密封件注塑模具设计(8)

河北工程大学材料成型课程设计

查《塑料成型工艺与模具设计》表4-24得：

E=900 MPa； S=2.55 %； L= 7mm； r=6mm； f=0.23；

K1=2λ2/（cos2φ+2λcosφ）=5.54； K2= 1+fsinφcosφ=1； A=56.75mm2； μ=0.38； φ=1°

2πrESL(f-tanφ)+0.1A

(1?μ?K1)K2F=

=

2π*6*900*2.55%*7*(0.23-tan1) +0.1*56.75

(1?0.38?5.54)*1=186.02N

2. 脱模推出机构的选择

若采用推杆推出，

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（1） 推出面积 设直径为6㎜的推杆设置一根，那么推出面积为：

A=

?d24??*1724=226.98mm2

（2） 推杆推出应力

Σ=F/A=16.3≥[σ]

综上所述，采用推杆推出符合要求。 注：

（1） 该模具全部采用直径为6㎜的推杆，每个塑件只需一个推杆； （2） 推杆装入模具后，其断面应高出型芯上表面0.05㎜～0.1㎜； （3） 推杆与推杆固定板通常采用径向单边0.5㎜的间隙，推杆台肩与沉

孔轴向间隙0.03㎜～0.05㎜.这样能在多推杆的情况下，不因各板上推杆孔间的加工误差而引起的轴线不一致而发生卡死现象;

（4） 推杆用45号钢，热处理要求硬度为45～50HRC，工作端粗糙度要求Ra

值为0.8μm.

第五节 排气系统的设计

在塑料熔体填充注射模腔过程中，模腔内除了原有的空气外，还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而形成的水蒸气，塑料局部分解产生的低分子挥发气体，塑料助剂挥发（或化学反应）所产生的气体；这些气体如果不能被熔融塑料

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顺利地排出模腔，将在制件上形成气孔，接缝，表面轮廓不清，不能完全充满型腔，同时还会因为气体被压缩而产生的高温灼伤制件，使之产生焦痕，色泽不佳等缺陷。

注射模通常有三种排气方式：利用配合间隙排气；再分型面上开设排气槽；利用排气塞排气。

分析塑件的形状尺寸，塑件的高度远远小于塑件的直径，所以模具不需要设置排气系统。

第六节 温度调节系统的设置

模具成型过程中，模具温度会直接影响到塑料熔体的充模、定型、成型周期和塑件质量。

模具温度过高，成型收缩大，脱模后塑件变形大，而且还容易造成溢料和粘模。模具温度过低，则熔体流动性差，塑件轮廓不清晰，表面会产生明显的银丝或流纹等缺陷。

1. 冷却介质

对于粘度较低，流动性较好的塑料，应为成型工艺要求模具的温度不高，所以可以用水冷却。PE的模具温度为30～70℃，所以，模具的温度初选定位30℃，用常温水对模具进行冷却。

2. 冷却系统的简略计算

（1） 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量

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① ② ③

塑料制品的体积 V=6.18cm

塑料制品的质量 m=ρV=6.18×0.95=5.87g=0.00587kg

塑件的壁厚为1mm，可以查表4-34得t冷=4.5s。取注射时间t注=1.6s，

3

脱模时间t脱=8s，则注射周期t=t注+t冷+t脱=（1.6+4.5+8）g=14.1s。由此得出每小时注射次数：N=（3600/14.1）次=255.32次 ④

单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量 W=Nm=255.32*0.00587kg/h=1.5 kg/h

（2） 确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量Qs

查表4-35直接可知PE的单位热流量Qs的值得范围在（690～810）KJ/kg之间，故可取Qs=750KJ/kg

（3） 计算冷却水的体积流量qv

设冷却水道入水口的水温θ2=22℃，出水口的水位θ1=25℃，取水的密度ρ=1000kg/m3，水的比热容c=4.187kJ/(kg·℃)。根据公式可得：

qv=

WQs1.5*750==0.00149m3/min

60?c(?1??2)60*1000*4.187*(25?22)（4） 确定冷却水路的直径d

当qv=0.00149m3/min时，取冷却水孔的直径d=0.008m。 （5） 冷却水在管内的流速v

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V?4qv60??d2?4?0.00149?0.49m/s 260?3.14?0.008（6） 求冷却管壁与水交界面的膜传热系数h

因为平均水温为23.5℃，查表4-31可得f=0.67，则有：

4.187f(?v)0.84/187?6.7?(1000?0.49)0.8?0.0080.2h?d0.2

=1.05*104kJ/(m2·h·℃)

（7） 计算冷却水通道的导热总面积A

A?WQs?hΔ?1.5*7501.05*104*（30-22?25）2?0.0165m2

（8） 计算模具所需冷却水管的总长度L

L?A0.0165??0.656mm?656m ?d0.008?3.14（9） 冷却水路的根数x

设每条水回路的长度l=200mm，则冷却水路的根数为

x=

L656??4根 l200

第六章 模具装配图的设计

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