塑胶模具冷却系统管理

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1、塑胶模具冷却系统管理塑模基础冷却系统冷却系统概述热塑性塑料和部分热固性塑料注塑而成的过程,是将温度较高的熔融塑料,通过高压注射过入温度较低的模具中,经过冷却因此从而得到所需要的成品,制品应保证:最好的尺寸稳定性,最小的变形,最高的强度和韧性,,最完美的外观,而在成型过程中,由于制品形状复杂,壁厚不均,充模顺序不同等因素,使得注入模具形腔中的塑料固化时,不同的位置温度不一样,,因此由于热交换而产生应力,这种应力会直接影响成品的尺寸精度与外观,如何控制模具温度?得到高质量的成品,因此冷却系统设计就成为模具设刘中的一个重要环节,模具

2、冷却系统包,括:冷却水道,模具温度控制器及加热组件等设计冷却系统时,应从以下原则考虑:在保证模具材料有足够机械度的前提下,冷却水道应尽加难设置在靠近型腔(型芯)表面.在保证模具材料有中够机械度的前提下,冷却水道应安排的尽量紧密,冷却水道的直径应优先采用大于8mm,并且各个水道的直径应尽量相同,制品较厚的部位应特别加强冷却.冷却水道在模具中位置冷却水道位置取决于于成品的形状和不同的壁厚,原则上冷却水道应设置在塑料自模具热传导困难的地方,根据冷却系统的设计原则,冷却水道应围绕模具的成型的成品,且尽量排列均匀一致.(由于顶出装置的影

3、响,公模水路与线母模水路的排列不能完金一致)模板冷却水道的设置不少小型模具的型腔是直接在模板上加工而成的,对这类模具可以直接在模板上设置冷却水道,在模板上设置冷却水道,同样应遵循冷却系统的设计原则,使冷却水道尽量靠近型腔表面和尽量围绕型腔,使成品在成型过程中冷却均匀,如果模具的冷却水道太长,在成型过程中,会使水温变化增大(入水口与出水口温度相差很大)针对此问题,为保证冷却效果,加采用两个或两个以上独立水路.相交水道通常采用以过盈配合方式插入镶件,使冷却液改变流向,如果模具中成品的部分是以镶件方式镶入模板,其冷却水路的分布最好采

4、用围绕镶件的的方法.型芯冷却水道的设置,对于一模多腔的模具,其型芯的冷却方式可分为串联冷却和并联冷却两种.串联冷却水路具有流动有力的优点,但存在随着型芯数目增加,温度变化大的缺点.并联冷却水路随温度梯度变化不大,但流动不够有力,其结果会导致对不同型芯冷却效果不均匀,因此,两种冷却水路的排列方式仅适用型芯数目不多的模具对于一模多腔模具,上述两种冷却方式最好能和建立两个以上独立回路的方法一起使用.许多模具中,一些形状特殊,尺寸较薄且偏长的型芯,在成型过程中需对其进行温度控制,众所周知,直径较小(通常水于6mm)且尺寸较长的芯子由于

5、表面较小,使得热传导非常困难,在成型过程中,因细长芯子散热不良,会引起制品在这一部位出现变形,缩孔等缺陷,因此必须采用特殊的冷却方式对细长芯子温度加以控制.对于这类型芯结构,通常在设计时采用下列几种冷却方式,冷却水围绕型芯,采用热传导率较高的材料(如铍青铜)制造细长型芯.在型芯内部较粗的部分.(通常直径大于8mm)加入细铜棒,细铜棒的一端联接模板中的冷却水路.O型圈在模具结构中冷却水路通过模板与模板模板与型等等结合处会因结合存在配合间隙产生冷却液泄漏现象为避免这一现象的发生通常采用”O”型圈对结合种实行密封在使用”O”型圈时模

6、具结构应从以下原则考虑:保证模板与镶件(模板与模板)之间有足够的正压力冷却管与模具的连接模具冷却水道的水嘴(出入水口)在模具中的正确位置模具安装在注射机上后其冷却水道的水嘴(进出口)有能正对道注射机的拉杆以免水管安装困难冷却水道的水嘴最好装在注射机的背后(即:注射机操作的另一例)以免影响操作细模水路的水嘴不能靠的太近以免使的安装与固定水管困难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

7、﹐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<23

8、00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