3.6-7 模具加热和冷却装置的设计

2020年6月14日,梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香。罗梅坡,2020年6月14日,问题：,1.导向零件设计原则？,2.垫块的结构和安装有什么要求？,2020年6月14日,目的与要求：,重点和难点：,1.要求掌握加热与冷却装置设计计算,2.掌握设计原则,理论与实际相结合,3.会选择模具材料,2020年6月14日,3.6模具加热和冷却装置的设计,一、模具加热与冷却的目的,热固性塑料需要较高的模具温度促使交联反应进行某些热塑性塑料也需维持80度以上的模温，如聚甲醛、聚苯醚等大型模具要预热热流道模具的广泛使用,1.加热,模塑周期主要取决于冷却定型时间（约占80%），通过降低模温来缩短冷却时间，是提高生产效率的关键。,2.冷却,2020年6月14日,一、模具加热与冷却的目的,模温过低,塑料流动性差，塑件轮廓不清晰，表面无光泽；热固性塑料则固化不足，性能严重下降。,模温过高,易造成溢料粘模，塑件脱模困难，变形大；热固性塑料则过熟。,模温不均,型芯型腔温差过大，塑件收缩不均、内应力增大、塑件变形、尺寸不稳定。,3.6模具加热和冷却装置的设计,2020年6月14日,1.模具加热的方法有,二、模具加热装置的设计,气体加热（蒸汽）工频感应加热：设备复杂电阻加热：最常用,2.电阻加热元件,3.6模具加热和冷却装置的设计,2020年6月14日,加热模具所需的电功率(P)可按模具的重量(m)近似计算：P=mq或P=0.24m(T2-T1)其中：q单位模具重量所需的电功率（查表3-30）T2-T1模具加热前后的温度差,3.电阻加热的计算,二、模具加热装置的设计,4.电阻加热的计算,已知：压缩模总重量：m=200Kg模具成型温度T2=155室温T1=20查表3-15取：q=30(中小型模具)P=20030=6000W或P=0.24200(155-20)=6480W结论：可以取800W的电热棒8根其长度和直径查表3-29并根据模板尺寸确定。,3.6模具加热和冷却装置的设计,2020年6月14日,三、模具冷却装置的设计,冷却介质：水、压缩空气、冷冻水、油,冷却通道设计原则,冷却装置的形式,冷却通道的形式,3.6模具加热和冷却装置的设计,2020年6月14日,1.冷却通道设计原则,3.6模具加热和冷却装置的设计,三、模具冷却装置的设计,冷却水孔相对位置尺寸d=(812)mmL10mmL1=(12)dL2=(35)d,模具结构允许，冷却孔尽量大、多，使冷却更均匀。,冷却孔要避开塑件的熔接痕部位。,2020年6月14日,三、模具冷却装置的设计,3.6模具加热和冷却装置的设计,水孔排列与型腔形状吻合,1.冷却通道设计原则,定模与动模要分别冷却，保证冷却平衡。,浇口附近与壁厚处加强冷却,冷却通道应密封且不应通过镶块接缝，以免漏水。,进出水温差不宜过大,2020年6月14日,三、模具冷却装置的设计,3.6模具加热和冷却装置的设计,2.冷却装置的形式,2020年6月14日,三、模具冷却装置的设计,3.6模具加热和冷却装置的设计,2.冷却装置的形式,2020年6月14日,3.6模具加热和冷却装置的设计,三、模具冷却装置的设计,3.冷却通道的形式,2020年6月14日,3.6模具加热和冷却装置的设计,三、模具冷却装置的设计,3.冷却通道的形式,2020年6月14日,3.6模具加热和冷却装置的设计,三、模具冷却装置的设计,3.冷却通道的形式,2020年6月14日,3.6模具加热和冷却装置的设计,三、模具冷却装置的设计,3.冷却通道的形式,2020年6月14日,3.6模具加热和冷却装置的设计,三、模具冷却装置的设计,3.冷却通道的形式,2020年6月14日,一、对模具材料的要求,材料芯部要有足够的强度与韧性表面要有足够的硬度、耐磨性与抗腐蚀性能抛光性能良好加工性能好、热处理变形小,不同的模具零件对材料的要求不同,成型零件：与高温熔体接触，耐磨、耐蚀、足够的强度、热处理变形小。推出机构与导向零件：耐磨、足够的韧性与强度、热处理变形小。支承与紧固零件：有一定的强度,3.5模具材料的选用,2020年6月14日,3.5模具材料的选用,二、常用的模具钢材,1.碳素结构钢,45、45Mn、20Mn有一定强度，切削性能好，热处理变形较大加工前要正火或调质处理,2.碳素工具钢,T8、T8A、T10、T10A淬火后有较高的强度与耐磨性，淬火变形大且淬透性差淬火后用线切割加工可达较高精度,2020年6月14日,3.5模具材料的选用,二、常用的模具钢材,淬透性、强度、韧性、耐磨性、耐热性好，但加工性能差，粗加工前要退火处理。,3.合金工具钢,CrWMn：淬火变形很小，淬透性高9Mn2V：价格低，淬透性、耐磨性不及CrWMn但比T10钢好Cr12：淬火变形很小、淬透性高、耐磨性Cr4W2MoV：淬透性、耐磨性不及Cr12，其它性能接近5CrNiMo：500能保持高强度与高韧性3Cr2W8V：适合氮化处理，耐蚀性好,2020年6月14日,3.5模具材料的选用,二、常用的模具钢材,4.合金结构钢,热处理前具有较好切削性能，热处理后变形小。,20CrMnTi：淬透性、力学性能较高，用于尺寸大的渗碳淬硬件。40Cr：综合性能很好，但国内Cr资源有限。40CrMnMo：淬透性、力学性能高，用于强度高韧性好的大截面件。38CrMoAl：渗氮钢，高硬度、高耐磨性和耐蚀性，尺寸稳定性好。30CrMnSi：淬透性、强韧性好，用于截面不大而力学性能好的零件。,2020年6月14日,根据模具各零件的功用合理选择