。8、10自由度公差按MT5查得

25、：，不需转换，因此得到3.4.4 成型零件尺寸与动模垫板厚度的计算(1)凹模侧壁厚度计算。凹模侧壁厚与型腔压强与凹模的深度有关，其厚度根据参考文献2表4-19中整体式圆形凹模刚度公式计算。式中，S型腔侧壁厚度，mm；P型腔单位平均压力，一般是3050MPa，这里取35MPa计算； h型腔深度，mm； E型腔材料的弹性模量，碳钢是2.10000MPa；型腔许用变形量，参考文献2表4-20，本塑件的精度等级为MT5，则有(2)凹模底部厚度计算。参考文献2表4-19中刚度公式计算。式中，T型腔腔底的厚度/mm；(3)动模垫板厚度的计算。动模板厚度T和所选模架的两个垫块之间的跨度有关，根据前面的型腔布

26、置，模架应选400mm×450mm这个围之，参考文献5表7-4垫板之间的跨度大约为。那么，根据型腔布置和型芯对动模板垫板的压力就可以计算得到动模垫板的厚度，参考文献2表4-19得到计算公式，即式中，A2个型芯投影到动模垫板上的面积动模垫板可按标准厚度取45mm，符合要求。3.5 模架的确定和标准件的选用以上容计算确定之后，便可根据计算结果选定模架。在学校做设计时，模架部分可参照各模板标准尺寸来绘图；在生产现场设计中，尽可能选用标准模具，确定出标准架的形式、规格与标准代号，这样能大大缩减模具制造周期，提高企业经济效益。模架尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的强度或刚度计算，以校核所

27、选模架是否适当，尤其是对于大型模具，这一点尤其重要。由前面型腔的布局以与相互的位置尺寸，可知投影面积：，查模具书表7-5可得A=50，D=30，则模具宽度W=（50+30）×2+100=260mm，模具长度=（50+30）×2+100=260mm在根据成型零件尺寸结合标准模架，选用结构形式为点浇口无推料板DBT型、模架尺寸为270mm×270mm的标准模架，可符合要求。模具上所有的螺钉尽量采用六角螺钉；模具外表面尽量不要有突出部分；模具外表面应光洁，加涂防锈油。两模板之间应有分模间隙，即在装配、调试、维修过程中，可以方便的分开两块模板。3.5.1 定模座板定模座板

28、（320mm×270mm，厚度为35mm）是模具与注射机连接固定的板，材料为45钢。定位环通过4个M8的六角圆柱螺钉与其连接。3.5.2定模板尺寸定模板（270mm×270mm，厚度为60mm）应有一定的厚度，并且有足够的强度，一般用45钢或Q235A制成，最好调质2832HRC。3.5.3 推件板尺寸与定模板一样，推件板（270mm×270mm，厚度为25mm）也应有一定的厚度，并且有足够的强度，一般用45钢或Q235A制成，最好调质2832HRC。3.5.4 垫块的尺寸垫块=推出行程+推板厚度+推杆固定板厚度+（510）=46+20+15+（5-10）=86-

29、91mm，这里将垫块（2×53mm×270mm，厚度为90mm）的尺寸定为90mm。3.5.5 垫块的主要作用在动模座板与支承板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度的要求。垫块材料为45号钢，也可以用HT200。球墨铸铁等。该模具垫块采用45号钢制造。3.5.6 支承板支承板（270mm×270mm，厚度为35mm）应有较高的平行度和硬度，因为该套模具的型芯固定在支承板上。材料较宜采用45钢，调质2832HRC。3.5.7 动模座板动模座板（320mm×270mm，厚度为25mm）材料为45钢，其上有4个M6的沉头

30、螺钉，中间开有圆孔。3.5.8 推板（160mm×270mm,厚度为20mm）推板（160mm×270mm,厚度为20mm）材料为45钢，用4个M8的六角圆柱螺钉与推板固定板联接。3.5.9 推杆固定板（160mm×270mm，厚度为15mm）推杆固定板（160mm×270mm，厚度为15mm）材料为45钢。3.5.10动模垫板（270mm×270mm，厚度为40mm）动模垫板（270mm×270mm，厚度为40mm）其上有4个M16的沉头螺钉，中间开有圆孔。要求有足够的强度，一般用45钢或Q235A制成，最好调质2832HRC。3.

31、6脱模推出机构的设计注射成型每一循环中，塑件必须准确无误的从模具的凹模中或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置成为脱模机构，也常称为推出机构。3.6.1 脱模推出机构的设计原则塑件推出（定出）是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定塑件的质量，因此次塑件的推出是不可忽视的。在设计推出脱模机构时应遵守下列原则。（1）推出机构应尽量设置在动模一侧。（2）保证塑件不因推出而变形损坏。（3）机构简单、动作可靠。（4）良好的塑件外观。（5）合模时的准确复位。3.6.2 脱模力的计算（1）110主型芯脱模力计算。因为，此时塑件称为薄壁塑件。根据参考文献2式4-24脱模力为:（2）76型芯脱模力计

32、算。因为，此时塑件称为薄壁塑件。根据参考文献2式4-2脱模力为:（3）4-8型芯脱模力计算。因为，此时塑件称为厚壁塑件。根据参考文献2式4-2脱模力为:式中，t塑件的壁厚（mm）； r型芯的平均半径 E塑件的拉伸弹性模量（MPa），参考文献4表2-12，取1300S塑料成型的平均收缩率（%）；参考文献4表2-12，取0.0175L被包型芯长度（mm）；脱模斜度（°）；塑料泊松比，参考文献5表2-12，取0.33； f塑料与钢材之间的摩擦因数，参考文献5表2-24，取0.45由决定的无因次数，由决定的无因次数，3.6.3 推出结构的设计。推件板推出的特点是推出力大而均匀，运动平稳，且不

33、会在塑件表面留下推出痕迹。另外，本设计采用点浇口，充模时容易形成封闭式气囊，因此在型芯上设置4根8推杆，以供排气，使推出更加平稳。此外综合模具结构，最终确定推出方式为推件板的推出方式。推件板推出时为了减少推件板与型芯的摩擦，在推件板与型芯之间留出0.2mm的间隙，并采用锥面配合，如图15所示。为了防止推件板因偏心或加工误差而与锥面配合不良而产生溢料，推件板与型芯应进行适当预载，保证了推件板与凸模锥面准确定位。最终确定推件板加工尺寸如图16所示。图15 推件板与型芯锥面配合形式 图16推件板加工尺寸3.6.4 校核推出压应力校核：（1）推出面积。（2）推件板推出应力。参考文献3表2-12，PP许

34、用应力为12MPa。参考文献1公式7-1许用应力为：，校核合格。3.7冷却系统的设计本套模具塑料的温度为200左右，而塑件固化后从模具型腔中取出时的温度应该在40以下。热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，使熔融塑料的热量尽快的传给模具，以使塑料可靠冷却定型并可迅速脱模。（1） 冷却介质冷却介质有冷却水和压缩空气，但用冷却水比较多，因为水的热容量大、传热系数大，成本低。用水冷却，即在模具型腔的周围部开设冷却水道。如果忽略模具因空气对流、热辐射以与与注射机接触所散发的热量，不考虑模具金属材料的热阻，可对模具冷却系统进行初步的简略计算。PP其成型温度与模具温度分别为160220和408

35、0。所以，模具温度初步选定为60，用常温水对模具进行冷却。（2） 冷却系统的计算。1）塑料制品的体积2）塑料制品质量。3）塑件壁厚为2mm，但尺寸较大，根据参考文献2表13-2得，。因此，成型时间t=45s，每小时注射次数N=80次。4）单位时间注入模具中的塑料熔体总质量为：W=Nm=80×0.11kg=8.8kg/h（3）确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量Q参考文献2表4-35直接可以知道PP的单位热流量Q的值，Q=590KJ/kg。（4）计算冷却水的体积流量。设冷却水道入口的水温为，出水口的水温为，取水的密度为，水的比热容c=4.178KJ/(kg·)。参考文献5式

36、4-109以与式1-30，得到：（5）确定冷却水路的直径d当时，参考文献4表3-9-1，取冷却水道直径为10mm1）验算冷却水的雷诺数。当雷诺数Re4000时，流动呈现为湍流。参考文献4式1-42得到：式中，d冷却水道直径（m）； u流体流速，参考文献4式1-31，,A为管道截面积（）流体粘度，参考资料4附录六，·S2）验算冷却水在管的流速u。（最低流速），合理。 （6）求冷却管壁与水交界面的膜转热系数h 因为平均水温为23.5，查文献2表2.8-5得f=6.72KJ/(·h·)（7）计算冷却水通道的导热总面积A（8）计算模具冷却水管总长度L（9）模具上应该开设的冷取水管道数目与布置本设计采用凹凸模各一条水道进行冷却。3.8合模导向机构的设计注射模的导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。按照作用分为模外定位和模定位。模外定位是通过定位圈与注射机相配合，使模具的浇口套与注射机喷嘴精确定位；而模定位机构则是通过导柱导套进行综合定位。当采用标准模架时，因模架