冷却与加热设计.pptVIP

第八节 模具的冷却和加热（温度调节系统） 一．概述 模具的温度直接影响塑件成型的质量和效率 低融点，流动性好的塑件成型，可对模具进行冷却以缩短生产周期。 塑料温度2000C 塑件温度600C 一些流动性差的塑料，为了提高流动性，可对模具加热 总之：对模具的冷却和加热的目的是得到高的生产效率和优质的产品。 1．常用塑料注射成型的模具温度（0C） 2．调节温度对塑件质量的影响 （1）表一塑料：粘度低、流动性好，模温控制在1000C以下 薄壁、小型塑件:通过模具自身的散热进行冷却 厚壁、较大塑件:5％ 热量通过辐射，对流散发到大气中 95 ％ 采用人工冷却，一般通冷却水 模温过高：塑件表面发暗 收缩大、组织疏松 粘模、溢料、烧焦 （2）表二塑料：粘度大、流动性差，模温控制在100 ％以上 模温过低：充不满、塑件形状不完整 3．调节模具温度对生产效率的影响 塑料传给模具的热量Q千卡 Q=A*K*θ*t/36 式中：A——传热面积 m2 K——塑料对型腔的传热系数 KJ/m2·h·0C θ——型腔和塑料的平均温差 0C ｔ——冷却时间　s 欲↑生产率，则应： ｔ↓——缩短冷却时间 θ↑——塑件与模腔的温差大，高温处通冷水，低温处通热水 二．冷却装置 1．设置冷却管道时应考虑的因素： （1）模具结构 普通模具：直通水管 细长型芯模具：型芯内冷却 复杂型芯模具或镶块多的模具 （2）模具的大小和需要冷却的面积：确定冷却水孔数、孔径 （3）塑件熔接痕的位置：避开 型芯的冷却 间接冷却 冷却水嘴的安装 2．冷却水孔开设的原则 （1）冷却水孔的数量尽量多，尺寸尽量大 例： 五个大水孔：进水温59.830C，出水温60.50C 型腔表面温差60~60.050C 二个较小水孔： 进水450C，出水61.50C 型腔表面温差53.33~600C （2）水孔到型腔表面距离相等、排列与型腔形状相仿 ①?水孔中心不可离型腔表面太近→型腔表面温度不均 ②?压力大时，正对水孔的型腔壁面压溃变形 根据型腔内压力确定所允许的水孔间距 水孔离型腔壁的距离可查手册 a10mm，常用12~15mm、孔间距1.7~3d。 （3）塑件局部厚处应加强冷却 （4）控制入水与出水的温度差 温差大，则温度不均 大型塑件的型腔较大，水道排列方向与其长度垂直 （5）冷却水道要尽量避免接近熔接缝 （6）浇口处应加强冷却 浇口附近温度最高应加强冷却——通入冷水 温度低的外侧——通热交换过的温水。 3．冷却的计算（估算） Q=m1[CP（T1-T2）+L] 式中： Q——单次成型周期从模具除去的总热量（卡） m1——单次成型周期注入型腔的塑料重量（kg） CP——塑料比热 （卡/kg 0C） T1——塑料的注射温度（0C） T2——模具的表面温度（0C） L——塑料的熔解潜热（卡/kg） 令CP（T1-T2）+L=a a——塑料的总融量（kJ/kg） Q=M· K（T3-T4） 三．加热装置 1．加热方式 (1) 模具加热方法 (2)目前应用最广泛的加热方式是 电热棒及其安装 电热圈 方法一 　　　 式中：P总——模具加热所需功率（千瓦） 　　　M——模具质量（千克） 　　　Ｃ——模具材料比热（千卡／千克*度） 　　　T1——模具初始温度 T2——模具（热流道板）所需温度 　　　ｔ——加热时间 η——加热器的效率（0.3~0.5） 3600——单位换算系数 方法二 电加热模具所需总功率的经验计算式为 P=M·q q——加热单位质量模具到所需模温的电功率w/kg ? * * 塑 料 模 温 PP（聚丙烯） PS（聚苯乙烯） ABS 50—90 30—60 50—80 塑 料 模 温 PC(聚碳酸酯） PS（聚矾） POM（聚甲醛） 90—120 130—150 90—120 表一 表二 原则：模具保持最低温度 原则：使模具保持在比塑料热变形温度稍低的温度 结论： 型腔表面温度与水孔数量、直径及进水温度有关 要考虑各种孔（顶杆孔、型芯孔）、镶块、接缝等的影响 在满足结构设计的情况下开设冷水道。 a A 不合理 B 合理 式中： M——通过模具的冷却水的质量（kg） T3——出水温度 T4——进水温度 K——热传导系数，根据材料不同而不同 冷却水流量q=M/T T——成型周期时间 以q