压缩模.3.ppt

五、模具加热装置的设计模具加热的方式有电加热、油加热、蒸汽或过热水加热、煤气或天然气加热。其中电加热包括电阻加热和工频感应加热，前者应用广泛，后者应用较少。1.电阻加热(1)模具电加热的要求1)电热元件功率应适当，不宜过小，也不宜过大。过小，模具不能加热到并保持规定的温度；过大，即使采用温度调节器仍难以使温度保持稳定。这是由于电热元件附近温度比模具型腔的温度高得多，即使电热元件断电，其周围积聚的大量热仍继续传到型腔，使型腔继续保持高温，这现象叫做“加热后效”，电热元件功率愈大，“加热后效”愈显著。2)加热板中央和边缘部位应采用不同功率的电热元件，以使模温趋于均匀。 3)加热板中央和边缘可采用两个调节器，以保持模温的均匀与稳定。对于大型模具最好将电热元件分成两组，即主要加热组和辅助加热组，成为双联加热器。主要加热组的电功率占总电功率的三分之二以上，它处于连续不断的加热状态，但只能维持低于规定的模具温度。当辅助加热组也接通时，才能使模具达到规定的温度。调节器控制着辅助加热组的接通或断开。这种双联加热器比单联的优越，模温波动较小。由于电加热装置简单、紧凑，投资小，便于安装、维修和使用，温度调节容易，易于实现自动控制，故在模具加热中应用最广泛。 (2)电阻加热的形式1)电热元件插入电热板中加热。图4-188所示为电热元件及其安装图。它是将一定功率的电阻丝密封在不锈钢内，作成标准的电热棒，如图4-188a所示。使用时根据需要的加热功率选用电热棒的型号和数量，然后安装在电热板内，如图4-188b所示。这种电阻加热方式的电热元件使用寿命长，更换方便。 2)电热套或电热板加热。图4-189为电热套和电热板的结构形式，使用时可根据模具上安装加热器部位的形状，选用与之相吻合的结构形式。其中图a为矩形电热套，系由四个电热片用螺钉连接而成。圆形电热圈有整体式(见图b)和分开式(见图c)两种，前者加热效率高，后者安装较方便。模具上不便安装电热套的部位，可采用电热板(见图d)。以上电热套或电热板均用扁状电阻丝绕在云母片上，然后装在特制的金属壳内而构成。电热套或电热板加热损失比电热棒的大。 3)直接用电阻丝作为加热元件。图4-190为螺旋弹簧状的电阻丝构成的各种加热板或加热套。这种加热装置结构简单，但热损失大，不够安全。 (3)电阻加热的计算 根据实际需要计算电功率，选用电热元件或设计电阻丝是模具电阻加热装置设计电阻丝是模具电阻加热装置设计的首要任务。1)加热功率计算。要得到加热模具所需电功率，应作热平衡计算，即通过单位时间内供应塑料模的热量与塑料模消耗的热量平衡，从而求出所需电功率。这种计算方法很复杂，计算参数的选用也不一定符合实际，因而计算结果也是近似的。在实际生产中广泛应用简化计算方法，并有意适当增大计算结果，通过电控装置加以控制与调节。 加热模具所需要的电功率可按如下经验公式计算： 2)电热棒数量与尺寸的确定。总的电功率P计算之后，即可根据电热板的尺寸确定电热棒的根数，计算电热棒的功率，设电热棒采用并联接法，则 然后根据P1查表4-30选择标准电热棒尺寸，也可以根据模具结构及其所允许的钻孔位置，查表4-30，确定电热棒的额定功率P1及其尺寸，再计算电热棒的数量。 在选择电热棒时，所选电热棒的直径和长度应与安装加热元件的空间相符合，如果不符合，则要反复计算。 如果买不到合适的电热棒，则需要自行制造加热元件。已知每根电热元件的电功率和电源电压，即可按一般的电工计算方法求出电流并选择适当的电阻丝尺寸，见表4-31。 2.其他加热除了电加热之外，还有其他加热方法，这种加热方法是将高温蒸汽通过模具加热板的通道，依靠对流传热而把模具加热到要求的温度。它的优点是升温迅速，模温容易保持恒定。当需要冷却模具时，只要关闭蒸汽，改以冷却水通入通道，就能很快使模具冷却。但蒸汽加热设备复杂、投资大。与蒸汽加热同理，可以采用过热水加热模具。水的比热大，传热效率高，但模温不宜超过75℃。因为水在75℃以上容易蒸发成水蒸气，而水蒸气混在水中传热效果不佳。用电加热器加热油，以热油通过通道加热模具是又一种模具加热方法。它一般用于大型模具的初始加热和保温加热，加热温度在150℃以下。当模温达到指定温度后，进行正常模塑成型时改用水冷却，这就需要配备调节装置。煤气和天然气加热成本低廉，但由于温度难以控制，劳动条件差，所以应用较少。 ３)推杆推出斜齿轮脱模机构(见图４-１６９)。由于是斜齿轮，所示把齿形型腔固定在滚动轴承内，以减少转动阻力。脱模时，推杆向前推动斜齿轮塑件，齿形型腔作旋转运动，从而使斜齿轮不受损坏，顺利地从齿形型腔脱出。 第七节 模具温度调节系统在模塑成型过程中，无论是热固性塑料还是热塑性塑料，模具的温度都将直接影响到塑件的质量和生产率。由于各