免费毕业论文--齿轮链轮套件设计(十)

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免费毕业论文--齿轮链轮套件设计(十)

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成的水蒸气、塑料局部过热分解产生的低分子气体、塑料助剂挥发(或化学反应)所产生的气体,以及热固性塑料交联硬化释放的气体等。这些气体不排出，一方面会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及填充缺料等缺陷；另一方面气体受压，体积缩小而产生高温，会导致塑件局部碳化或烧焦，同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度。因此设计型腔时，应考虑排气的问题。一般我们利用配合间隙排气：通常中小型模具的简单型腔，可利用推杆、活动型芯以及双支点的固定型芯端部与模板的配合间隙进行排气，其间隙为0.03 mm～0.05 mm。

第11章   温度调节系统的设计
11.1加热系统
    由于该模具的模温要求在80℃以下，又是小型模具，所以无需设置加热装置。
11.2冷却系统
    一般注射到模具内的塑料温度为200℃左右，而塑件固化后从模具型腔中取出时其温度在60℃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量快地传给模具，以使塑料可靠冷却定型并可迅速托模。
    对黏度低、流动性好的塑料（如聚乙烯、聚丙烯、聚笨乙烯、尼龙66等），因为成型工艺要求模温都不太高，所以常用常温水模具进行冷却。
PA66的成型温度和模具温度分别为250℃~280℃、50℃~80℃，用常温水对模具进行冷却。
11.2.1冷却介质
冷却介质有冷却水和压缩空气，但用冷却水较多，因为水的热容量大、传热系数大、成本低。用水冷却，即在模具型腔周围或内部开设冷却水道；
11.2.2冷却系统的简略计算
（1）求塑件在固化时每小时释放的热量Q
通过查表得知聚酰胺单位质量放出的热量
Q1=6.5×10KJ/kg~7.5×102 KJ/kg，取Q1= 7.5×102 KJ/kg，故
Q=WQ1= 0.26×7.5×102KJ/h
其中 W——单位时间（每分钟）内注入模具中的塑料质量（kj/min），该模具每分钟注射两次，
11.3注射过程中的热量传递
在注射成型过程中，模具温度直接影响到塑件的成型质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺不同，模具温度的要求也不同。对于要求较低模温（一般低于80℃）的塑料，需设置冷却系统，通过调节水的流量来调节模具的温度。对于要求较高模温（80℃~120℃）的塑料，若模具较大，模具散热面积广，有时单靠注入高温塑料来加热模具是不够的，因此需要设置加热装置。
塑料传给模具的热量与自然对流散发到空气中的模具热量、辐射到空气中的模具热量及模具传给注射机热量的差值，即为用冷却水扩散的模具热量。
11.3.1塑料传给模具的热量
单位时间内塑料传给模具的热量按下式计算：
Q=nmq=nmCp(T1－T0)=(3600÷1.8)×0.1×1×(200－50) =30000 kJ/h
Q为单位时间内塑料传给模具的热量（kJ/h）；n为每小时的注射次数；m为每次的注射量（包括浇注系统）（kg）；q为单位质量的塑料在模腔内的总热容（kJ/kg）；Cp为塑料的比热容[kJ/（kg·K）]；T1、T0分别为塑料熔体充模和塑件脱模时的温度（℃）
11.3.2自然对流散发到空气中的模具热量
单位时间内通过自然对流散发到空气中的热量可按下式计算：

   W/(m·k)
   =0.311
=3.6×6.44×0.311(160-35)=901.278 kJ/h
Q为单位时间内通过自然对流散发到空气中的模具热量(kJ/h)；h为自然对流时的传热系数（W/(m·k)）；A为能够发生自然对流的模具表面积（m）；为模具整体的平均温度（℃）；Tr为室温（℃）；A为模腔的表面积（m）；A为分型面的面积（m）；A为模具四周与空气接触的表面积（m）；为开模率；为成型周期（S）；为注射时间（S）为塑件在模内的冷却时间（S）。
11.3.3辐射散发到空气中的模具热量
单位时间内通过辐射方式散发到空气中的模具热量可按下列经验公式计算：
=[]×20.08×0.289=1517.69 kJ/h
式中，为单位时间内通过辐射方式散发到空气中的模具热量（kJ/h）；为辐射率，对于模具四周的侧表面，若属于未加工的毛坯面，=1；若为氧化的切削加工面，=0.8~0.9；若经过磨削加工，=0.04~0.05。
11.3.4模具传给注射机的热量
注射模的动模和定模分别安装在注射机的动模固定板和定模固定板上，所以模具的热量必然会有一部分传给这两块固定板。单位时间内模具传给这两块固定板的热量为
=3.6×140×50×10×(160-35)=3150 kJ/h
式中，为单位时间内模具传给注射机动定模固定板的热量（kJ/h）；为模具与注射机动定模固定板之间的传热系数[W/(m·k)]，其值与动定模底板的材料有关，采用碳素钢时可取140 [W/(m·k)]，采用合金钢时可取105 [W/(m·k)]；为动定模座板与注射机固定板之间的接触面积(m)。
11.3.5需要用冷却水扩散的热量
综上所述，用水流对模具进行冷却时，单位时间内需要冷却水扩散的模具热量为
=30000-901.278-1517.69-3150=24431.032 kJ/h
由此可知,需要设计冷却水道,在此我们设计三个冷却水道，分别为Φ10的三个孔接上软水管，利用冷却水进行冷却。
第12章 PROE零件造型及模具图绘制
12.1 PROE零件造型
12.1.1新建零件文件参数设计如图所示图1.1.1，图1.1.2。

图 12.1                                    图12.2
12.1.2设置Φ60齿轮参数
（1）在主菜单中依次选择“工具”——“参数”选项，系统将自动弹出参数对话框。并设置参数。
12．1．3草绘画四个圆并打开“关系”对话框设置，单击“关系”中的“确定”按钮，与输入的参数和关系式相比参数值已经发生了变化，创建Φ60

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2010-03-19 10:44:44【返回顶部】