资源描述：
《以最佳型壁温度为目标优化注塑模冷却系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第17卷 第11期中 国 塑 料Vol.17,No.112003年11月CHINAPLASTICSNov.,2003加工与应用以最佳型壁温度为目标优化注塑模冷却系统设计12申开智,付晓蓉(1.四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室,四川成都610065;2.四川大学化学工程学院,四川成都610065)摘 要:以达到注塑件模具的某一模温为优化目标,考虑了模板热传导阻力和水对冷却水道壁的给热系数,用试差法求解冷却水道一边所需的传热面积,并完成冷却系统的设计计算。关 键 词:注塑模具;模温;冷却系统;优化设计中图分类号:TQ320.66 文献标识码:B 文章编
2、号:1001O9278(2003)11O0048O05OptimizatingCoolingSystemofInjectionMoldforaSuitableTemperatureofCavityWalls12SHENKai2zhi,FUXiao2rong(1.CollegeofPolymerScienceandEngineering,StateKeyLaboratoryofPolymerMaterialsEngineering,SichuanUniversity,Chengdu610065,China;2.CollegeofChemicalEngineering,Sichu
3、anUniversity,Chengdu610065,China)Abstract:Resistanceofmoldplatestoheattransferandheattransfercoefficientbetweencoolingchannelwallsandwaterweretakenintoaccountforobtainingasuitablemoldtemperature.Therequiredareaofcoolingchannelswascalculatedbytrial2and2errormethodandusedforcoolingsystemdesig
4、n.Keywords:injectionmold;moldtemperature;coolingsystem;optimizationdesign 高温的塑料熔体注入模具后逐渐冷却,热量被冷1 制品所需冷却时间的计算却水带走,少量通过对流和辐射从模具的表面散发到空气中,此外还有少量通过模具与注塑机动定模板接按照简化的不稳定传热进行计算,由于大多数塑触传向注塑机,因此注射成型过程也是一个热交换过料件为薄壁制品,有二维特性,在塑件的长度与壁厚之程。模具冷却系统的设计应按热交换器进行,设计中比L/S>10的场合,热量主要沿一维方向即塑料件的应主要解决以下问题:厚度方向传递,塑料件
5、冷却可以按一维传热模型计算,(1)确定冷却时间:制件冷却到脱模温度(热变形不同时间的温度分布如图1所示。假定在充模完成的温度以下)所需的时间。瞬间型腔内各点塑料熔体的温度为注入料温,而制品(2)计算冷却水用量,即单位时间进入模具的冷却外表面的温度立即降到了模壁温度,并维持两者相等,水体积流量。热量不断地从内部向表面传递,在一维导热情况下傅(3)决定冷却面积:热量从型腔表面通过金属传向立叶微分方程可简化为:2冷却水通道的壁,被冷却水带走,型腔表面积是不可更5θ5θ=a1·2(1)改的,但冷却水通道的表面积却可以改变,通过试差计5t5x算水道一边的传热面积。求解上式,经简化后便可
6、得到冷却时间t的解析表达式:(4)正确设计和布置冷却系统,包括冷却水管(或S28θc-θ3mt=2ln2θ-θ(2)πa1π3m其它形式的水通道)的尺寸、长度、排列和连接方式等。本文将分别对上述问题进行讨论。式中 t———冷却时间,sS———制品的壁厚,m收稿日期:2003O09O03θc———塑料注入温度,℃©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.2003年11月中 国 塑 料·49· 式中 W———单位时间内注入模具的平均塑料量,kg/s注塑时高温塑料熔体带入模具的热量可计算如下:塑料制
7、品在固化时每秒钟释放的热量为:Q1=Wq=NGq,kW(3)式中 q———单位质量塑料熔体在成型过程中放出的热量,kJ/kgq=C2(θc-θ)+r(4)式中 C2———塑料的比热,kJ/kg·℃图1 在不同时间t时型腔内制品温度θr———结晶塑料的相变潜热,kJ/kg沿厚度分布(按一维传热)常用塑料的比热容和潜热,见表1,q也可直接在Fig.1Temperaturedistributionalongthewallofthepart表2中查取。atdifferentcoolingtime(onedime
