塑胶模具专业冷却系统.ppt

水路的基本形式及規格 17) 採用渦流式冷卻回路圖示 18) 採用徘徊式冷卻回路圖示 水路的基本形式及規格 19) 採用渦流式冷卻回路圖示 20) 採用水桶式制品冷卻回路圖示 水路的基本形式及規格 21) 公模一側的澆口部位強行冷卻回路圖示 21) 冷卻回路的綜合運用形式圖示 水路的基本形式及規格 經典案例分享 共設計15條水路,公模側有6條水路,母模側有7條水路﹐滑塊有2條水路。 進出水方向 冷卻水路設計(1) 公模面溫度 Bottom Temperature 冷卻分析結果\case1 公模側溫度分布大部分較均勻﹐但圈示區域溫度較高﹐應加強冷卻。 Top Temperature 母模面溫度 冷卻分析結果\case1 母模側溫度不均勻﹐澆口周圍溫度較高﹐溫度分布在51~71范圍內。 公母模面溫差分布不均勻﹐母模溫度較高,溫差范圍在-15~14deg.c。 母模面與公模面溫差 Temp. Difference 冷卻分析結果\case1 成品的體積收縮大部分約為4%, 四周較厚區域體積收縮稍大。 體積收縮百分比 Volumetric Shrinkage 保壓分析結果\case1 最大凹痕深度為0.021mm﹐分布在澆口附近﹐應不會影響產品外觀。但大部分肋周圍凹痕深度在0.010mm左右﹐為可見凹痕。 凹痕深度 Sink Mark 保壓分析結果\case1 Z方向收縮不均勻,變形方向如圖所示﹐最大變形為8.9mm,變形量較大。 Z向變形 Z Deflection 翹曲分析結果\case1 8.9 mm 共設計21條水路,共增加6條水路﹐其中公模增加1條﹔母模增加3條﹔滑塊增加2條。目前公模側有7條水路,母模側有10條水路﹐滑塊有4條水路。 進出水方向 冷卻水路設計(2) 冷卻水進出口溫度如圖所示﹐藍色表示進水溫度為40deg.c,紅色表示進水溫度為60deg.c. 冷卻劑溫度 Coolant Temp 冷卻分析結果\case2 * * 水路分布原則與水路形式及規格 序 設計者應知道成型周期相當大的部分﹐有時可占到成型周期的80%﹐要用于冷卻。因而對于生產率要求較高的模具﹐將這種“損失“時間控制到最小是絕對必要的。而用于冷卻的工具就是水路。所以水路的排布在整個模具設計過程中占有非常重要的地位。 在這一部分我主要講述了水路排布的原則﹑水路的基本形式和水路規格。在‘水路排布原則‘一章主要從以下几部分來闡述﹕1.水路設計的目的﹔2.冷卻的基本原理﹔3.水路設計過程中應注意的几個問題﹔在’水路形式及規格’一章中主要列舉了實際設計中用到的冷卻水路的基本形式。在最后﹐將以往分析的兩個經典案例進行綜合講解﹐以加深對前述內容的理解和記憶。 水路分布原則 水路設計的目的﹕ 水路設計的目的是使成品均勻冷卻﹐并在較短時間內頂出成型。水路排布的好壞直接影響到產品的成型品質和生產周期(成本)。 對品質的影響﹕在成型時水路是用來控制模具溫度的﹐而模具溫度及其波動對制品的收縮率﹑變形﹑尺寸穩定性﹑機械強度﹑應力開裂和表面質量等均有影響。主要表現在﹕表面光潔度﹔殘余應力﹔結晶度﹔熱彎曲。 對生產周期的影響﹕一個成型周期主要由以下几部分構成。縮短冷卻時間就是提高成型效率。 注射時間 保壓時間 冷卻時間 開模時間 相關時間 占整個周期的80% 占整個周期的5% 占整個周期的15% 冷卻的基本原理 從塑料到模穴壁的熱傳導: 冷卻系統的行為受從塑料中移走的熱量和轉移到模穴表面的溫度的影響。它會受到材料性質、熔體溫度和模具表面溫度的差異以及冷卻中的塑料和模具材料之間接觸好壞的影響。 層流的溫度梯度 2300淤 紊流的溫度梯度 2300 63 deg. C 43 deg. C 23 deg. C 20 deg. C 塑膠/金屬的界面 水 /金屬的界面 冷卻液 冷卻的基本原理 從模穴壁到水管壁的熱傳導: 冷卻系統行為也受通過模具材料到達冷卻水管的熱傳導的影響。模具材料的性質﹐包括熱傳導率、冷卻水管和塑料表面的距離﹐和塑料熔體與冷卻水管內部溫度之差﹐也影響冷卻系統行為。水管距離模穴越近﹐熱量移走得越快﹐然而﹐把它們放置得離模穴過近﹐會產生模穴表面溫度的局部變化﹐除非增加額外的水管減小相鄰水管的距離。因此﹐最優化的水管放置應是均勻冷卻與快速冷卻的折中。 冷卻的基本原理 從水管壁到冷卻介質的熱傳導: 冷卻系統行為也受從模具材料到冷卻介質熱傳導的影響﹐熱傳導受冷卻液流經模具材料時的紊亂程度、冷卻液進口溫度、冷卻液的性質及冷卻液的流速的影響。冷卻液紊亂時混合作用的影響﹐從水管外壁到冷卻液的熱傳導比層流有效得多。過大的紊亂會浪費泵功率﹐而且沒有獲得更大的熱傳導能力。在考慮冷卻介質時﹐要確保成型廠有能力提供足夠多的冷卻液體積﹐在足夠的壓力下達到