塑料注塑模具模温控制.doc

第1节 注射模具温度调节概论第2节 注射模具冷却系统的结构形式第三节 模具的加热装置 第一节 注射模具温度调节概论 一、模具的热传导 熔融塑料传给模具的热量有三种形式 1、熔融的塑料在注入模体时，将热量传导给模具，使模具温度上升，同时熔料的温度也随之下降。 2、注射完毕后，熔料和模具产生一个温差。热量总是由高温区向低温区传递高温熔料必然向温度较低的模具传导，这个传导的热量，俗称“显热”。 3、塑料熔体在与模体热交换时，使其温度迅速降低，而产生变相固化。这个过程产生的热量称为熔化热量。 熔融塑料在单位时间内传导给模具的总热量Q为： Q=Gi式中 Q单位时间内熔料传导给模具的总热 G单位时间内注入模具内塑料熔体的质量 i成型时单位质量塑料释放的热量二、调节模具温度的作用 注射成型过程中，模温直接影响塑料的充模和塑件的定型以及注射周期和塑件质量。 1、缩短成型周期 缩短成型周期的主要途径是缩短塑件冷却固化时间。其表达式为： 式中 t冷却时间； K系数； Q总热量； T温差。 2、调节模具温度在均衡状态，可稳定成型收缩率，提高塑件的尺寸精度。 3、在注射填充过程中，熔料保持良好的流动性和成型性。以提高塑件的表面质量。 4、模具温度达到较好的热平衡状态，可改善塑件顺序固化成型条件有利于补缩压力的传递，避免注射缺陷。 5、调节模具温度，可均衡成型零件各部冷却速度，以减少塑件内应力引起的塑件变形。 6、在特殊情况下，可通过加热的方法，提高模具的温度。三、冷却系统冷却效果的衡量标准 冷却效果就是：塑件冷却固化过程中，在限定的时间内，冷却系统带出热量的多少和模具温度的均匀程度。 影响因素： 1、冷却介质的多少; 2、冷却通道与成型区域的接近程度； 3、冷却水道的长度和设计布局；4、冷却通道的直径以及冷却介质的流动状态；5、从入口到出口冷冷却介质的温差； 6、熔融塑料与模具的温差。四、冷却系统的设计要点 1、冷却水道与成型面各处应取相同的距离。 2、冷却水道应使成型零件表面冷却均匀，使各处温差不大。 3、冷却水道的直径一般在（812）mm之间选取。 4、冷却水道的距离应适当。5、浇口的部位是模具上温度最高的部位。6、冷却系统应防止漏水，特别是不能渗透到成型区域内。7、动模和定模应分别单独设置冷却系统。8、在循环式的冷却水道中，其冷却介质的冷却路线应相等。9、冷却水道应避开塑件可能出现熔接痕的部位，以免由于模具在这个部位形成低温区，产生熔接痕或因熔接不牢而降低塑件强度。10、进出水嘴应设在不影响操作的方位，通常将进出口水嘴同时设在注射机操作位置的对面或模具的下方。11、在模具总体设计过程中，应兼顾考虑冷却水道的设置方案，并给冷却水道流出足够的空间。12、设计冷却水道应考虑节约用水的原则。13、冷却系统的设计应根据具体情况而定。五、冷却系统冷却参数的计算 冷却回路的设计应做到：冷却回路系统内流动的介质必须能充分吸收成型塑件所传导给模具的热量，是模具成型表面温度稳定地保持在所需的温度上。1、 所需冷却水的体积 2、计算冷却水路、导热总面积 3、确定冷却水路的直径d4、冷却水孔总长度 由 A=dL ,则 5、冷却水路的条数n由于模具尺寸的限制，每根水路的长度由模具尺寸决定。设每条水路的长度为l，则冷却水路的条数n 第二节 注射模具冷却系统的结构形式冷却模具通常以水、油或压缩空气等为介质。由于水的热容量大、传热系数大、成本低、实用方便、冷却效果好等特点，冷却介质普遍采用水作冷却介质。1、 冷却水道的结构形式及连通方式1、冷却水道的结构形式冷却水道的的结构形式大体可分为以下几类。 （1）沟道式结构 （2）管道式结构 （3）导热杆式结构2、冷却水道的连通方式冷却水道的连通方式有串联、并联以及串并联几种。2、 型腔的冷却常用的型腔冷却是沿型腔边缘设置若干并联或串联的循环水路。当型腔采用整体组合式的结构形式时，在其组合面上，设置冷却水道，在型腔镶件外部开环形水道，进水分两路绕行。塑件精度要求较高时，为使型腔各部冷却均匀，采用多层式冷却形式，每层冷却水道进水都围绕型腔一周。3、 型芯的冷却一般情况下，对型芯的冷却比对型腔的冷却更重要。塑件在注射、成型、固化时，由于冷却收缩，塑件对型芯的包紧力比型腔大，因此型芯的温度对塑件冷却的影响比型腔大得多，所以对型芯的冷却，在整个冷却过程中时十分重要的。图8-19型芯冷却的基本形式（a） 采用斜孔交叉贯通的方式冷却型芯（b） 的形式在小型模具中应用较广（c） 是在型芯内部设置环形通道（d） 采用导流板形式 第三节 模具的加热装置在一般情况下，只需要对模具通入冷却介质即达到模具调节温度的目的，但是有时则需要对模具进行整体加热和局部加热。1、 模具加热的必要性 有如下情况时，必须设置模具加热装置 （1） 对要求模具温度80以上的塑料成型 （2） 对大型模具的预热 （3） 热流道系统的局部加热 （4） 在模具的局部有需要局部加热的区域二、模具加热装置的设计1、模具的加热方式 （1）用热介质加热 （2）电流加热三、模具加热应注意的问题在选择和安装加热元件时应注意的问题如下。 （1）如果没有所计算出来的电功率的电热元件，可以选用稍大于计算电功率的电热元件，可以采取降低电压的方法将所有热电元件的电功率调节到所需要的数值。 （2）电热元件应摆布均匀，以利于模具的均衡加热。