第6章模具温度控制系统设计课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,塑料成型工艺及模具设计,第五章 注射模设计,第七节 温度调节系统,第八节 注射模的标准模架,塑料成型工艺及模具设计第五章 注射模设计,一、概述,（一）模具温度调节的重要性,1,、模具温度及其调节系统对塑件质量的影响,2,、模具温度与生产效率的关,（二）塑料类型和成型工艺对模温的要求,热塑性塑料注入模具的熔体温度为,200,300,或更高，经冷凝定型，脱模时塑料的温度应低于其热变形温度，一般为,6080,，也有在,100,以上脱模的。,一副模具在每一次成型中的模温变化都要均衡、在规定的短时间内有效地将高温型腔调节为低温型腔，因此，在模具内设置冷却系统是非常必要的。,热固性塑料注入模具时的温度一般,100130,，而模具温度通常为,160220,，以使塑料产生交联反应后硬化定型。为此，必须配置加热装置或加热系统。,一、概述（一）模具温度调节的重要性,（三）模温调节的提供源,塑件尺寸大或一模多腔、生产率要求高的模具，有散热量多、散热时间短、散热困难或是有散热速率要求的，这类模具均需设置冷却系统 。,小型或移动式模具无需设置冷却系统 ；,模温要求,80,的热塑性塑料模具、热流道模具的流道板、热固性塑料模具，均需采用加热系统。,水用得很普遍，因为水的热容量大，传热系数大，成本低。但水温会跟随气候而变，生产中许多时候需借助模具温度调节机（一种专用装置）来调高或调低水温。,（三）模温调节的提供源,（四）模具温度场分析,1,）塑料带给模具的热量与塑料的重量成正比。塑件定型所需的冷却时间大致与塑件壁厚的平方成正比。,2,）塑件形状为平板状时，动模与定模的温度接近。,3,）型芯更易积热。根据塑料向体内收缩规律，塑件固化后呈欲脱离凹模的趋势，同时紧紧包住型芯。高大的型芯被塑料包覆的面积大，吸收热量多而散发困难，若靠自然散热，随着成型次数的增加，型芯的热量会比凹模的高出很多，两者之间存在好几十度的温差，若不调节温度，将严重影响塑件的成型质量。,4,）大多数情况下，注塑模都需要冷却，除考虑型腔处的冷却外，浇口套、点浇口模具的脱料板等也应一并考虑协调冷却。,（四）模具温度场分析1）塑料带给模具的热量与塑料的重量成正比,第6章模具温度控制系统设计课件,塑料成型工艺及模具设计,第五章 注射模设计,第七节 温度调节系统,第八节 注射模的标准模架,塑料成型工艺及模具设计第五章 注射模设计,二、冷却系统的计算,三、冷却系统的设计原则与常见冷却系统的结构,(,一,),冷却系统的设计原则,(1),冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大,型腔表面的温度与冷却水道的数量、截面尺寸及冷却水的温度有关。图,5-173,所示是在冷却水道数量和尺寸不同的条件下通入不同温度的冷却水后，模具内的温度分布情况。,二、冷却系统的计算,(2),冷却水道至型腔表面距离应尽量相等,(2) 冷却水道至型腔表面距离应尽量相等,（,3,）加强浇口处的冷却,（3）加强浇口处的冷却,（,4,）降低出水与入水的温差,（,5,）使冷却水呈稳定紊流状态流动,雷诺数、水流速度与传热系数的关系图,1-,层流；,2-,紊流,雷诺数计算公式：,R,e,大于,4000,后逐渐转为稳定的,紊流，传热效率提高,3,倍以上。,。,（4）降低出水与入水的温差 （5）使冷却水呈稳定紊流状态流动,（,6,）冷却水道的截面积不可大幅度变化,尽可能采用直通水道，特殊情况才用隔板水道、喷流水道或螺旋水道。,（,7,）密封水，防止水渗漏,冷却水道穿越两个零件时，必须在两零件配合面之间的水孔周边设置密封圈，防止水流入型腔。,（,8,）避免产生死水区,水道开设应保证流入的水全都能循环流出。,（,9,）必要时，利用铍铜制作的模具零件进行导热,铍铜是热导率大、硬度高的昂贵金属，其热导率大约是合金工具钢的,3,倍、中碳钢的,4,倍。型腔结构复杂或纤细的部位，可考虑以铍铜代钢，制作成型零件。,此外，还应注意,避免在制品容易产生熔结痕的部位开设冷却水道；尽量将进、出水口开设在模具的同一侧，且最好在模具的背面以使操作安全、方便等。,（6）冷却水道的截面积不可大幅度变化,第六章,模具温度控制系统设计,塑料成型工艺及模具设计,第六章模具温度控制系统设计塑料成型工艺及模具设计,本章基本内容,冷却系统的设计原则,冷却系统的结构设计,冷却水道的设计,加热系统的设计,第章 模具温度控制系统,本章基本内容冷却系统的设计原则第章 模具温度控制系统,常见结构如图,68,钻孔式水道系,统 、,69,所示沟槽式水道系统,冷却系统结构设计,(,一,),凹模冷却系统,(,二,),、型芯冷却系统设计,冷却系统结构设计(一) 凹模冷却系统(二)、型芯冷却系统,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。,图,610,所示为大型芯的冷却装置,图,611,所示为隔板式冷却装置,图,612,所示为水管喷流式冷却装置,图,613a,b,c,所示对细长型芯的冷却,图,614,所示冷却侧型芯,冷却系统结构设计,(,二,),型芯冷却系统设计,冷却系统结构设计(二) 型芯冷却系统设计,案例,案例,模具水孔,水孔直径,6,8,10,12,0,型密封圈,型号,P9,P12,P14,P16,胶圈截面直径,d,1.8,2.4,2.4,2.4,胶圈外径,d,1,12.6,16.8,18.8,20.8,模具环槽,尺寸,环槽外径,D,1,12.5,16.5,18.5,20.5,环槽宽度,W,2.2,2.8,2.8,2.8,环槽深度,T,1.3,1.8,1.8,1.8,模具水孔水孔直径6810120型密封圈型号P9P12,適用於這四種型號水孔之”,O”ring,規格如下:,適用於這四種型號水孔之”O”ring規格如下:,图,6,8,钻孔式水道系统,图68 钻孔式水道系统,图,6,9,沟槽式水道系统,图69 沟槽式水道系统,第6章模具温度控制系统设计课件,图,6,11,隔板式冷却装置,图611 隔板式冷却装置,图,6,12,水管喷流式冷却装置,图612 水管喷流式冷却装置,图,6,13,对细型芯的冷却,图 613 对细型芯的冷却,图,6,14,冷却侧型芯,图614 冷却侧型芯,塑料成型工艺及模具设计,第五章 注射模设计,第七节 温度调节系统,第八节 注射模的标准模架,塑料成型工艺及模具设计第五章 注射模设计,最常用、简单的冷却系统结构就是在模板上钻孔加工直通式冷却水道，再根据塑件情况构成匹配的冷却回路。,浅型芯的冷却,模板的冷却,最常用、简单的冷却系统结构就是在模板上钻孔加工,高大型芯的冷却,高大型芯的冷却,中粗型芯的冷却,喷管式冷却装置,中粗型芯的冷却,隔板结构与安装,水孔尺寸,隔板式冷却装置,隔板结构与安装隔板式冷却装置,采用隔板式冷却装置冷却高而大的型芯,采用隔板式冷却装置冷却高而大的型芯,细长型芯的冷却,细长型芯的冷却,滑块冷却回路举例,水管接头与模具的连接,滑块冷却回路举例水管接头与模具的连接,冷却系统实例,水堵,冷却系统实例水堵,四、模具加热系统,(,一,),电加热的方式,(1),电阻丝直接加热,(2),电热圈加热,将电阻丝绕制在云母片上，再装夹在特制的金属外壳中，电阻丝与金属外壳之间用云母片绝缘，其三种形状如图,5-183,所示，模具放在其中进行加热。,(3),电热棒加热电热棒是一种标准的加热元件，它是由具有一定功率的电阻丝和带有耐热绝缘材料的金属密封管构成，使用时只要将其插入模板上的加热孔内通电即可，如图,5-184,所示。电热棒加热的特点是使用和安装均很方便。,(,二,),电加热装置功率的计算,四、模具加热系统 (一) 电加热的方式,第6章模具温度控制系统设计课件,第6章模具温度控制系统设计课件,（三）防止模具散热的措施,加热系统的设计还应当包括如何防止或限制热量散失。,常用的三种保温方法：,1,）,减小接触面积法。,2,）,空气层隔热法。,空气的导热性能差。在需要绝热的两个零件之间建立一定大小和厚度（,3,8mm,）的空隙。,3,）,保温板隔热法,。高温的热固性塑料模具的上下底板、热流道模具的定模座板，这些模板的上面应当安装保温板。,（三）防止模具散热的措施,第八节 注射模的标准模架,模架是注射模的骨架和基体，通过它将模具的各个部分有机地联系成为一个整体。,第八节 注射模的标准模架模架是注射模的骨架和基体，通过它将模,(1),基本型组合,它是以直接浇口（包括潜伏式浇口）为主，其代号分别为,A1,、,A2,、,A3,、,A4,型,4,种，如图,5-186,所示。,(2),派生型组合,(1) 基本型组合,谢 谢！,谢 谢！,