塑料注射模具冷却系统的自动设计
摘要
本研究扩展了我们以前对初步设计阶段的自动化调查冷却系统设计的工艺布局设计阶段。而在功能方面冷却系统的初步设计阶段考虑，布局设计阶段涉及的设计的功能性和可制造性。图形结构捕捉一个给定的初步设计图的遍历算法，从图形结构产生候选的冷却回路。启发式搜索技术开发的冷却回路的布局设计的初步生产计划生成。对布图设计的模糊评价框架开发的各种设计方案的生成率。一个实验实验系统来验证该方法的可行性，并从系统生成的例子来说明设计过程自动化的主要步骤。Q 2004 Elsevier公司保留所有权利。
关键词：设计自动化；自动化设计合成；塑料注射模冷却系统的设计
1、简介
对塑料注射模冷却系统的作用是在注射成型过程中提供的热调节。当热塑料熔体进入模具的型腔，它通过冷却系统冷却并凝固散热。在冷却阶段一般约占注射成型过程的总周期时间的三分之二，高效冷却的过程是非常重要的生产力。冷却系统在产品的质量也起着重要的作用。冷却系统提供整个部分均匀冷却防止收缩，内部应力，保证了产品的质量，和脱模的问题。除了功能方面，冷却系统的设计还应考虑系统的可制造性来控制模具的建设成本。
冷却系统的设计是个复杂的过程，可以分为三个阶段：初步设计、布局设计和详细设计。虽然，CAD／CAM系统广泛应用于注塑模具的设计，它们主要局限在详细设计阶段提供的几何建模工具。专业独立的或附加的软件包，为模具结构各部件或子系统的设计提供了交互式几何建模工具也可售。然而，有限的研究工作的自动化工具，可以发挥更积极的作用，在初步设计阶段的报道。在以前的研究项目中，我们开发了一个基于特征的方法创建初步设计自动和给定一个塑件形状复杂，基于特征的方法分解成更简单的部分的形状特征，称为冷却特点。冷子流程，然后自动生成每个确认功能提供所需的冷却功能。在目前的研究中，在设计过程的自动化扩展到规划设计阶段。技术的发展而产生的设计自动从初步设计考虑到冷却系统的功能和制造方面。
2、相关工作
有四个主要的研究领域为塑料注射模具冷却系统，相关即计算机辅助工程（CAE）分析，优化设计，新的制造技术，和自动化的设计合成。大多数早期的研究工作专注于CAE分析。经过二十多年的广泛研究，商业CAE软件包如MoldFlow软件Moldex3D目前已经广泛的应用于实践，分析一个给定的设计。这些CAE方法预测的温度分布和冷却时间的变化。效率和质量可以实际模具制造之前估计。而CAE方法能够分析一个给定的设计，他们不建议改变设计的问题时，从分析检测结果。优化方法报告利用CAE分析结果优化设计。给定一个初始的冷却结构设计，目标函数转化为一个测量温度的均匀性和冷却效率。目标函数表示的参数与配置的冷却系
统和工艺条件。通过优化算法与冷却分析算法相结合，初步设计可以微调优化冷却系统的设计。
最近，方法，建立更好的冷却系统，采用新的制造技术已被报道。代替传统的钻孔方法产生的直线通道，Sachs等人。报道了一个方法，利用实体自由成形制造技术生产的随形冷却水道。这样的渠道从模具中的印象，保持一定的距离，因此，精确的温度控制是可能的，即使是一个具有复杂形状的零件。据报道，温度分布更加均匀，塑件的尺寸控制，从而可以实现更好的。Sun等人。用数控铣床铣槽产生的U形冷却通道。这种技术类似于形冷却的方法，在渠道能够按照模具形状的印象。随形冷却方法，在温度控制的改进也有报道。
我们的工作重点是在冷却系统的自动设计合成，这是一个方面，没有得到很好的研究。在我们以前的工作基于特征的技术，初步设计了自动生成。本文报道的工作集中在版图设计自动化。自动布局设计过程转化为一个启发式搜索过程。通过启发式搜索设计自动化是一种常用的技术，并已在机械设备自动化设计研究。启发式引导的设计过程是基于冷却性能和候选设计可制造性模糊评价。在各种应用领域的自动可制造性分析已经被广泛的研究，并grupta等人。报告全面调查。评价方法研究的灵感来自于报道的方法在可制造性评价机械零件和安装计划。模糊逻辑在评估使用的灵感来自于模糊逻辑在注射模设计中的各方面研究中的成功应用，包括分模方向的确定和可塑性分析。
3、该方法的概述
在初步设计阶段，主要要解决的问题是，功能要求，冷却要求，一个给定的塑料部分。初步设计指定的类型（例如u-circuit，平行通道，鼓泡器、冷却塔等），大小（例如通道长度和直径），和冷却元件的冷却形式的子流程的大致位置。每个子流程提供冷却功能，带走的部分区域的热。我们以前的研究表明，初步设计主要可以从零件的几何形状决定的，和一个自动化的设计特征识别方法。给出的初步设计，完成冷却流程的开发在布局设计阶段通过连接各个子流程和冷却的元素结合在一起。版图设计过程中考虑可制造性和对冷却流程物理实现的可行性。
在目前的研究中，调查的重点是冷却不使用并行冷却系统或者只有一个冷却回路系统。要处理包括的主要项目：主要的冷却单元的位置，通道连接冷却通路和流程，以及冷却系统的入口和出口的位置。每个项目的设计是相互关联的，设计过程分为四个主要阶段的操作。（a）一个图结构推导表示图的初步设计和修改，便于后续操作。（b）冷却回路图结构的生成。（c）候选的冷却回路，通过发展初步的生产计划对布图设计的一代。（d）对冷却性能和可制造性的候选布局设计的评价。
设计过程的第一阶段是准备阶段，从而导出以利于后续操作形成初步的设计表现。从第二阶段，控制结构在设计过程中用来控制进程从一个阶段过渡到下一个，和回溯从后期到前一阶段。设计过程转化为一个搜索过程，即在每一个阶段的候选设计选择处理。一个搜索树来表示设计过程，如图所示图1，在搜索树的每个节点代表一个操作或操作输出。作为一个选择在某个阶段，最终可能会导致在后期一个死胡同，回溯法是重要的设计过程。例如，一个候选人的冷却回路，最终可能导致布局设计，冷却性能具有非常低的评级。为了寻找一种替代方案，设计
过程的回溯到调查第二阶段（a）从相同的进口替代的冷却回路；或（b）替代进口并生成一个新的冷却回路，然后重复后续阶段的开发方案设计。（图2）（1）对一部分冷却系统的初步设计。为便于说明，只有模具的一半显示核心。显示了设计过程中产生的最终的布局设计。（2）显示了两个在设计过程的第二阶段产生的替代品。
图1表示设计过程的搜索树图2自动布局设计过程
3.1、图的表示和操作的初步设计
一组子流程组成的各种类型的冷却元件形成一个初步的冷却系统设计，生成的布局设计的一个基本问题是身份适当的连接子流程内（例如一组平行通道之间的互连）和相邻的子流程（如连接在两u-circuits相邻两层）使他们可以连接到形成一个完整的冷却回路。
基于图形的技术来解决这个问题，这包括三个主要步骤。（a）设计的初步设计图。（b）在图中添加额外的节点和边为代表的各种可能的联系和子流程中。（c）用一个具体的图的遍历的方法找到对应的候选冷却回路的路径。步骤1和2是在下面的小节描述的步骤3，并将在下一节中描述的。
3.2、图表示
这是初步设计图最初是一套相互独立的子图的构造，使得每个子流程的初步设计规定的子图表示。在子图中的每条边代表一个冷却通道，每个节点表示一个入口，出口，或连接点之间的相邻通路。在图的边上都标有一个属性：L，C的边缘或x-edge。L用于表示直线边缘冷却通道（L）。C-EDGE用于表示冷却通道的边缘形状复杂（C型）。x-edge用于边表示通道，从而起到互连的子流程或子流程内（冷却元件X通道）。
冷却元件在每个子流程如下：一个人的冷却通道，两节点连接的L的使用；对平面冷却元件（如u-circuit或V-channel），一个简单的路径的节点组成的交替序列L型边使用；具有一个入口和出口，在彼此接近的元素（如鼓泡器和挡板），或一个元素与三维复杂的冷却通道（如冷却塔），两节点连接的C-EDGE使用。
3.2.1图改性
冷却系统不使用并联冷却只有一个冷却回路对应于该图表示一个简单的路径。搜索图的一个适当的简单路径连接所有或大部分的冷却元件在初步设计规定的，应是一个连通图的图。然而，图初步建成代表初步设计是没有关系的，因为有子图对应的各个子流程之间没有连接，和子流程本身可能不通过连接组件的图形表示。因此，最初的图要修改的一组操作，成为连接图。
3.2.2改性的运算
这些子图只包含L型边，这为代表的渠道L型边躺在同一平面上，被称为运算。典型的冷却元件被运算包括u-circuits，v-channels，以及并联冷却通道位于同一平面集。每个L-图进行了修改，如果有必要，形成至少一个周期的一个连通子图。改性是通过添加额外的通道，连接现有渠道的终点了。显示结果图结构源于一个简单的例子，初步设计了图2。注意，图的结构是由两个连通子图，并且每个子图是由L型边这代表了冷却元件在初步设计规定的，和X边这是在图形修改补充。
图3冷却系统的初步设计图
3.2.3子图融合
合并的子图的目的是将个体形成连通图的子图。由于每个子图代表一个初步设计中指定的子通路，合并过程应（i）避免在子图的任何重大修改；和（ii）使用尽可能短的x-edge每当一个x-edge需要建立一个连接。这些确保合并过程中不造成的初步设计是在单独的子图表示的意义偏差。合并的过程包括两个阶段。
在第一阶段，只运算被认为是。考虑两运算LGI和LGJ躺在飞机的PLI和PLJ。他们合并，如果（我）PLI和PLJ他们之间是平行的几何距离小于阈值；或（ii）PLI和PLJ在同一平面上，并有一对平行的通道，一个来自LGI和其他从LGJ这样，他们之间的几何距离小于阈值。在前一种情况下，LGI和LGJ合并成一个单一的子图，按照下面的方法添加节点和边。在原代表相应的渠道运算翻译是从PL等距离的平面I和PLJ。在后者的家，LGI和LGJ通过将通路对合并（因此在子图对应边）由一个单一的通道，两通道之间的谎言。
在第二阶段，所有子图被考虑进去。任何两个子图的合并如果距离他们之间是最小的。这个距离两个子图之间GI和GJ是指之间的最小距离距离边缘之间的GI和一个边缘GJ。这个距离之间的边缘EI对GI和边缘EJ对GJ是指由通道之间的最短距离EI和EJ。合并执行迭代，直到所有的子图合并成一个单一的图。
合并两个子图GI和GJ（没有必要运算），一个x-edge（可能是一个额外的节点）添加；这相当于增加一个通道连接两个子流程为代表的GI和GJ。该通道的冷却效应没有在初步设计阶段考虑，最短的渠道应该是用来避免在冷却系统的冷却效果有明显的变化。因此，这个新通道的两端点，对每一个子流程，应放置的位置处的最小距离GI和GJ得到了。如果出现两平行通道之间的最小距离，两个新的渠道（这两X边）的构建。在每个通道的结束点至少有一个是在子流程存在的终点。如果相同的最小距离发生平行通路多间，X边用相同的方法添加到每一对。连通图G从合并过程中获得的是代表不同的方式冷却元件和子流程可以连接。连通图的初步设计图2。
4、候选冷却回路的生成
从连接图找到候选人的冷却回路G从上一步得到的，入口是第一选择的节点间的G。启发式算法可以根据一个特定的成型条件的具体要求，这个选择。一个简单的启发式，对应的冷却系统设计的一个常见的做法是选择节点，靠近门的位置。从选定的入口节点，一组简单的路径是从G通过遍历G使用一个特定的递归的深度优先搜索算法。在搜索树，捕捉所有简单路径对应的候选冷却回路选用进口的搜索结果。
对设计过程的要求是，冷却回路产生应尽可能多的冷却元件的连接。这就要求简单的路径应尽可能长。的概念最大路径因此，介绍。给定一个节点n零进入G一开始，路径n零最大如果终止于一个结点nn这样，所有节点相邻nn包括在路径。换句话说，一个最大的路径不能进一步扩展的长度没有创建一个环。
图4 从节点2开始冷却回路的产生。 4.1、路径搜索算法
最初，一个搜索树T 是用一根对应于给定的开始节点构造n0。的搜索算法，然后调用图G 开始结n0。搜索算法首先检索所有节点n1这是相邻的输入节点n0进入G 。如果n0没有一个相邻节点，然后搜索算法终止。否则，相邻节点nI 存储到树T 作为儿童n0。图G 然后复制到一个新的图G-输入图，n0–n1和它的所有相邻节点n1）是从G 。
搜索算法是递归调用每个n1和一个新的图G 。递归搜索算法最终终止与一棵树T 包含所有的最大路径G 从那开始n0。下面进一步说明算法的伪代码。算法的路径搜索（G ，N0）输入：输入图Gn0输入节点全局变量：这个搜索树开始检索节点n1这是邻近N0先生；如果没有节点检索，去结束其他的{存储每个n0；删除所有的边缘n0–n1在G 一对于每个n1路径搜索（G ，n0）终点。
4.2、该算法的证明
这是证明搜索树的重要T所产生的路径搜索（G，n
）实际上包含了所有可以从一个给定的
节点的最大路径检索n
进入G。更具体地说，它是证明任何最大路径从n0进入G，有一个对应
的路径图。考虑一个最大的路径P进入G随着节点序列{n
0，n
1
，n
2
,…,n
K
，}。很明显，n0在任
何路径T从起点到节点T。
假设有一个路径PT进入T对应于该段{n
0，n
1
，n
2
,…,n
K
}的最大路径P。考虑节点nK这是相
邻的n
K 进入G。结n
K
不等于n1，I=0,…,K。否则，最大的路径P不是一个简单的路径。因此，
边缘从图形中删除G（G1，n1）I=0,…,K
1，?构建路径PT进入T。因此，当路径搜索调用一个G
1
与起始节点n
K ，G
1
必须包含的边缘n
k
–n
k-1
。作为一个结果，执行搜索路径（G
1
，n
K
）n
K
一并将其
保存为子节点n
K 进入T。路径段{n
，n
1
，n
2
,…,n
K
}因此存在T。使用感应，路径{n
，n
1
，
n 2,…,n
K
}存在T。
显示的最后一个节点n
n
最大的路径P存储为一个叶节点T考虑到所有的节点，n
1
进入G这
是邻近n
n 。根据最大路径的定义，所有相邻节点n
I
的最后一个节点nn在最大的路径。考虑执行
路径搜索（G
1，n
I
）处理相邻节点n
I
。作为n
n
相邻邻n
I
。因此，当路径搜索（G
1
，n
n
）时，相邻
的节点n
I 将检索到的因为所有的边上n
n
进入G已删除G一由以前的处决路径搜索（G1，n
I
）。
路径搜索（G
1，n
n
）从而终止不创建子节点n
n
，离开n
n
作为一个叶节点T。
5.布图设计
给定一个候选的冷却回路，接下来的任务是通过开发一个初步的生产计划生成的布局设计生产的冷却回路模具中插入，和（ii）连接流程的入口和出口通过模架的模座的侧壁。（一）显示了一个简单的流程和模具镶件。（b）显示孔的模具，实现流程的钻。流程中的每一个通道被钻了一个洞从墙的模具插入形成的，和一个插头插入密封孔进入。该流程的进出口连接到沿镶件的安装方向钻模座。这确保密封胶（如O形圈）可以正常安装在模具和模具基体之间的界面。通道垂直于模座的侧壁然后加连接进水口和出水口。
图5实现冷却回路的钻孔方法。
5.1、钻孔方向
有参与布局设计生成的两个主要的任务：（一）每一通道的钻孔方向的选择（ii）通道位置的调整时，有一个通道和其他模具零件之间的干涉。确定一个通道钻孔方向，想象的通道从一端到延伸部分与模具插入边墙。一般来说，有两个方向，一个从每个底部，拓展水道。
平行水道，有更多的选择。一套R共线性的通道，该通道可分为两组R1种不同的方法，从而有R1钻通道的方法。因此，一个流程n共线性通道集M独立的渠道已超过2m n在选择钻井方向的选择。选择的数量的通道数是指数级的，启发式搜索来找到每个通道一个适当的延伸方向。
显示两例如冷却回路可能的选择。所示的替代的图6（b）要求在三个方向上钻孔（C）需要在五个方向钻。前者是可取的，因为它需要更少的机器设置。启发式是用来选择需要更少的机
器设备和更短的加工时间。启发式搜索是由两个主要的操作阶段：
图6 对于不同的布局设计，同样的冷却回路不同钻孔方向。
从一个流程的第一通道，每个通道依次检查是否是唯一可行的方向延伸。在这种情况下，通道是可行的方向延伸。一个通道只有一个可行的延伸方向在另一个方向，结果延伸通道（包括延伸部分）在不相邻的通路的路径；终止于制品的表面（即成型品的表面）或与其他模具零件。已使用的渠道延伸标记为方向优先方向。这些优先方向作为启发式，引导方向的选择对剩余的通道阶段2。
从第一个通路尚未延伸阶段1再次开始，每个通道依次为可行方向。这是必要的因为阶段1一些渠道已经扩展，这可能会影响其他渠道的可行的延伸方向。如果有一个通道的两个可行方向，一个方向是基于以下的启发式选择。选定的方向是唯一的方向，是一个优先方向。如果可行方向的优先方向，或是没有一个方向，然后方向，结果在一个较短的长度是。一次，是不是一个优先方向是选择的扩展，它被标记为优先方向。
优先方向的使用会降低钻井方向的数量，以便在机器设置的时间可以减少。使用方向较短的延伸部分，减少了加工时间和避免深孔钻所需要的额外的努力。
一个简单的例子说明图7。（a）和（b）显示阶段1在渠道操作L一和L五只有一个可行方向延伸。（C–E）显示在主要的步骤阶段2运营（C）显示剩余的通道，没有扩展的可行方向。（d）显示扩展L二在一个方向，结果在一个较短的延伸部分。三优先方向后延伸L二显示。
（E）显示的最终结果后的首选方向延伸的其它所有通道。
图7 钻孔方向的测定 在一定的冷却回路，它可能的情况是，有在运作阶段的渠道不可行方向。当这种情况发生时，手术终止和设计过程的回溯工作的另一个冷却回路。如果所有的冷却回路，来自选定的入口节点已经用尽，设计过程的回溯到选择另一个入口，产生一组新的候选人的冷却回路。
5.2、通道位置的调整 保持模具结构的强度，这是必需的，一个通路不能钻孔太靠近模具组件。因此，它被认为是一个通道，如果任何面对模具插入钻孔之间的最小距离小于阈值的干扰Tint 。当干扰发生时，有必要调整通道的位置。从第一个通道，每个通道的检查的干扰，和调整方法的选择和应
用，如果有必要的通道。如果所有的适用的调整方法不能去除干扰，调整过程结束和设计过程的回溯。
尽量减少对冷却回路的整体散热性能的影响，只有一个小的调整的通道的位置是不允许的。让Tint可允许的最大调整，X是沿特定方向的渠道调整量，{FI}表示面定义模具镶套，和D（X，FI）的最小距离FI和渠道的调整位置X。沿给定方向的优化调整是最小的X为冷却回路的连接序列形成的通道，一个通道的调整可能需要与相邻通路保持连接的相邻通道的调整。因此，根据相邻通路之间的几何关系，选择调整对相邻通路的必要的调整方向是不同的。三大调整的方法，即平面调整，从平面调整，和混合调整。
图8 对design-2 CAE模具冷却分析
图9 使用CAE对三种布局设计分析
在注塑模具冷却系统的设计自动化已在这方面的研究工作，取得了。自动设计过程转化为一个启发式搜索过程，其中的设计方案进行了探索搜索空间内直到得到一个满意的设计。在这项研究中的一个主要问题是生成候选的冷却回路。这是通过设计一个图形结构来捕获一个给定
的初步设计和图形的修改代表可以用来生成的布局设计的可能联系。一个具体的图的遍历算法，并证明了该算法能够恢复所有候选人的冷却回路，图中结构捕获。一个候选人的冷却回路到布局设计的进一步发展是通过生成一个初步的生产计划，考虑设计的可制造性和功能实现。一种布局设计模糊评价框架进行开发。实验结果表明，模糊评价是评价不同设计的自动设计过程中产生的一种有效方法。
在初步设计阶段，是在我们以前的工作中实现自动化。在本研究中开发的自动布局设计系统可对冷却系统的设计实现完全自动化的第二步。自动布局设计系统也可作为一个独立的系统。它有助于缓解考虑多种方案在开发布局设计从初步设计繁琐的任务模具设计工程师。模具设计工程师可以把更多的精力集中在初步设计阶段，在冷却系统更重要的功能方面的考虑。
这是需要进一步研究的一些局限性，目前的工作。本文认为，与一个单一的冷却回路，不使用并行冷却系统。对于更复杂的模具，并联冷却冷却回路可能需要多。这种限制是由的图的遍历算法的性能限制，和图的遍历的方法应该探索。另一个限制是在模糊评价。一个布局设计评价的主要标准已经建立和模糊评价的框架已经形成。一个模糊的加权平均来制定一个系统生成的布局设计的模糊评价。然而，用来确定等级权重是由模具工程师指定，根据他/她的经验。需要进一步的研究来确定这些权重的系统方法。
致谢
本文的工作是完全支持的战略研究的资助来自香港大学（项目编号：7001348）。
NO1. 第七章塑料成形概述 §7.1 塑料及塑料模的基本概念 塑料的概念：以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂制成的高分子有机化合物。 如图1所示，这些产品是什么材料制做的？你是否拥有这种材料的产品？举出2-3个例子。（设问引入新课） 图1 塑料制品 一、塑料的分类和工艺特性 1、分类（理解两个概念） （1）热固性塑料：将塑料升温熔融为粘稠液体后施加高压，可以充满的型腔而后使其冷却固化定型成为制品，如果在将其加热不再溶解。在成型过程中，该塑料是发生化学变化，其变化过程基本上是不可逆的．常见的塑料有酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂、脲醛塑料和不饱和聚脂。 （2）热塑性塑料：将该类塑料升温熔融为粘稠液体后施加高压，便可以充
满一定形状的型腔而后使其冷却固化定型成为制品．如果在将其加热又可进行另一次塑料成型，如此可反复地进行多次．在成型过程中，该塑料主要是发生物理变化，仅有少量化学变化，其变化过程基本上是可逆的常见的塑料有聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS（丙烯腈/丁二烯/苯乙烯的共聚物）。 注意：热塑性塑料与热固性塑料有关成型方面的区别 2、塑料成形工艺特性 概念：塑料在成形过程中表现出来的特有性质。 （1）流动性 遇到成型形状复杂、壁薄或尺寸较大的制品时，产品设计者应考虑在满足制品使用性能的前提下，优先选择流动性好的塑料来成型。 1）流动性对成形的影响 A、流动性好：易充满型腔，压力小； B、流动性差：不易充满型腔，压力大； 2）影响流动性的因素： 3）比较塑料的流动性 （2）收缩性 由于收缩率与塑件结构有关,所以设计模具时，需根据模塑收缩率来计算型腔的尺寸。 1）收缩率的定义。 2）影响的因素。 （3）结晶性 （4）硬化特性 （5）吸湿性与热敏性
编号: 冷却系统设计规范 编制：万涛 校对: 审核: 批准: 厦门金龙联合汽车工业有限公司技术中心 年月曰
第2页 一、概述 要使发动机正常工作，必须使其得到适度的冷却，冷却不足或冷却过度均会带来严 重的影响。 发动机过热，会破坏各运动机件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增 特别是活塞 环和气缸壁之间的运动，严重时会发生烧蚀、卡滞，使发动 “拉缸”现象，刮伤活塞或气缸，更严重时还会发生连杆打烂气缸体现 油变稀，运动机件间的油膜破坏，造成干摩擦或半干摩擦，加速磨损。 同时会降低发动 机充气量，使发动机功率下降。 发动机过度冷却时，由于冷却水带走太多热量，使发动机功率下降、动力性能变差。 发动机过冷，气缸磨损加剧。同时，由于过冷，混合气形成的液体，容易进入曲轴箱使 润 滑油变稀，影响润滑作用。 由此可见，使发 动机工作温度保持在最适宜范围内的冷却系，是何其重要。一般地, 发动机最适宜的工作温度是其气缸盖处冷却水温度保持在 80C ~90C ,此时发动机的动力 性、经济性最好。 、冷却系统设计的总体要求 a ）具有足够的冷却能力，保证在所有工况下发动机出水温度低于所要求的许用值（ 般为55°); 冷却系统的设计应保证散热器上水室的温度不超过99 Co 采用105 kPa 压力盖，在不连续工况运行下，最高水温允许到 110 C,但一年中 水温达到和 超过99 C 的时间不应超 过50 ho 冷却液的膨胀容积应等于整个系统冷却液容量的 6 %o 冷却系统必须用 不低于19 L/min 的速度加注冷却液，直至达到应有的冷却液平面, 以保证 所有工作条件下气缸体水套内冷却液能保持正常的压力。 三、冷却系统的构成 液体冷却系主要由以下部件组成：散热器、风扇、风扇护风罩、皮带轮、风扇离合器、 水泵、节温器、副水箱、发动机进水管、发动机出水管、散热器除气管、发动机除气管冷却不足, 加，磨损加剧, 机停转或者发生 象。也会使润滑 a) C ） d) e)
塑料模具设计
塑料模具设计复习资料 第三章 1.注射成型原理及工艺过程：基本原理就是利用塑料的可挤压性与可模塑性，先将松散的粒状或粉状成型物料从注射剂的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流态融体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以高流速通过机筒前端的喷嘴注射入温度较低的闭合模具中，经过一段保压冷却成型时间后，开启模具便可从型腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品。 2.注射机根据注射装置可分为：螺杆式、柱塞式、螺杆预塑化式 3.注射机的组成：注射机构、锁模机构、液压传动和电器控制系统 4.设计注射模时，为什么要对注射机有关的性能参数进行校核，具体要校核那些参数？ 注射模具是安装在注射机上的。在设计注射模时，必须了解注射机的技术规定（基本参数），正确处理好注射模与注射机的关系，材能设计出合乎要求的模具。 需要校核的基本参数： <1>、最大注射量的校核（Gmax=Gp1/p2。Gmax是注射机对成型塑料的额定最大注射量，G是注射机额定注射量，p1是所成型塑料在常温下的密度，p2是ps在常温下的密度） <2>.注射压力的校核（70—150） <3>.锁模力的校核{F》=Pm(nAz+Aj),【其中Pm=0.25—0.5,模腔平均压一般为20-40（一般塑料24-34，精密塑件29-44）】}
<4>.安装部分的尺寸校核（喷嘴尺寸，定位圈尺寸，模具厚度，螺孔尺寸） <5>.开模行程和定出机构的校核 5.注射成型工艺过程： <1>成型前的准备：为保证塑料制品质量，在成型前应做一些工艺准备工作，如：对成型物料进行外观（色泽、颗粒大小、均匀度）检验，对其工艺性能（熔融指数、流动性、热性能、收缩性）进行测试；对于某些容易吸湿的塑料abs、pa成型前应进行充分的干燥，以避免产品表面出现银丝、斑纹、气泡；成型不同种类塑料前，应对料筒进行清洗；对成型带有嵌件的塑件，应先对嵌件进行预热；对脱模困难的塑件，预备好合适脱模剂。 <2>注射工艺过程：加料、塑化、注射（充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却、脱模） <3>制品的后处理：塑料制品脱模后长需要进行适当的后处理，以便改善和提高制品的性能和尺寸稳定性。退火处理是使制品在定温的加热介质或热空气循环烘箱中静置一段时间。消除制品的内应力、稳定结晶结构。调湿处理是将刚脱模的制品放在热水中处理。可隔绝空气，进行无氧化退火，且可使制品快速大道吸湿平衡状态，从而使制品尺寸稳定。 6.注射成型工艺参数：温度、压力、时间 温度：在注射成型过程中需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度等。前两种温度主要影响塑料的塑化和流动；而后一种温度主要影响塑料的流动和冷却。
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摘要 本次主要设计是对瓶盖注射模的设计, 重点对塑件的成型原理、原料选用和注射技术进行分析。通过根据形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果，确定所需的模塑成型方案，制品的后加工、分型面的选择、型腔的数目和排列、成型零件的结构、浇注系统等。该塑件有内螺纹，需两次分型。故设计中主要解决了分型面的选择，型腔数目的确定，脱模机构的设计.采用了二次脱模机构来脱模，保证塑件能顺利的成型出模。Pro/E软件贯穿了此次注塑模具的整个三维设计过程。 【关键词】注射模；分型面；低密度聚乙烯
海水循环冷却系统设计规范第 4 部分：材料选用及防腐设计导则》 编制说明 海水循环冷却系统设计规范第 4 部分： 材料选用及防腐设计导则》 海洋行业标准起草组 二〇一七年三月
一、制定标准的背景、目的和意义 我国水资源总量不足，人均淡水资源量更少，仅为世界人均占有量的1/4，且地 区分布不平衡，经济发达、人口密集的沿海地区水资源短缺尤其突出，淡水资源短缺已成为制约我国特别是沿海地区经济社会可持续发展的瓶颈。《海水利用专项规划》提出2020年我国“海水直接利用能力达到1000亿立方米/年，大幅度扩大和提高海水化学资源的综合利用规模和水平”，要求“海水利用对解决沿海地区缺水问题的贡献率达到26～37%”。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》在海洋资源高效开发利用优先主题中也提出“发展海水直接利用技术和海水化学资源综合利用技术”。随着国家海洋环保政策的日益严格，海水循环冷却替代海水直流冷却和淡水冷却的趋势日益突显，其技术节水环保的特点已得到工业循环冷却行业的多次验证和广泛认可，工程应用前景也越来越好。但海水循环冷却技术同时对系统的防腐、防垢和防生提出了很高的要求。而合理解决系统设备材料的腐蚀问题是海水循环冷却技术推广应用的首要任务。海水循环冷却系统所涉及的设备和材料种类较多，而不同设备材料的服役环境差异也较大。因此，制定材料选用及防腐设计导则是十分必要的，是我国海水循环冷却技术的推广和工程设计提供坚实的技术依据。 通过本标准的编制，形成满足海水循环冷却系统要求的，科学可靠、实用性强的海水循环冷却材料选用及防腐设计导则，为海水循环冷却工程选材提供技术参考，提高海水循环冷却工程用材料的可靠性和经济性，并与其他相关标准共同形成海水循环冷却系统设计技术标准体系，为海水循环冷却技术在我国的大规模工程应用提供技术支撑。 二、工作简况 2.1 任务来源 根据国家海洋局《关于下达2007年度第三批海洋行业标准制订计划项目的通知》 (国海环字[2007]211 号)文件，国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所为《海水循环冷却系统设计规范第4部分：材料选用及防腐设计导则》的起草单
塑料模设计实例 塑料注射模具设计与制造实例是通过设计图1.1所示的防护罩的注射模，全面介绍了从塑料成形工艺分析到确定模具的主要结构，最后绘制出模具的塑料注射模具设计全过程。 设计任务： 产品名称：防护罩 产品材料：ABS（抗冲） 产品数量：较大批量生产 塑料尺寸：如图1.1所示 塑料质量：15克 塑料颜色：红色 塑料要求：塑料外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹。塑料允许最大脱模斜度0.5° 图1.1 塑件图 一．注射模塑工艺设计 1．材料性能分析 （1）塑料材料特性 ABS塑料（丙乙烯—丁二烯—苯乙烯共聚物）是在聚苯乙烯分子中导入了 丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物，也可称为改性聚苯乙烯，具有 比聚苯乙烯更好的使用和工艺性能。ABS是一种常用的具有良好的综合力学性 能的工程材料。ABS塑料为无定型料，一般不透明。ABS无毒、无味，成型塑 料的表面有较好的光泽。ABS具有良好的机械强度，特别是抗冲击强度高。ABS 还具有一定的耐磨性、耐寒性、耐水性、耐油性、化学稳定性和电性能。ABS 的缺点是耐热性不高，并且耐气候性较差，在紫外线作用下易变硬发脆。 （2）塑料材料成形性能
使用ABS 注射成形塑料制品时，由于其熔体黏度较高，所需的注射成形压力较高，因此塑料对型芯的包紧力较大，故塑料应采用较大的脱模斜度。另外熔体黏度较高，使ABS 制品易产生熔接痕，所以模具设计时应注意减少浇注系统对料流的阻力。ABS 易吸水，成形加工前应进行干燥处理。在正常的成形条件下，ABS 制品的尺寸稳定性较好。 （3）塑料的成形工艺参数确定 查有关手册得到ABS （抗冲）塑料的成形工艺参数： 密 度 1.01~1.04克/mm3 收 缩 率 0.3%~0.8% 预热温度 80°c~85°c ，预热时间2~3h 料筒温度 后段150°c~170°c ，中段165°C~180°c ，前段180°c~200°c 喷嘴温度 170°c~180°c 模具温度 50°c~80°c 注射压力 60~100MPa 注射时间 注射时间20~90s ，保压时间0~5s ，冷却时间20~150s. 2．塑件的结构工艺性分析 （1）塑件的尺寸精度分析 该塑件上未注精度要求的均按照SJ1372中8级精度公差值选取，则其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm ）： 外形尺寸：26.0040+φ、 1.2050＋、12.0045+、94.0025+R 内形尺寸：26.008.36+φ 孔 尺 寸：52.0010+φ 孔心距尺寸：34.015± （2）塑件表面质量分析 该塑件要求外形美观，外表面表面光滑，没有斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4μm ，下端外沿不允许有浇口痕迹，允许最大脱模斜度0.5°，而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。 （4）塑件的结构工艺性分析
编号： 冷却系统设计规范 编制：万涛 校对： 审核： 批准： 厦门金龙联合汽车工业有限公司技术中心 年月日
一、概述 要使发动机正常工作，必须使其得到适度的冷却，冷却不足或冷却过度均会带来严重的影响。 冷却不足，发动机过热，会破坏各运动机件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增加，磨损加剧，特别是活塞环和气缸壁之间的运动，严重时会发生烧蚀、卡滞，使发动机停转或者发生“拉缸”现象，刮伤活塞或气缸，更严重时还会发生连杆打烂气缸体现象。也会使润滑油变稀，运动机件间的油膜破坏，造成干摩擦或半干摩擦，加速磨损。同时会降低发动机充气量，使发动机功率下降。 发动机过度冷却时，由于冷却水带走太多热量，使发动机功率下降、动力性能变差。发动机过冷，气缸磨损加剧。同时，由于过冷，混合气形成的液体，容易进入曲轴箱使润滑油变稀，影响润滑作用。 由此可见，使发动机工作温度保持在最适宜范围内的冷却系，是何其重要。一般地，发动机最适宜的工作温度是其气缸盖处冷却水温度保持在80℃~90℃，此时发动机的动力性、经济性最好。 二、冷却系统设计的总体要求 a)具有足够的冷却能力，保证在所有工况下发动机出水温度低于所要求的许用值（一 般为55°）； b) 冷却系统的设计应保证散热器上水室的温度不超过99 ℃。 c) 采用105 kPa压力盖，在不连续工况运行下，最高水温允许到110 ℃，但一年中 水温达到和超过99 ℃的时间不应超过50 h。 d) 冷却液的膨胀容积应等于整个系统冷却液容量的6 %。 e) 冷却系统必须用不低于19 L/min的速度加注冷却液，直至达到应有的冷却液平面， 以保证所有工作条件下气缸体水套内冷却液能保持正常的压力。 三、冷却系统的构成 液体冷却系主要由以下部件组成：散热器、风扇、风扇护风罩、皮带轮、风扇离合器、水泵、节温器、副水箱、发动机进水管、发动机出水管、散热器除气管、发动机除气管等。
南昌航空大学 塑料成型工艺及模具设计 课程设计说明书 题目：肥皂盒底盖塑料模具设计 专业：模具设计与制造 班级： 姓名：简洪伟 学号：---------------------------- 指导老师： 时间：2010年4月28日
引言 本说明书为塑料注射模具设计说明书，是根据塑料模具手册上的设计过程及相关工艺编写的。本说明书的内容包括：目录、课程设计指导书、课程设计说明书、参考文献等。 编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺、塑料脱模机构的设计。 本说明书在编写过程中，得到江五贵老师和同学的大力支持和热情帮助，在此谨表谢意。 由于本人设计水平有限，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位老师批评指正。 设计者：简洪伟 2010.4.28
课程设计指导书 一、题目： 塑料肥皂盒材料：PVC 二、明确设计任务，收集有关资料： 1、了解设计的任务、内容、要求和步骤，制定设计工作进度计划 2、将UG零件图转化为CAD平面图，并标好尺寸 3、查阅、收集有关的设计参考资料 4、了解所设计零件的用途、结构、性能，在整个产品中装配关系、技术要求、生产批量 5、塑胶厂车间的设备资料 6、模具制造技能和设备条件及可采用的模具标准情况 三、工艺性分析 分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。 1、塑胶件的形状和尺寸： 塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。 2、塑胶件的尺寸精度和外观要求： 塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。 3、生产批量 生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时，可选用一模多腔来提高生产率；小批量生产时，可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。 4、其它方面 在对塑胶件进行工艺分析时，除了考虑上诉因素外，还应分析塑胶件的厚度、
对塑料模具设计与制造的认识 塑料制品的应用日益广泛,为塑料模具提供了一个广阔的市场据有关方面预测,模具市场的总体趋势是平稳向上的,在未来的模具市场中,塑料模具的发展速度将高于其它模具,在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料制品的迅猛发展,塑料模具的工作条件愈加复杂和苛刻,从而带动了塑料模具材料的快速发展,主要表现为全球范围内塑料模具材料的开发速度加快、品种迅速增加。目前塑料模具材料仍以钢为主。 塑料模具，是塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁多，塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一，所以，塑料模具的种类和结构也是多种多样的。中国全年塑料模具产值达534亿元人民币左右?你相信吗?由于中国经济的高速发展对塑料模具工业的要求是越来越严格，因此为塑料模具工业的发展提供了巨大的动力。据准确数据统计，中国全年塑料模具产值达534亿元人民币，这是一个已经存在的事实。随着汽车制造业和IT制造业的飞速发展，国内模具工业取得了飞速发展，据了解，我国模具行业中塑料模具的占比可达30%，预计在未来模具市场中，塑料模具占模具总量的比例仍将逐步提高，且发展速度将快于其他模具。 据悉，模具工业2000年以来以每年20%的速度飞速增长，拉动了模具档次的提高，精良的模具制造装备为模具技术水平的提升提供
了保障。分析认为，由于进口模具中，精密、大型、复杂、长寿命模具占多数，所以，从减少进口、提高国产化率角度出发，这类高档模具在市场上的份额也将逐步增大。建筑业的快速发展，使各种异型材挤出模具、PVC塑料管材接头模具成为模具市场新的经济增长点，高速公路的迅速发展，对汽车轮胎也提出了更高要求，因此子午线橡胶轮胎模具，特别是活络模的发展也将高于总平均水平;以塑代木，以塑代金属使塑料模具在汽车、摩托车工业中的需求量巨大;家用电器行业在“十二五”期间将有较大发展，特别是电冰箱、空调器和微波炉等的零配件的塑料模需求很大 同时，塑料模具行业结构调整步伐在不断加快，面向市场的专业塑料模具厂家得数量及能力也在较快增长。根据对塑料模具制造行业的生产、销售、市场情况、行业结构、产品以及进出口等情况分析，参考塑料模具相关行业发展趋势，预测未来我国塑料模具制造行业的发展方向究竟在哪里，到底我国塑料模具制造行业有多大的发展潜力，这些都是需要去验证的。 一、塑料模具的分类 按照成型方法的不同，可以划分出对应不同工艺要求的塑料加工模具类型，主要有注射成型模具、挤出成型模具、吸塑成型模具、高发泡聚苯乙烯成型模具等。 1、塑料注射（塑）模具
目录 0引言 第1章塑件成型工艺分析 (1) 1.1课程设计目的 (1) 1.2塑料性能分析 (2) 1.3尺寸精度分析 (2) 第2章分型面的选择 (4) 2.1分型面的选择原则 (4) 2.2 确定型腔布局 (5) 第3章注射机的型号和规格选择 (6) 3.1注射机的选择 (6) 3.2注射机的终选 (7) 第4章浇注系统的设计 (8) 4.1 浇注系统设计原则 (8) 4.2 主流道设计 (8) 4.3 分流道的设计 (9) 4.4 浇口的设计 (9) 第5章模具的结构分析与设计 (12) 5.1确定模架 (12) 第6章成型零件的设计 (14) 6.1 成型零件的尺寸计算 (14) 6.2 脱模机构的设计 (14) 6.3 合模定位和导向机构设计 (16) 6.4 温度调节系统设计（冷却系统） (17) 6.5 排气系统的设计 (18) 第7章成型设备的选择及校核 (19) 7.1 模具闭合高度的校核 (19)
第8章模具特点和工作原理 (21) 8.1 模具的特点 (21) 8.2 模具的工作过程 (21) 第9章设计小结 (22) 参考资料 (23)
引言 随着我国经济迅速发展，采用模具的生产技术越来越得到广泛应用，同时对模具的要求也越来越高。在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将高于其他模具，在模具行业比重也逐步提高。 塑料模具制造的方法很多，例如：注射、挤出、传递、压缩、粉末冶金、铸造、热成型等等。其中注射成型是当今市场最常用、最具有前景的塑料成型方法之一，因此塑料注射模作为塑料模具的一种，就具有了很大的市场需求量。 本说明书为塑料注射模具设计说明书，是根据塑料模具手册上的设计过程及相关工艺编写的。本说明书的内容包括：目录、课程设计指导书、课程设计说明书、参考文献等。 编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺、塑料脱模机构的设计。 塑料模设计是“模具设计与制造”专业非常重要、也是对于学生进行的一次全面综合应用模具设计知识和CAD软件、PROE软件应用的实践性训练，对于学生的实践动手操作能力进行培养和提高，是模具设计等专业的一个重要环节。 通过模具结构设计，使学生在塑料制件工艺性分析、工艺方案论证、计算机设计、模具零件结构设计、塑料模标准件的应用、编写技术文件和查阅文献方面受到一次综合训练，增强学生的实际工作能力。
冷却系统橡胶软管设计规范 编制： 校对： 审核： 批准：
目录 1. 范围 (4) 2. 引用标准 (4) 3. 胶管分类 (4) 4. 设计要求 (4) 4.1. 总体要求 (4) 4.2 尺寸及公差 (4) 4.3. 胶管与连接硬管的配合尺寸 (5) 4.4 .胶管的转弯半径R与胶管内径D1 及转弯角度θ的关系 (5) 4.5. 胶管的扩口尺寸： (6) 4.6 胶管脱模相关 (6) 5. 性能要求 (6) 6. 图纸描述....................................................................... 错误！未定义书签。
前言 为规范冷却系统橡胶软管设计，编制此设计规范。本设计规范主要根据橡胶软管的生产工艺、性能要求，结合设计经验编制。本规范为第一次编制，需根据实际不断进行改进、完善。
1. 范围 本设计规范介绍冷却系统橡胶软管的基本设计要求。 2. 引用标准 GB/T 18948-2003 内燃机冷却系统用橡胶软管和纯胶管规范 GB/T 18948-2009 内燃机冷却系统用橡胶软管和纯胶管规范 Q/SQR.04.175-2011内燃机冷却系统用橡胶软管技 术要求 3. 胶管分类 胶管分为橡胶软管及纯胶管；橡胶软管由橡胶层（ EPDM 层）及加强层（聚酯网）组成，纯胶管由橡 胶层（ EPDM 层）组成。根据橡胶管用途及使用环境可分为四种类型： 1 型：工作环境温度为： -40℃ -100℃； 2 型：工作环境温度为： -40℃ -125℃； 3 型：工作环境温度为： -40℃ -150℃； 4 型：工作环境温度为： -40℃ -175℃； 我司目前 采用的胶管为橡胶软管、 2 型。 4. 设计要求 4.1.总体要求 橡胶软管表面应光滑， 凸凹深度不超过 0.5mm,橡胶软管整体不允许有气泡、 裂痕、 夹杂以及其 他影响使用的损 伤，层与层之间结合良好，扩口处过渡均匀。 4.2 尺寸及公差 长度尺寸及公差见表 1。 表 1 尺寸公差 单位： mm 内径、壁厚及尺寸公差见表 。 表2 壁厚及尺寸公差 版本： 01 冷却系统橡胶软管设计规范 共 8页 第 4页 单位： mm
塑料成型工艺与模具设计课程设计
塑料成型工艺与模具设计 课程设计说明书 设计题目: 外壳注塑成型模具设计 姓名: 施春猛 班级: 11级模具（1）班 学号: 2011061486 设计时间： 指导教师: 尹甜甜 目录
设计任务书……………………………………………………………………………………..…… 1. 工艺分析……………………………………………………………………………………........ 1.1 塑件材料分析…………………………………………………………………………… 1.2 注射工艺规程编制…………………………………………………………………… 1.2.1 工艺过程…………………………………………………………………………… 1.2.2 确定型腔数目…………………………………………………………………… 1.2.3 塑件体积计算…………………………………………………………………… 1.2.4 型腔型芯尺寸确定…………………………………………………………… 1.2.5 初选设备及工艺参数确定…………………………………………….…2．塑件在型腔中的位置确定…………………………………………………………. 2.1分型面设计……………………………………………………………………………… 2.2 型腔排布…………………………………………………………………………………. 3．浇注系统设计……………………………………………………………………………… 3.1 主流道设计……………………………………………………………………………... 3.1.1 浇口套的结构设计……………………………………………………….. 3.1.2 浇口套的尺寸确定…………………………………………………..……. 3.2 分流道设计……………………………………………………………………………… 3.3 浇口设计…………………………………………………………………………………… 3.4 流动距离比校核……………………………………………………………….………4．模架选用………………………………………………………………………………………… 4.1 模具整体结构分析…………………………………………………………………… 4.2 模架确定……………………………………………………………………………..………
【毕业设计】塑料瓶盖模具设计 课题: 瓶盖模具设计 专业:模具设计与制造 班级:模具****班 报告人:@@@@@@@@@ 指导教师:@@@@@@ 时间:2018-6-2 *****************
一,塑件的工艺性分析 (4) 1、塑件设计要求 (4) 2、塑件材料分析 (5) 3、塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 (5) 1）塑件的结构分析 (5) 2）表面质量的分析 (5) 3）塑件尺寸精度的分析 (6) 二、确定成型方案 (6) 1、塑件的体积重量 (6) 2、塑件的注射工艺参数的确定 (6) 三、型腔数的确定及浇注系统的设计 (7) 1、分型面的选择 (7) 2、型腔数的确定 (8) 3、确定型腔的排列方式 (8) 4、浇注系统的设计 (9) 1）主流道的设计 (9) 2）冷料穴与拉料杆的设计 (9) 3）分流道的设计 (10) 4）浇口的设计 (10) 四、排气、冷却系统的设计与运算 (11) 1、排气系统的设计 (11) 2、冷却系统的设计与运算 (12)
五、模具工作零件的设计与运算选择模架 (13) 1、型芯设计及运算 (13) 2、型腔侧壁厚度和底板厚度的运算 (13) 1）型腔侧壁厚度的运算 (14) 2）底板厚度的运算公式如下： (14) 3模架选择 (14) 六、脱模机构的设计与运算 (15) 1、脱模力的运算 (15) 2、推板的厚度 (16) 3、顶杆直径的运算 (16) 七、注射机与模具各参数的校核 (17) 1、工艺参数的校核 (17) 1）注射量的校核（按体积） (17) 2）锁模力的校核 (18) 3）最大注射压和的校核 (18) 2、安装参数的校核 (18) 八、设计总结 (19) 九、参考文献 (21)
冷却系统基本设计规范 简式国际汽车设计（北京）有限公司 2008.5
目录 1.冷却系统的构成和设计要求 (1) 1.1 冷却系统的构成 (1) 1.2 冷却系统的设计要求 (1) 2 冷却系统设计 (2) 2.1 散热器 (2) 2.2 冷却风扇 (6) 2.3 风扇护风罩 (7) 2.4 压力盖 (8) 2.5 膨胀水箱 (10) 2.6 取暖器 (13) 2.7 水泵 (13) 2.8 散热器管路 (13) 2.9 冷却液 (14)
1.冷却系统的构成和设计要求 1.1 冷却系统的构成 冷却系统由散热器、风扇、膨胀箱等部件组成。其功能是对发动机进行强制冷却，保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作，以获得较高的动力性、经济性及可靠性。汽车冷却系统的结构简图见图1-1所示： 图1-1 冷却系统的构成 1.2 冷却系统的设计要求 1) 冷却系统的设计应保证：使用冷却水作冷却液和 0.5bar 以下的压力盖时，发动机出水口的温度允许到 100 ℃；使用冷却水作冷却液和 0.7-0.9bar 压力盖，在不连续工况运行下，最高水温允许到 110 ℃。 2)如果使用长效防冻防锈液作冷却液和 0.5bar 以下的压力盖时，发动机出水口的温度允许到105℃；使用长效防冻防锈液作冷却液和 0.7-0.9bar 压力盖，在不连续工况运行下，最高水温允许到 115 ℃。 3) 冷却液的膨胀容积应大于等于整个系统冷却液容量的 6 %。 4) 冷却系统必须用不低于 19 L/min 的速度加注冷却液，直至达到应有的冷却液平面，以保证所有工作条件下气缸体水套内冷却液能保持正常的压力。
四川理工学院成人教育学院 毕业设计(论文) 题目―塑料瓶盖注塑模具设计 教学点重庆科创职业学院 专业机械设计制造及自动化 年级 2011级 姓名姚爽 指导教师唐建敏
定稿日期： 2013年4月 25 日
四川理工学院成人教育学院毕业设计（论文）任务书
设计(论文)要求（1)了解中国塑料模具的进展 （2)塑件分析及行腔数目的决定和排布（3)注塑机的选着及注射量的计算 （4)了解XS-ZY-125型注射机的要紧参数（5)成型零件的设计及推出机构的设计（6)冷却系统设计及后期的校核 参考资料（1)王树勋.注塑模具设计与制造有用技术[M].华南理工大学出版社，1996.78-99. （2)王孝培.塑料成型工艺及模具简明手册[M]. 北京：机械工业出版社，2000.56-67. （3)唐志玉.塑料挤塑模与注塑模优化设计[M]. 北京：机械工业出版社，2004.78-87. （4)万林.有用塑料注射模设计与制造[M]. 北京：机械工业出版社，2000.45-65 注：此表由指导教师填写后发给学生，学生按此表要求开展毕业设计 （论文）工作。
塑料瓶盖注塑模具设计 摘要 塑料制品具有原料来源丰富，价格低廉,，性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。注射成形是成形热塑件的要紧方法，因此应用范围专门广。 注射成形是把塑料原料放入料筒中通过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，通过冷却、凝固时期，而后从模具中脱出，成为塑料制品。 本产品是日常应用的塑料瓶盖，且有用性强。该产品设计为大批量生产，故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能够自动脱模，此外为保证塑件表面质量采纳侧浇口，因此选用单分型面注射模，侧浇口自动脱模结构。模具的型腔选择一模四腔结构，浇注系统采纳侧浇口成形，推出形式为推件板推出机构完成塑件的推出。塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统，因此在模具设计中也进行了设计。本次的设计查阅了大量的专业资料和书籍，丰富了设计过程。 关键词：注射成型，侧浇口，型芯
发动机冷却系统设计规范..
号： 冷却系统设计规范 编制：万涛 校对： 审核： 批准： 第1页
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水泵、节温器、副水箱、发动机进水管、发动机出水管、散热器除气管、发动机除气管等。 四、主要部件的设计选型 1、散热器 散热器的散热量（Q）和散热器散热系数（K）、散热器散热面积（A）及气液温差（⊿T）有关： Q=K·A·⊿T 其中：Q---散热器的散热量（kcal/h） K---散热器散热系数（kcal/m2?h?oC） A---散热器散热面积（m2） ⊿T---气液温差：散热器进水温度和散热器进风温度之差（oC）散热器的散热系数是代表散热效率的重要指标，主要影响因素如下： ①冷却管内冷却液的流速---据试验结果，冷却液流速由0.2m/s提高到0.8m/s，散热效 率有较大提高，但超过0.8m/s后，效果不大； ②通过散热器芯部的空气流量---空气的导热系数很小，因此散热器的散热能力主要取决 于空气的流动，通过散热器芯部的风量起了决定性作用； ③散热器的材料和管带的厚度---国内散热器的材料目前基本上已标准化； ④制造质量---主要是冷却管和散热带之间的贴合性和焊接质量； 第1页
1.1 散热器是冷却系统中的重要部件，其主要作用是对发动机进行强制冷却，以保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作，以获得最高的动力性、经济性和可靠性。 1.2 发动机最适宜的冷却液温度为85 ℃~95 ℃，测量位置在散热器的上水室。 1.3 散热器和风扇组合匹配效率是当散热器芯子未被气流扫过的面积最小时为最高，因此，最好采用接近正方形的散热器芯子。 1.4 散热器的总散热面积、芯子的迎风面积、结构形状和结构尺寸要通过发动机冷却系统所需最大散热量来计算确定，并应通过试验评价来最终确定。但一般可按散热器芯子的迎风面积来估算：0.31~0.38m2/100kW，载货车和前置客车通风良好时，可取下限值；后置客车通风欠佳时可取上限值；城市公交车长期低速运转可偏下限值；自卸车、牵引车、山区长途客运车等经常大负荷运行的车辆可偏上限值。 1.5 散热器进风口的实际面积不得小于散热器芯子迎风面积的80 %，以防止散热能力下降。后置客车散热器的进风通道要与发动机舱密封隔离，散热器周围要安装密封橡胶，以防止发动机舱的热风回流到进风通道，影响散热性能；进风通道的面积应不小于散热器芯子的迎风面积。 1.6 在灰尘多的脏环境下使用时，应选用直排或斜排冷却管，且管子间隔要大，以避免散热器芯子堵塞，影响散热效果。 1.7 散热器安装时，紧固必须牢靠，与车架的连接必须采用减振垫，采用减振垫的目的是为了隔离和吸收来自车架的部份振动和冲击，使散热器在车辆运行中，不致发生振裂、扭曲等非正常损坏，延长散热器寿命。 1.8 因为散热器与车架之间安装有隔振橡胶，因而形成了绝缘状态，通过冷却液介质，在散热器与车架之间产生了电位差，在冷却液中产生了微弱电流，使冷却系统的零部件发生电腐蚀。因此，一定要采取散热器负极接地等措施，消除电位差，防止电腐蚀。 2 冷却风扇 风扇选型主要考虑风扇的风量、噪声和功率消耗。 风扇风量（G）与风扇直径（D）、风扇转速（n）之间存在如下比例关系： G=K1?n?D3------其中K1为比例系数 而风扇噪声的声压级（SPL）和风扇直径（D）、风扇转速（n）之间存在如下比例关系： SPL= K2?n3?D2------其中K2为比例系数 根据上述比例关系可得：SPL= K3?Q?n2/D------其中K3为比例系数 第2页
第一章概论 塑料成型工艺及模具设计课程设计不仅是《塑料成型工艺及模具设计》课程的一个重要教学环节，而且也是整个教学过程中理论联系实际不可缺少的教学环节。为加强对学生对所学的有关冲压设计理论和技能的运用，以及对各有关先修课程的知识进行较为全面而综合的设计练习，必须搞好课程设计。 一、课程设计的目的 《塑料成型工艺及模具设计》是论述各类塑料成型模具及其零部件的设计原理与计算方法的课程，旨在培养学生最基本的设计理论知识预计是设计技能。因此，在教学过程中，除了系统地讲授必要的设计与计算理论外，还应使学生作较全面的设计技能锻炼，即作课程设计。因此，本课程是在讲授完《塑料成型工艺及模具设计》课程后，模具设计与制造专业的一门综合技能训练课。其目的是： 1、具体应用和巩固本课程及有关先修课的理论知识、生产知识，了解注射模具设计的一般设计方法和步骤；培养学生的设计能力，为以后进行设计工作打下基础； 2、结合生产和使用等条件，独立地完成模具总体结构及其零部件的设计。要求学生熟练掌握徒手测绘的能力和手工绘图软件的应用能力； 3、熟悉和运用参考文献、设计手册，了解有关国家（部颁）标准、规范等，加强对模具设计的认识，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。 二、课程设计的选题 课程设计的选题应符合当前科技和生产发展的需要，同时必须满足教学方面的需要，使学生通过设计得到比较全面的锻炼。课程设计的题目可以是来自生产现场的实际课题，也可以从教学和科研项目中选定，题目性质可以包括塑料成型工艺、模具、设备等方面的各种理论与实践问题。
三、课程设计基本要求 在课程设计中要求学生注意培养认真负责，踏实细致的工作作风，和保质、保量、按时完成任务的习惯，在设计过程中必须做到： 1、随时复习先修的基础知识及专业知识； 2、及时了解和收集有关资料，做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性； 3、认真设计和计算，保证设计质量和计算正确； 4、按规定计划循序完成设计任务。 四、设计前的准备工作 1、各种技术标准、设计手册等技术资料及测绘工具、图纸、计算器、电脑等必要的设计用工具； 2、原材料的品种牌号和工艺性能； 3、生产的批量（大量、大批或小量）； 4、供选用的注射机的型号、规格、主要技术参数及使用说明书； 5、模具制造条件及技术水平。 五、设计步骤及注意事项 1、组织好设计小组，布置好设计教室； 2、设计前先研究设计任务，分析题目的数据和工作条件，明确设计要求和内容后，再进行下一步设计工作； 3、设计前须认真复习要用到的有关章节，熟悉其设计步骤； 4、对工艺方案及模具结构草图，小组应进行讨论和对比，取长补短，改进设计； 5、应事先做好准备，考虑好设计步骤，既要尊重教师指导，又要能独立灵活地处理问题，如有疑难可请教师答疑，或同学间互相讨论，但不能照抄数据或图纸；
一、填空题（每空1分，共计35分) 1、根据塑料受热后的性能特点，可将塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两类。 2、塑料成型最重要的工艺是温度、压力和时间。 3、按注塑部分和锁模部分的位置和方向不同，注射机可分为立式、卧式和直角式三种类型 4、由于一副模具可以有一个或多个分型面，一般把动模和定模部分之间的分型面称为主分 型面，在模具装配图上用“ PL ”表示，并用“”标出，箭头的指向为动模移动的方向。 5成型零部件、浇注系统、导向机构、脱模机构、温度调节装置、结构零部件及其它机构等几个基本组成部分。 6、注射模的普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。 7、常用的一次脱模机构有推杆脱模、推管脱模、推块脱模、推件板脱模和多元件联合脱模等形式。 8、常用的复位机构有复位杆复位和弹簧复位两种形式，而常用的先复位机构有弹簧先复位机构和连杆式先复位机构。 9、注射模具常用的导向机构有导柱和导套导向和锥面对合导向。 10、根据流到获取热量方式不同，一般将热流道注射模分为绝热流道注射模和加热流道注射模 11、压缩模具又称压制模，简称压缩模或压模。 12、根据具体的成型方法，吹塑成型工艺可分为挤出吹塑成型、注射吹塑成型、 拉伸吹塑、多层吹塑成型和片材吹塑成型等5 种形式。 二、判断题（正确的打√，错误的打×.每题2分，共计10分） ( √ )1．一副塑料模可能有一个或两个分型面，分型面可能是垂直、倾斜或平行于合模方向。 ( × )2．多数塑料的弹性模量和强度较高，受力时不容易发生变形和破坏。 ( √ )3．成型零件的磨损是因为塑件与成型零件在脱模过程中的相对摩擦及熔体冲模过程中的冲刷。 ( √)4．塑料模的垫块是用来调节模具总高度以适应成型设备上模具安装空间对模具总高度的要求。 ( √ )5．冷却回路应有利于减小冷却水进、出口水温的差值。
汽车冷却系统设计要求
汽车冷却系统设计 ——叶海见 汽车冷却系统设计 (2) 一、概述 (3) 二、要求 (3) 三、结构 (3) 四、设计要点 (6) （一）散热器 (6) （二）散热器悬置 (6) （三）风扇 (6) （四）副水箱 (8) （五）连接水管 (8) （六）发动机水套 (8) 五、设计程序 (8) 六、匹配 (8) 七、设计验证 (9) 八、设计优化 (9)
一、概述 二、汽车对冷却系统的要求 （一）汽车对冷却系统有如下几点要求 1、保证发动机在任何工况下工作在最佳温度范围； 2、保证启动后发动机能在短时间内达到最佳温度范围； 3、保证散热器散热效率高，可靠性好，寿命长； 4、体积小，重量轻，成本低； 5、水泵，风扇消耗功率小，噪声低； 6、拆装、维修方便。 （二）冷却系统问题对汽车的影响 1、冷却不足时，会导致内燃机过热，充气系数下降，燃烧不正常（爆燃、早燃等），机油变质和烧损，零部件摩擦和磨损加剧（如活塞、活塞环和缸套咬伤，缸盖发生热疲劳裂纹等），引起内燃机的动力性、经济性、可靠性全面恶化。 2、冷却过剩时（40～50℃），汽油机混合气形成不良，机油被燃油稀释；柴油机工作粗暴，散热损失增加，零部件磨损加剧（比正常工作温度工作时大好几倍），也会使内燃机工作变坏。 三、冷却系统布置选型 （一）冷却系统结构 1、分类： 液体蒸 发 简单蒸发冷 却 以加注冷却液来补偿冷却介 质蒸发损失的蒸发冷却。
冷却冷 却 带辅助水箱 的蒸发冷却 用辅助水箱补充冷却介质的 蒸发冷却。 带冷凝器的 蒸发冷却 蒸发的冷却介质在冷凝器中 凝结后，通。过冷却回路流 回到发动机加水箱的蒸发冷 却。 循 环 冷 却 对流冷却 利用热虹吸作用使冷却液自 然循环的冷却方式。 强 制 冷 却 开式强 制冷却 冷却介质不进行再循环的强 制。冷却方式。 单循环 强制冷 却 冷却介质在冷却水箱、冷却 塔、管式冷却器、散热器等 中进行冷却的强制冷却方 式。 双循环 强制冷 却 利用副回路（外循环）中的 冷却液在热交换器中对发动 机冷却介质进行再冷却的强 制冷却方式。 空气冷却自然空气冷却 利用自然空气循环的冷却方 式。 强制空气冷却 利用风扇迫使空气循环的冷 却方式。 2、常用结构：