注塑模新型冷却技术及其研究进展

《注塑模新型冷却技术及其研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、/工坐q矢对I台号財r九匹饯伍志刚史玉升魏青松黄树槐华中科技大学塑性成形模拟及模具技术国家重点实验室，武汉,430074摘要：介绍了脉冲冷却随形冷却CO,气体冷却等注塑模新型冷却技术的概念和研究顼状。从原理的角度出发分析了它们各自的优点及存在的问题，阐述了它们的应用状况。展望了将来注塑模冷却技术的发展趋势。矢键词:脉冲冷却;随形冷却;快速制模;CO?气体冷却中图分类号:S275.6;TQ320.66文章编号:1004-132X(2006)S2-0161-05DevelopmentofPlasticInjectionMoldCoolingTechnologyWuZhigangShiYu

2、shengWeiQinsongHuangShuhuaiStateKeyLaboratoryofPlasticFormingSimulationandDie&MouldTechnology,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan,430074Abstract:Thispaperintroducesprinciples,charactersandpracticalorpossibleapplicationsofpulsecooling,conformalcoolingandCO2gascoolingofinjentionmolding

3、.Thosenewtechnologieshavenotonlygotgreatimprovementonproductionefficiencyandcoolinguniformity,butalsoen2hancedtheabilitytocontrolthetemperatureofmoldsurface,andtheyhaveapromisingfuture・Keywrds:pulsecooling;conformalcooling;rapidtooling;COzgascooling0引弓在正常生产条件下，注入模内的塑料熔体温度为200〜300°C,而注塑制品出模时的温度为

4、60〜80°C,温度降低主要取决于模具的冷却系统，注塑模不仅是塑料熔体的成形设备，而且是一个热交换器⑴。塑料熔体冷却凝固所释放的热量95%由冷却系统中的冷却介质带走，模内冷却时间包括注射时间保压时间和冷却时间，占整个注塑周期的3/4以上，因而冷却系统对注塑成形效率有举足轻重的影响。更重要的是良好的冷却系统能够有效控地制模具型腔表面温度，保证稳定、合理的模具温度并实现对模内塑料熔体的均匀冷却，进而减少注塑制品的翘曲变形，提高尺寸精度，改善力学性能，提高表面质暈和熔接强度，保证制品质量。因而注塑模具冷却系统有十分重要的作用，是注塑模设计的核心内容之一⑵。为了调节模具温度，通常的办法是在模

5、内开设冷却水道，通过调节输入冷却水道中冷却液的温度来实现对模具温度的调节。传统冷却技术中的冷却水道通常是直线形的圆孔,它是通过宏观的传热计算进行设计，利用钻床打孔完成其加工的。该技术具有结构简单，设计加工过程容易实收稿日期：2()0608()8基金项目：国家863高技术研究发展计划资助项巨(2002AA6Z3083)；湖北省自然科学基金创新群体项巨(2004ABC001)现等优点0其缺点就是对型腔表面温度的控制力较弱，冷却均匀度及冷却效率较低。随着注塑成形工艺不断向精密化方向发展，传统冷却技术已经越来越不能满足实际的需要。20世纪90年代中后期以来，研究人员开发出了一些新型的冷却技术

6、，取得了相当的进步，为注塑成形的研究开仓I了新领域。1脉冲冷却技术脉冲冷却技术是根据注塑模在生产过程中能暈脉冲输入的特点,控制冷却液流量以脉冲输入来实现对模具温度的控制。脉冲冷却是指其冷却水道中冷却液的流暈是脉冲状的，而不是连续稔定的。传统冷却是通过控制冷却液的温度来控制模具温度，而脉冲冷却则是通过控制冷却液的沸量来控制模具温度，其原理如图1所示。传统冷却脉冲冷却图1脉冲冷却原理示意图在脉冲冷却系统中，多个热电偶被安装在模腔表面附近以检测模具温度。冷却液流量控制器根据热电偶采集的温度数据及模温的设定值來控制输入的冷却液流量大小,进而实现对模温的精确控制，图2所示为脉冲冷却系统的结构示

7、意图。在成形过程中，冷却液的流量随着模温的变化而不断变化，模温高则流暈大，模温低则流暈小。当模温达到设定模温时，则停止冷却液的输入。与传统冷却技术相比,脉冲冷却技术的主要技术特点如表1所示°热电偶ftflt出水阀门组进水阀门组图2脉冲冷却系统结构示意图表1脉冲冷却的技术特点传统冷却脉冲冷却冷却液流量连续稳定脉冲输入冷却液温度A■»:冷低温度控制部位整套模具型腔表面温度控制方式冷却液温度冷却液流量受浇口位置及注塑制品形状的影响，在模具型腔表面不同区域间存在一