塑料成型工艺与模具设计案例.ppt

　　第六章　 模具温度控制系统设计 本章基本内容 1 冷却系统的设计原则 2 冷却系统的结构设计 3 冷却水道的设计 4 加热系统的设计 要求 1、掌握学习目的与冷却系统的设计原则 2、掌握冷却系统的结构设计方法 3、了解冷却水道的计算方 4、了解加热系统的加热方式及基本要求 ★冷却系统设计原则 ★冷却系统的结构设计 ★加热系统的设计 重、难点 模具温度是否合理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。 2.1 模具温度分析 2.2 冷却系统设计原则 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 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 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11-1、11-2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。 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。 冷却系统的设计原则： 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 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，如图所示。 图a、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 。 图示型腔表面到冷却水孔的距离的尺寸关系。合理地距离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。 如图表在100℃下，各种材料的传热系数 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 如图所示 ，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。 　　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用方式，例如图所示 。 　 　　 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，以使清除水道污垢方便，经较长使用时间后，冷却效果一致。 （４）由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。 常见结构如图钻孔式水道系统 沟槽式水道系统 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。 1、大型芯的冷却装置 。 图示为隔板式冷却装置 。 图示为水管喷流式冷却装置。 图a,b,c所示对细长型芯的冷却 。 图所示冷却侧型芯。 （二）冷却水回路数量计算 设塑料传给模具的多余热量为Q，辐射散热量为Q’，模具向安装设备传导的热量为Qs，冷却统带走的热量为 Qf，则可建立下式 式中G —每小时注射的塑料重量，㎏；