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* 第十一章 注射模具温度调节系统 * 第十一章 注射模具温度调节系统 　 第一节　 概述 模具温度直接影响塑件的成型质量和生产效率；塑料性能和成型工艺的不同，模具温度的调节方式也不同；加热冷却装置实现对模具温度的调节。 大型模具、热固性塑料、流动性差的塑料成型时考虑加热，一般热塑性塑料注射成型只考虑冷却。 一般注射到模具内的塑料温度为200℃左右，而塑件固化后从模具型腔中取出时其温度在60℃以下。 冷却时间（占注射周期的2/3） 　　其中热量的５%以幅射、对流等形式散发，９５%由冷却介质带走。 一、 温度调节与生产效率的关系 确定模温有两个可供选择的区间，一是使模具保持最低的温度，一是使模具的温度保持在比塑料热变形温度稍低的温度，要根据塑料的特性和模具的构造来决定，对难于充满型腔的塑料和模具结构复杂的情况，一般采用后者。 A——传热面积 K——塑料对型腔的传热系数 T——型腔和塑料的平均温度差 t——冷却时间 传给模具的热量为Q 冷却时间t和Q/T成比例，为了使冷却时间短，可使塑料传给模具的热量Q小，或使塑料和模具的温差大。还可以使型腔的温度不均一，温度低处通温水，温度高处通冷水，调节塑料为均一的温度，使得Q/T 的值减小。缩短成型周期就是缩短冷却时间，也就是为了提高生产效率而进行温度调节。 二、温度调节对塑件质量的影响 质量优良的塑料制件应满足以下六个方面的要求，即收缩率小、变形小、尺寸稳定、冲击强度高、耐应力开裂性好和表面光洁。 　　温度对塑件尺寸、形状、表面粗糙度及力学性能均有直接影响。 　　尺寸精度 　　一般：较低或恒温　成型收缩减少　尺寸精度提高 　　结晶：提高温度　均匀彻底结晶　尺寸稳定 　　形状精度 　　模温差大　收缩不均　翘曲变形　形状不精 　　特别是形状复杂、薄壁、壁厚不均匀塑件 表面粗糙度 　　模温过低　流动充形差　轮廓不清晰（熔合纹） 力学性能 　　结晶型塑料：温度高、结晶度高、应力开裂倾向大。 　　高粘度不定形塑料：温度高、应力开裂倾向小。 三、对温度调节系统的要求 前面已经叙述了温度调节系统的重要性，因此希望设计温度调节系统时，能满足下面要求。 1）根据塑料的品种，确定温度调节系统是采用加热方式还是冷却方式。 2）希望模温均一，塑件各部同时冷却，以提高生产率和提高塑件质量。 3）采用低的模温，快速、大流量通水冷却一般效果比较好。 4）温度调节系统要尽量做到结构简单、加工容易、成本低廉。 第二节 模具冷却面积的计算 计算冷却面积的目的是为了设计冷却回路，求得恰当的冷却管道直径与长度，满足冷却要求，但是模具的热量，有辐射散热、对流的散热，向模板的传热和由于喷嘴接触的传热等很多因素，因此要进行精确的计算是不可能的，下面仅考虑冷却介质在管内作强制的对流而散热，忽略其他因素。 塑料放出的热量 n——每小时注射次数 G——每次注射的塑料量 ΔH——塑料热冷焓之差。 α——冷却介质对管壁的传热系数 ΔT——模具和冷却介质的平均温差 目标： 　　　提高冷却效率和效果 原则： 一、水孔尽量多、大 二、合理确定一径两距 目标： 尽量使型腔表面 温度分布均匀　　 经验： 管径8~15mm 心壁距管径之1~2倍 心心距管径之3~5倍 型腔表面温度变化 壁厚均匀时 壁厚不均匀时 第三节 模具冷却系统设计原则 三、浇口处加强冷却 　原因：　　浇口处温度最高 　方法：　　回路入口设在浇口处（最低） 四、降低进出水温差 　　作用：　使型腔表面温度分布均匀 　　方法：　优化排列　 　减小长度 五、合理排列冷却水孔 中心直浇口动模冷却水槽图 中心通入螺旋式热交换 薄壁、浅的塑件的冷却水槽 等距离钻孔 中等深度制品的冷却水槽 定钻孔，动开槽 较深腔冷却水槽 深腔大型制品的冷却水槽 非常深的塑件冷却水槽 狭窄型芯的冷却水道 开盲孔、放管子、水喷射 芯极细、难开孔、选铍铜、作型芯 壁厚小、铍铜翅、强散热 六、便于加工和清理 * 第十一章 注射模具温度调节系统