塑膠模具冷卻系統(tǒng)管理課件

塑膠模具冷卻系統(tǒng)塑?；A(chǔ)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)概述熱塑性塑料和部分熱固性塑料注塑而成的過程,是將溫度較高的熔融塑料,通過高壓注射過入溫度較低的模具中,經(jīng)過冷卻因此從而得到所需要的成品,制品應(yīng)保證:最好的尺寸穩(wěn)定性,最小的變形,最高的強(qiáng)度和韌性,,最完美的外觀,而在成型過程中,由于制品形狀復(fù)雜,壁厚不均,充模順序不同等因素,使得注入模具形腔中的塑料固化時,不同的位置溫度不一樣,,因此由于熱交換而產(chǎn)生應(yīng)力,這種應(yīng)力會直接影響成品的尺寸精度與外觀,如何控制模具溫度?得到高質(zhì)量的成品,因此冷卻系統(tǒng)設(shè)計就成為模具設(shè)劉中的一個重要環(huán)節(jié),

模具冷卻系統(tǒng)包,括:冷卻水道,模具溫度控制器及加熱組件等設(shè)計冷卻系統(tǒng)時,應(yīng)從以下原則考慮:在保證模具材料有足夠機(jī)械度的前提下,冷卻水道應(yīng)盡加難設(shè)置在靠近型腔(型芯)表面.在保證模具材料有中夠機(jī)械度的前提下,冷卻水道應(yīng)安排的盡量緊密,冷卻水道的直徑應(yīng)優(yōu)先采用大于8mm,并且各個水道的直徑應(yīng)盡量相同,制品較厚的部位應(yīng)特別加強(qiáng)冷卻.冷卻水道在模具中位置冷卻水道位置取決于于成品的形狀和不同的壁厚,原則上冷卻水道應(yīng)設(shè)置在塑料自模具熱傳導(dǎo)困難的地方,根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則,冷卻水道應(yīng)圍繞模具的成型的成品,且盡量排列均勻一致.(由于頂出裝置的影響,公模水路與線母模水路的排列不能完金一致)模板冷卻水道的設(shè)置不少小型模具的型腔是直接在模板上加工而成的,對這類模具可以直接在模板上設(shè)置冷卻水道,在模板上設(shè)置冷卻水道,同樣應(yīng)遵循冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則,使冷卻水道盡量靠近型腔表面和盡量圍繞型腔,使成品在成型過程中冷卻均勻,

如果模具的冷卻水道太長,在成型過程中,會使水溫變化增大(入水口與出水口溫度相差很大)針對此問題,為保證冷卻效果,加采用兩個或兩個以上獨立水路.相交水道通常采用以過盈配合方式插入鑲件,使冷卻液改變流向,如果模具中成品的部分是以鑲件方式鑲?cè)肽０?其冷卻水路的分布最好采用圍繞鑲件的的方法.型芯冷卻水道的設(shè)置,

對于一模多腔的模具,其型芯的冷卻方式可分為串聯(lián)冷卻和并聯(lián)冷卻兩種.串聯(lián)冷卻水路具有流動有力的優(yōu)點,但存在隨著型芯數(shù)目增加,溫度變化大的缺點.并聯(lián)冷卻水路隨溫度梯度變化不大,但流動不夠有力,其結(jié)果會導(dǎo)致對不同型芯冷卻效果不均勻,因此,兩種冷卻水路的排列方式僅適用型芯數(shù)目不多的模具對于一模多腔模具,上述兩種冷卻方式最好能和建立兩個以上獨立回路的方法一起使用.許多模具中,一些形狀特殊,尺寸較薄且偏長的型芯,在成型過程中需對其進(jìn)行溫度控制,眾所周知,直徑較小(通常水于6mm)且尺寸較長的芯子由于表面較小,使水路分布原則水路設(shè)計的目的﹕水路設(shè)計的目的是使成品均勻冷卻﹐并在較短時間內(nèi)頂出成型。水路排布的好壞直接影響到產(chǎn)品的成型品質(zhì)和生產(chǎn)周期(成本)。對品質(zhì)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(wěn)定性﹑機(jī)械強(qiáng)度﹑應(yīng)力開裂和表面質(zhì)量等均有影響。主要表現(xiàn)在﹕表面光潔度﹔殘余應(yīng)力﹔結(jié)晶度﹔熱彎曲。對生產(chǎn)周期的影響﹕一個成型周期主要由以下幾部分構(gòu)成?？s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(guān)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(dǎo):冷卻系統(tǒng)的行為受從塑料中移走的熱量和轉(zhuǎn)移到模穴表面的溫度的影響。它會受到材料性質(zhì)、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>230063deg.C43deg.C23deg.C20deg.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(dǎo):

冷卻系統(tǒng)行為也受通過模具材料到達(dá)冷卻水管的熱傳導(dǎo)的影響。模具材料的性質(zhì)﹐包括熱傳導(dǎo)率、冷卻水管和塑料表面的距離﹐和塑料熔體與冷卻水管內(nèi)部溫度之差﹐也影響冷卻系統(tǒng)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(chǎn)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(yōu)化的水管放置應(yīng)是均勻冷卻與快速冷卻的折中。水路設(shè)計過程中應(yīng)注意的幾個問題加強(qiáng)熱點的冷卻﹔避開冷點所謂熱點就是肉厚相對較厚且不能充分散熱的區(qū)域。公模仁母模仁熱量集中在這個區(qū)域熱(相對於未收縮區(qū)域的收縮區(qū)域引起翹曲)熔化塑膠凝固塑膠水路設(shè)計過程中應(yīng)注意的幾個問題靠近高熱量區(qū)﹔遠(yuǎn)離低熱量區(qū)。分模線高溫等溫線冷卻液區(qū)域3區(qū)域1區(qū)域2冷卻液等溫線區(qū)域2TM002P04T=50℃T=50℃水路設(shè)計過程中應(yīng)注意的幾個問題積熱區(qū)水路設(shè)計過程中應(yīng)注意的幾個問題圖示產(chǎn)品的凹陷區(qū)域有滯流。故不能在此上方排冷卻水路。水路設(shè)計過程中應(yīng)注意的幾個問題水管的長度不能太長﹕冷卻液從水管進(jìn)口到出口的溫度變化就在5度以內(nèi)。較精密的產(chǎn)品就控制在3度以內(nèi)。水路設(shè)計過程中應(yīng)注意的幾個問題在用熱澆道成型的模具中﹐需加強(qiáng)對熱澆道的冷卻。

在下面的例子中﹐最初設(shè)計時﹐沒有排冷卻熱澆道的水路(其為倒裝模)。在公模側(cè)熱澆道的附近溫度較高(進(jìn)水溫度設(shè)為50度)。最高溫度為90℃水路的基本形式及規(guī)格冷卻系統(tǒng)的基本形如下。我們最常用的有A﹑F。特殊情況下用冷卻棒.在模具中的基本排布方式﹕水路的基本形式及規(guī)格串聯(lián)水路優(yōu)點統(tǒng)一的流動率統(tǒng)一的熱交換缺缺點--較高的壓降並聯(lián)水路優(yōu)點用在入子的周圍最好高體積低壓力缺缺點沒有統(tǒng)一的流動率易於堵塞水管規(guī)格及其與成品肉厚的關(guān)係:水路的基本形式及規(guī)格確定冷卻水孔的直徑應(yīng)注意的問題是,無論多大的模具,水孔的直徑不能大於14mm,否則冷卻液難以形成亂流狀況。一般水孔的直徑可根據(jù)制品的平均肉厚來確定。平均肉厚為2mm時,水孔的直徑取8~10mm;平均肉厚為2~4mm時,水孔的直徑取10~12mm;平均肉厚為4~6mm時,水孔的直徑取10~14mm。水路的基本形式及規(guī)格水路的排布及冷卻形式﹕(1)採用模板循環(huán)水路直接冷卻形式:水路的基本形式及規(guī)格(2)採用模板循環(huán)水路直接冷卻形式:水路的基本形式及規(guī)格水路的基本形式及規(guī)格水路的基本形式及規(guī)格(7)圓形制品的型腔採用入子結(jié)構(gòu)的冷卻回路:(8)在模穴中設(shè)置特殊隔板的冷卻回路:水路的基本形式及規(guī)格水路的基本形式及規(guī)格(9)在氣閥及推桿內(nèi)設(shè)置的冷卻回路:(10)對主流道部位採用噴水式冷卻回路:水路的基本形式及規(guī)格(11)在氣閥及推桿內(nèi)設(shè)置的冷卻回路:(12)高熱傳材料插入型芯中的圖例水路的基本形式及規(guī)格(13)高熱傳材料插入型芯中的圖例(14)適用於箱形制品的冷卻回路:水路的基本形式及規(guī)格15)沿制品形狀設(shè)置的冷卻回路:16)適用於小直徑型芯的冷卻回路水路的基本形式及規(guī)格17)採用渦流式冷卻