土豆削皮机毕业论文(9)

?--塑料的平均成型收缩率； ?--塑料的泊松比；

h--型芯脱模方向高度；

Kf--脱模斜度修正系数，其计算式为：Kf?与钢材表面之间的静摩擦系数，?为型芯的脱模斜度；

由上式得：Kf?0.45?1?0.45（此处?近似取0） 1fcos??sin?，f为制品

1?fsin?cos?脱模阻力Qc及需克服的真空吸力计算如下： Qc?8tE?hKf1??8?2?6?103?0.45?10?2?45?0.45=

1?0.3 =12497N Qb?0.1Ab?0.1?3600?360N

所以，脱模力的计算如下：

Qe?Qc?Qb?12497?360?12857N

二、推出零件的校核

推出零件在推出制品时要承受脱模阻力，因此其尺寸应进行校核。 1、推杆直径的确定

推杆推出制品或推顶推件板时应有足够的稳定性，其受力状态可简化为一端固定、一端铰支的压杆稳定性模型。根据压杆稳定公式推导，推杆直径的计算式为：

l2Qe1/41302?128571/4d?K()=1.5?()?6mm

nE3?2.1?105- 40 -

取国家标准d?6mm

式中：k--安全系数，k=1.5~2； l--推杆的长度； Qe--脱模力；

E--推杆材料的弹性模量； n--推杆根数； 2、推杆直径的校核

推杆直径确定后，还应进行强度校核。 ?c?4Qe??s n?d2 式中：?c--推杆所受的压应力；

?s--推杆材料的屈服点（320MPa）； 所以，?c?4?12857?45.5MPa?320MPa??s 210?3.14?6所以，d=6mm符合要求。

第十二章 温度调节系统的设计

注塑模具不仅是塑料熔体的成型设备，而且还是热交换器，模具温度调节系统直接关系塑料件的质量和生产效率。ABS成型的手机充电器外壳因为其模具温度一般小于80oC，故不设置加热系统。除此之外，ABS是要求的模温较低，对于大多数此类模具，仅需设置冷却系统即可。这里就只采用冷却系统。

一、冷却系统的设计准则

1、要优先考虑冷却水管的位置，而后综合处理脱模机构零件布置和镶块结构。

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并要首先保证型芯的冷却。通常对凸模和凹模采用两条回路。

2、要保证实现管道冷却水湍流状态的流速和流量，还要保证足够的水压。出水温度和进水温度差别越大，说明模具温度越不均匀。

3、管道直径经揣流计算，一般取d=8~25mm。管道过细，加工和清洗困难。进水和出水的接头尽量在模具的一侧，并置于不妨碍注塑操作的方向。

4、冷却水管的布置以均匀为前提。水孔壁与型腔壁通常的间距h=1.5~3d，孔壁之间的间距b=2.5~4d。均匀布置后，按需要作局部调整。过大间距会使模温不均匀；过小孔壁承受型腔高压后,由于弯曲应力和剪切应力及综合变形作用，在孔的中央部位会产生型腔壁的压塌现象。

二、冷却系统的设计计算

该设计可做如下处理：注射ABS制品的土豆削皮器，产量为20.4Kg/h，用20oC的水作为冷却介质，其出口温度为27oC，水呈湍流状态，模具的平均温度为60oC模具的宽度为315mm。下面的计算将求出冷却管道的直径及所需要的冷却管道的孔数：

①求塑料制品在固化时每小时释放的热量Q。查表9.8-4（《中国模具设计大典》第2卷）得ABS单位重量放出的热量Q1=3.5×102kJ/Kg。故

Q=WQ1=20.4×3.5×102=7140kJ/h

②求冷却水的体积流量 由式（9.8-15）得

qV?WQ17140/60?

?x1(?1??2)1?103?4.187?(27?20)=5.68×103cm3/min

③f求冷却管道的直径d。查表9.8-1，为了使冷却水处于湍流状态，取

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d=9mm。

④求冷却水在管道内的流速v。由（式9.8-20）得

4qV4?5.6?10?3v?? 22?d3.14?(9/1000)?60 =1.47m/s

⑤求冷却管道孔壁与冷却水之间的传热模系数h。查表9.8-5，取f=7.22(水温为30oC时)，再由式(9.8-18)有

(?v)0.83.6?7.22?(0.996?103?1.47)0.8h?3.6f? 0.20.2d(9/1000) =0.230×10-2kJ/(m2·h·oC) ⑥求冷却管道总传热面积A。由式（9.8-17）有

A?60WQ160?7140/60? h??0.230?104?[60?(27?20)/2] =0.085mm2

⑦求模具上应开设的冷却管道的孔数n。由式（9.8-21）有

n?A0.039

?dL3.14?0.009?0.384=7.8孔 取8孔。

型腔部分的冷却按照上述计算原则取两边各1孔，其尺寸位置参见装配图。 由于型腔是圆形阵列分布，所以水道设计成环形分布，与表面积接触更多，更利于冷却，横向纵向的水道都设计有，详见装配图水道设计。

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第十三章 零件的加工

现代模具制造工艺中，由于凹、凸模及与其相关的成型零件用的金属材料多为优质合金结构钢，多须在高硬度（58~62HRC）或在62HRC以上的状态下，进行二维、三维型面的高效、精密成型加工。因此，常采用电火花成型、电火花线切割成形加工，电解成型加工等物理的、化学的特种成型工艺技术，是现代模具制造业中常用专业工艺。

一、凹模的加工

由于凹模为不规则的零件，型腔部分须采用电火花加工。电火花加工是一种特种加工，它不同于以往的机械加工，是利用脉冲放电的电腐蚀现象来进行尺寸加工的，它与机械加工相比，有如下特点：

1、是不接触加工

加工时，工具电极与工件不接触，二者之间不存在宏观作用力，而且工具材料也不必比工件硬。并能在淬火后加工。 2、加工过程中没有宏观切削力

火花放电时，局部、瞬时爆炸力的平均值很小，不足以引起工件的变形和位移。

3）可以“以柔克刚”

由于电火花加工直接利用电能和热能来除去金属材料，与工件材料的强度和硬度等关系不大，因此可以用软的工具电极加工硬的工件，实现“以柔克刚”。

采用窄脉冲精加工时应选用正极性加工（即工件接脉冲电源正极），而且用较长的脉冲进行粗、中加工时应选用负极性加工。 下面是凹模（整体式）的零件图：

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