塑料成型工艺及模具设计模具温度控制系统设计课件.ppt

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1、第六章模具温度控制系统设计塑料成型工艺及模具设计本章基本内容冷却系统的设计原则冷却系统的结构设计冷却水道的设计加热系统的设计第６章模具温度控制系统学习目的与要求1、掌握冷却系统的设计原则2、掌握冷却系统的结构设计方法及基本装置3、了解冷却水道的计算方法4、了解加热系统的加热方式及基本要求第６章模具温度控制系统★冷却系统设计原则★冷却系统的结构设计★加热系统的设计本章重点第６章模具温度控制系统本章难点★冷却系统设计原则★冷却系统的结构设计第６章模具温度控制系统6.1概述6.2冷却系统设计6.3加热系统设计6.4思考与练习第６章模具温度控制系统模具温度是否合理

2、直接关系到成型塑件的尺寸精度、表观及内在质量，以及塑件的生产效率，因此是模具设计中的一项重要工作。塑料品种不同则对于模具的温度要求也不同。总要求是，使模具温度达到适宜制品成型的工艺条件要求，能通过控温系统的调节，使模腔各个部位上的温度基本相同；在较长时间内，即在生产过程中的每个成型周期中，模具温度应均衡一致。6.1概述6.2.1模具温度分析6.2.2冷却系统设计原则6.2.3冷却系统的结构设计（一）凹模冷却系统（二）型芯冷却系统6.2.4、冷却水道的计算（一）模具带有冷却系统时的热传行为（二）冷却水回路数量的计算（三）冷却水在回路中的压力降计算（四）冷却回路计算示例6

3、.2冷却系统设计对于模具要求在60℃左右的中型模具，而对大中型模具，尤其是大型模具，必须设计冷冷却系统有效、控温合理的功能齐全的冷却系统。表6—1为常用塑料的料温及模具温度。正确地分析与判断模具温度状况，应注意下述各点：（1）塑料的热量与塑料重量成正比。（2）在注射完成时，模腔内的塑料受到高压作用，此时型腔的温度与型芯的温度相同。（3）当塑件为平板状态时，每半模（动、定模）的温度值接近。（4）当塑件壁厚布均匀时，在塑件壁厚较厚处模具温度较高。6.2.1模具温度分析冷却却系统是指模具中开设的水道系统，它与外界水源连通，根据需要组成一个或者多个回路的水道。冷却系统的设计原

4、则如下：1合理地进行冷却水道总体布局2合理确定冷却水道与型腔表壁的距离3考虑和利用模具材料的导热性４应加强浇口处的冷却５控制冷却水入口处的温度差尽量小６应使冷却水道中的水呈湍流状态流动6.2.2冷却系统设计原则当塑件厚度均匀时，各冷却水孔至型腔表壁的距离最好取作相同，以使塑件冷却均匀，如图6—1a所示。若塑件的壁厚不均，较厚处热量较多，则可采取冷却水道较为靠近厚壁型腔的办法，如图6—1b所示。1、合理地进行冷却水道总体布局6.2.2冷却系统设计原则图6—2a,b的水孔到型腔的最短距离（垂直距离）相同,但水道数量却不一样,从而型腔热量向冷却源流动的路程彼此不同。图6—3

5、型腔表面到冷却水孔的距离的尺寸关系。合理地距离它不仅关系到型腔是否冷却均匀，而且关系到模具的刚度、强度问题。２、合理确定冷却水道与型腔表壁的距离6.2.2冷却系统设计原则如图表6—2在100℃下，各种材料的传热系数如图6—4所示，当镶拼成型零件较大或较高时，应该优先考虑将冷却水道直接开设在成型零件上，同时，固定板仍需开设一定数量的水道，以调节整个模具冷却均匀。3、考虑和利用模具材料的导热性6.2.2冷却系统设计原则见图6—5a、b、c示例４、应加强浇口处的冷却6.2.2冷却系统设计原则精密塑件要求该温度差在2℃以内，一般塑件在5℃以内。对模具水道有串联式和并联式两种使

6、用方式，例如图6—6所示。５、控制冷却水入口处的温度差尽量小6.2.2冷却系统设计原则雷诺数是用以判定水流状态的参数，对于塑料模，雷诺数Re取4000～10000。其校核公式为：６、应使冷却水道中的水呈湍流状态流动6.2.2冷却系统设计原则如图6—7雷诺准数对热传导的影响．除了上述几项基本原则应遵循外，还应注意以下事项：（１）应避免在制品容易产生熔结痕的部位开设冷却水道；（２）必须注意密封水，防止水流入型腔；（３）当水道发生相贯时，应采取措施使水只可定方向连续流出，避免有水不能流动的死角。水道壁应加工光滑，以使清楚水道污垢方便，经较长使用时间后，冷却效果一致。（４）由

7、于凹模与型芯的冷却情况不同，需用两个调温器分别控制各自回路中冷却液的温度、压力、流量和速度。6.2.2冷却系统设计原则常见结构如图6—8钻孔式水道系统、6—9所示沟槽式水道系统6.2.3冷却系统结构设计(一)、凹模冷却系统(二)、型芯冷却系统设计设计型芯冷却系统要比设计凹模时复杂得多，需视型芯的粗细高低，镶拼状况，推杆位置等情况灵活地采用不同形式的冷却装置。图6—10所示为大行型的冷却装置。图6—11所示为隔板式冷却装置。图6—12所示为水管喷流式冷却装置。图6—13a,b,c所示对细长型芯的冷却。图6—14所示冷却侧型芯。6.2.3冷却系统结构设计