热平衡计算剖析.docx

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1、2.热平衡计算单位时间内熔体固化放出的热量等于冷却水所带走的热量⑴进入模腔的总热量QinniG（公式11-1）式中：Qin——进入模腔的总热量（KJ/h）n——每小时注射次数i——塑料熔体进入模腔时（t1max）及冷却结束时（t1min）塑料热含之差（KJ/kg）查图4-2-13公式计算iCp(t1maxt1min)LE。（公式11-2）CP——平均比热，查表4-2-4；LE——潜热，查表4-2-4（kJ/kg）。G——每次注射量（kg）⑵模具散热量QoutQcQRQL（公式11-3）1)对流散发走的热量Qc1Ft2mt0（公式11-4）式中：QC——对流

2、散发走的热量（KJ/h）1——传热系数1A1t2mt0（公式11-5）F——模具表面积（m2）t2m—模具平均温度（℃）查表4-2-6t0—室温（℃）FF'F''（公式11-6）F'为模具四侧面积，F''为模具对合面积；'''为开模率''（公式11-7）θ注射时间，'制件冷却时间，''注射周期A14.1868360(0.25)t2m3001当0

3、该种塑料的热变温度以下所需的时间。（b）制件断面的平均温度，冷却到所要求的某一温度以下所要的时间：（c）某些较厚的制品，断面中心部分尚未凝固，但有一定的壳层已经凝固，此时取出制品，可不产生让大的变形，这段时间也可定为制件的冷却时间。(d)结晶性塑料制件最厚部位断面的中心层温度，冷却到其熔点以下所需的时间。2)制品所需冷却时间计算①可查表4-2-5确定②可理论计算制件最厚部断面中心层温度冷却到热变温度以下所需的时间。t24Tm-Tw（公式11-8）2lnTS-TWkt--制品的壁厚，㎜Tw--模具温度，℃表4-2-6Tm--塑料熔体温度，℃表4-2-6Ts-

4、-塑件的热变形温度，℃--塑料热扩散系数，㎜2/s表4-2-43)由辐射散发的热量44QRF'273t2m273t0（公式11-9）100100式中：QR——由辐射散发的热量（KJ/h）F'——为模具四侧面积（m2）2ε——辐射率，磨光面0.04～0.05一般加工面0.8～0.9（取一般加工面）毛坯1.0to室温t2m平均模温表4-2-64)向注塑机工作台面所传热量QL3.6F'''（公式11-10）t2mt0式中：QL——向注塑机工作台面所传热量（KJ/h）α——传热系数，普通钢α=140（W/m2℃）合金钢α=105（W/m2℃）F'''——模具与工作

5、台接触面积（m2）⑶热平衡条件QoutQcQRQLQin当QoutQin模具需设计冷却系统当QoutQin模具需设计加热系统当QoutQin模具不需设计调温系统⒉冷却回路的尺寸确定当QoutQin模具需设计冷却系统QQinQout由于动定模的冷却水道是分别设置的，因此应将QL分解为凹模带走的热量QA和凸模带走的热量QT，由经验得：QA=0.4Q；QT=0.6Q；（公式11-11）1）冷却水用量计算Qmwcwtout-tinmwQ（公式11-12）CwtouttinQ冷却水每小时从模具所带走的热量，KJ/hmw冷却水每小时用量，KJ/hcw冷却水比热容，4.

6、18KJ/（Kg·℃）tout模具的出水温度，℃tin进入模具的冷却水温度，℃32）冷却面积、管径、流速确定d管径（m）、v流速（m/s）（查表6-4可得）1）（冷却面积计算）冷却水从模具中带走的热量为：QtAKJ/h（公式11-13）ttm-tcptm-0.5tout-tintm模具温度，℃表4-2-6tcp冷却水平均温度，℃t模具与冷却水的平均温度差，℃冷却水的管壁传热系数，KJ/（m2·h·℃）A管道的有效冷却面积，m长径比L/d>50的细长冷却水管，载热模具管壁对冷却水的传热系数v0.83.6A0d0.2式中，----冷却水密度v流速，（m/s）（

7、查表6-4）d管径，（m）（查表6-4）A0冷却水物理性质参量的函数（表4-1-1）。。C0W.4A00600230.4水的热导率，比热容CW及粘度均是水温的函数。3）冷却回路长度计算AndL简单粗略计算LQ理论计算d0.83.6A0t4mt5mt4m冷却水平均温度t5m冷却水管壁平均温度△Q应排除的热量4）冷却回路压降计算p321Led2（公式11-14）式中：Le——冷却回路因孔径变化或改变方向引起局部阻力的当量长度（m）。η水在t5m2/s）时的运动粘度（mρ水在t5m3）时的密度（kg/mν水的流速（m/s）45）紊流算（管径d，最低流速υ，）算在

8、紊流状，冷却水的体流量V和相的管径。由于水的密度1000kg/m3