塑胶模具专业冷却系统.ppt

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1、水路分布原則與水路形式及規格序設計者應知道成型周期相當大的部分﹐有時可占到成型周期的80%﹐要用于冷卻。因而對于生產率要求較高的模具﹐將這種“損失“時間控制到最小是絕對必要的。而用于冷卻的工具就是水路。所以水路的排布在整個模具設計過程中占有非常重要的地位。在這一部分我主要講述了水路排布的原則﹑水路的基本形式和水路規格。在‘水路排布原則‘一章主要從以下几部分來闡述﹕1.水路設計的目的﹔2.冷卻的基本原理﹔3.水路設計過程中應注意的几個問題﹔在’水路形式及規格’一章中主要列舉了實際設計中用到的冷卻水路的基本形式。在最后﹐將以往分析的兩個經典案例進行綜合講解﹐以加深對前述內容的

2、理解和記憶。水路分布原則水路設計的目的﹕水路設計的目的是使成品均勻冷卻﹐并在較短時間內頂出成型。水路排布的好壞直接影響到產品的成型品質和生產周期(成本)。對品質的影響﹕在成型時水路是用來控制模具溫度的﹐而模具溫度及其波動對制品的收縮率﹑變形﹑尺寸穩定性﹑機械強度﹑應力開裂和表面質量等均有影響。主要表現在﹕表面光潔度﹔殘余應力﹔結晶度﹔熱彎曲。對生產周期的影響﹕一個成型周期主要由以下几部分構成。縮短冷卻時間就是提高成型效率。注射時間保壓時間冷卻時間開模時間相關時間占整個周期的80%占整個周期的5%占整個周期的15%冷卻的基本原理從塑料到模穴壁的熱傳導:冷卻系統的行為受從塑料

3、中移走的熱量和轉移到模穴表面的溫度的影響。它會受到材料性質、熔體溫度和模具表面溫度的差異以及冷卻中的塑料和模具材料之間接觸好壞的影響。層流的溫度梯度<2300淤紊流的溫度梯度>230063deg.C43deg.C23deg.C20deg.C塑膠/金屬的界面水/金屬的界面冷卻液冷卻的基本原理從模穴壁到水管壁的熱傳導:冷卻系統行為也受通過模具材料到達冷卻水管的熱傳導的影響。模具材料的性質﹐包括熱傳導率、冷卻水管和塑料表面的距離﹐和塑料熔體與冷卻水管內部溫度之差﹐也影響冷卻系統行為。水管距離模穴越近﹐熱量移走得越快﹐然而﹐把它們放置得離模穴過近﹐會產生模穴表面溫度的局部變化﹐除

4、非增加額外的水管減小相鄰水管的距離。因此﹐最優化的水管放置應是均勻冷卻與快速冷卻的折中。冷卻的基本原理從水管壁到冷卻介質的熱傳導:冷卻系統行為也受從模具材料到冷卻介質熱傳導的影響﹐熱傳導受冷卻液流經模具材料時的紊亂程度、冷卻液進口溫度、冷卻液的性質及冷卻液的流速的影響。冷卻液紊亂時混合作用的影響﹐從水管外壁到冷卻液的熱傳導比層流有效得多。過大的紊亂會浪費泵功率﹐而且沒有獲得更大的熱傳導能力。在考慮冷卻介質時﹐要確保成型廠有能力提供足夠多的冷卻液體積﹐在足夠的壓力下達到所需的流速﹐并在一個溫度和所需的速率下釋放熱。水路設計過程中應注意的几個問題加強熱點的冷卻﹔避開冷點所謂熱

5、點就是肉厚相對較厚且不能充分散熱的區域。公模仁母模仁熱量集中在這個區域熱(相對於未收縮區域的收縮區域引起翹曲)熔化塑膠凝固塑膠水路設計過程中應注意的几個問題靠近高熱量區﹔遠離低熱量區。分模線高溫等溫線冷卻液區域3區域1區域2冷卻液等溫線區域2TM002P04T=50℃T=50℃水路設計過程中應注意的几個問題積熱區水路設計過程中應注意的几個問題所謂冷點肉厚較薄處﹑滯流區及波前對接處。不要在此區域的上方加冷卻水路水路設計過程中應注意的几個問題圈示產品的凹陷區域有滯流區。固不能在此上方排冷卻水路。水路設計過程中應注意的几個問題水管的長度不能太長﹕冷卻液從水管進口到出口的溫度變化

6、就在5度以內。較精密的產品就控制在3度以內。水路設計過程中應注意的几個問題在用熱澆道成型的模具中﹐需加強對熱澆道的冷卻。在下面的例子中﹐最初設計時﹐沒有排冷卻熱澆道的水路(其為倒裝模)。在公模側熱澆道的附近溫度較高(進水溫度設為50度)。最高溫度為90℃水路設計過程中應注意的几個問題設變水路為﹕在熱澆道的周圍加一圈如圖中紅色的水路。溫度明顯降低最高溫度為72℃水路的基本形式及規格冷卻系統的基本形式如下。我們最常用的有A﹑F。特殊情況下用冷卻棒.在模具中的基本排布方式﹕水路的基本形式及規格串聯水路優優點統一的流動率統一的熱交換缺缺點--較高的壓降並聯水路優優點用在入子的周

7、圍最好高體積低壓力缺缺點沒有統一的流動率易於堵塞水管規格及其與成品肉厚的關係:水路的基本形式及規格確定冷卻水孔的直徑應注意的問題是,無論多大的模具,水孔的直徑不能大於14mm,否則冷卻難以形成亂流狀況。一般水孔的直徑可根據制品的平均肉厚來確定。平均肉厚為2mm時,水孔的直徑取8~10mm;平均肉厚為2~4mm時,水孔的直徑取10~12mm;平均肉厚為4~6mm時,水孔的直徑取10~14mm。水路的基本形式及規格改善前改善后水路的基本形式及規格水路的排布及冷卻形式﹕(1)採用模板循環水路直接冷卻形式:水路的基本形式及規格(2)採