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    模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計

    文章來源: 科翔模具 人氣:5987 發(fā)表時間:2023-05-25 11:09:51

    上篇描述了注塑模具廠的模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計上篇模具溫度對塑件成形的影響,本次我們將闡述的是相關(guān)內(nèi)容的中篇。

    2、模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計;


    一、冷卻回路的尺寸確定


    冷卻回路的設(shè)計應(yīng)做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動的介質(zhì)能充分吸收成形塑件所傳導(dǎo)的熱量,使模具成形表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需的溫度范圍內(nèi),并且要做到使冷卻介質(zhì)在回路系統(tǒng)內(nèi)流動暢通,無滯留部位。 


    (1)冷卻回路所需的總表面積計算 


    (2)冷卻回路的總長度的計算


    確定冷卻水孔的直徑時應(yīng)注意,無論多大的模具,水孔的直徑不能大于14mm,否則冷卻水難以成為湍流狀態(tài),以致降低熱交換效率。一般水孔的直徑可根據(jù)塑件的平均壁厚來確定。平均壁厚為2mm時,水孔直徑可取10~14mm。


    (3)冷卻水體積流量的計算 


    塑料樹脂傳給模具的熱量與自然對流散發(fā)到空氣中的模具熱量、輻射散發(fā)到空氣中的模具熱量及模具傳給注射機熱量的差值,即為用冷卻水擴散的模具熱量。假如塑料樹脂在模內(nèi)釋放的熱量全部由冷卻水傳導(dǎo)的話,即忽略其他傳熱因素,那么模具所需的冷卻水體積流量則可用下式計算

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    二、冷卻水回路布置的基本原則


    設(shè)置冷卻水效果良好的冷卻水回路的模具是縮短成形周期、提高生產(chǎn)效率比較有效的方法。 


    如果不能實現(xiàn)均勻的快速冷卻,則會使塑件內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而導(dǎo)致產(chǎn)品變形或開裂,所以應(yīng)根據(jù) 注塑成型件的形狀、壁厚及塑料的品種,設(shè)計與制造出能實現(xiàn)有效冷卻的回路。 


    (1)冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大型腔表面的溫度與冷卻水道的數(shù)量、截面尺寸及冷卻水的溫度有關(guān)。 


    下圖所示的情況是在冷卻水道數(shù)量和尺寸不同的條件下通入不同溫度(59.83℃ 和45℃)的冷卻水后模內(nèi)溫度分布情況。由下圖可知,采用5個較大的水道孔時,型腔表面溫度比較均勻,出現(xiàn)60~60.05℃的變化,如圖a所示;而同一型腔采用* 個較小的水道孔時,型腔表面溫度出現(xiàn)53.33℃~58.38℃的變化,如圖b所示。由此可見,為了使型腔表面溫度分布趨于均勻,防止塑件不均勻收縮和產(chǎn)生殘余應(yīng)力,在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下,應(yīng)盡量多設(shè)冷卻水道,并使用較大的截面尺寸。


    (2)冷卻水道離模具型腔表面的距離


    當塑件壁厚均勻時,冷卻水道到型腔表面盡量距離相當,但當塑件壁厚不均勻時,壁厚較厚處冷卻水道到型腔表面的距離則應(yīng)近一些,間距也可適當小些,一般水道孔邊到型腔表面距離為10~15mm。 


    (3)水道出入口的布置 


    水道出入口的布置應(yīng)該注意兩個問題,即澆口處加強冷卻和冷卻水道的出入口溫差應(yīng)盡量小。塑料熔體充填型腔時,澆口附近溫度較高,距澆口越遠,溫度就越低,因此澆口附近應(yīng)加強冷卻,其辦法就是冷卻水道的入口處要設(shè)置在澆口的附近,如圖所示。


    為了縮小出入口冷卻水的溫差,應(yīng)根據(jù)型腔形狀的不同進行水道的排布。下圖b的形式比下圖a的形式要好,即降低了出入口溫差,提高了冷卻效果。


    (4)冷卻水道應(yīng)暢通無阻


    冷卻水通道不應(yīng)有存水和產(chǎn)生回流的部位,應(yīng)暢通無阻,要避免過大的壓降


    (5)冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位


    塑件易產(chǎn)生熔接痕的地方,本身的溫度就比較低,如果在該處再設(shè)置冷卻水道,就會更加促使熔接痕的產(chǎn)生。 


    以上介紹了冷卻回路的各種結(jié)構(gòu)形式,在設(shè)計冷卻水道時需要對結(jié)構(gòu)問題加以認真考慮,但另外一點也應(yīng)該引起重視,那就是冷卻水道的密封問題。模具的冷卻水道穿過兩塊或兩塊以上的模板或鑲件時,在它們的結(jié)合面處一定要用密封圈或橡膠皮加以密封,以防模板之間、鑲拼零件之間滲水,影響模具的正常工作。這些問題在模具設(shè)計與制造 時應(yīng)予以注意。 


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