第四章 注射模设计 模具温度调节系统(11-12-13)

塑料成型工艺4.11.1温度调节的必要性1.温度调节的几种方式（1）设置冷却系统的模具（2）设置加热系统的模具2.温度调节对塑件质量的影响（1）变形（2）尺寸精度（3）力学性能（4）表面质量4.11注射模具温度调节系统设计

3.温度调节对生产效率的影响根据牛顿冷却定律，冷却系统从模具中带走的热量(kJ):

可以通过如下三条途径来缩短冷却时间（1）提高传热膜系数（2）提高模具与冷却介质之间的温度差（3）增大冷却介质的传热面积平均水温℃0510152025303540455055f4.915.305.686.076.456.847.227.607.988.318.648.974.11注射模具温度调节系统设计4.11.2冷却系统设计原则及注意事项1.冷却系统的设计原则（1）动、定模要分别冷却，保持冷却平衡。（2）孔径与位置

4.11注射模具温度调节系统设计壁厚W回路直径28~10410~12612~15D=(1~3)dP=(3~5)d2）冷却水孔的数量越多，模具内温度梯度越小，塑件冷却越均匀4.11注射模具温度调节系统设计3）冷却通道可以穿过模板与镶件的交界面，但是不能穿过镶件与镶件的交界面，以免漏水。4）尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等4.11注射模具温度调节系统设计5）浇口处加强冷却。4.11注射模具温度调节系统设计6）应降低进水与出水的温差。

4.11注射模具温度调节系统设计7）标记出冷却通道的水流方向。8）合理确定冷却水管接头的位置。9）冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构发生干涉现象。(2)流动速率与传热4.11注射模具温度调节系统设计(2)流动速率与传热4.11注射模具温度调节系统设计（3）水道的配置和形式1）冷却孔道可以是并联或串联管路4.11注射模具温度调节系统设计（3）水道的配置和形式冷却孔道的流动路径4.11注射模具温度调节系统设计2）合理选择冷却水道的形式。

4.11注射模具温度调节系统设计4.11.3冷却系统的结构形式1.凹模的冷却方式4.11注射模具温度调节系统设计

1.凹模的冷却方式(续)4.11注射模具温度调节系统设计

1.型芯的冷却方式（1）型芯冷却的基本形式4.11注射模具温度调节系统设计（2）型芯直径较大，高度不高4.11注射模具温度调节系统设计

（3）当型芯高度较大时

4.11注射模具温度调节系统设计3.小型芯的冷却（1）隔片导流式4.11注射模具温度调节系统设计

（2)喷流式4.11注射模具温度调节系统设计

（2)喷流式4.11注射模具温度调节系统设计

（3）空气冷却式4.11注射模具温度调节系统设计

（4）导热杆及导热型芯式4.11注射模具温度调节系统设计

4.11.4冷却系统的组成及连通方式1.模具冷却系统的构成与组件4.11注射模具温度调节系统设计

（6）冷却系统的零件：冷却系统对应不同的冷却装置有不同的零件，主要有以下几种。①水管接头

4.11注射模具温度调节系统设计

（6）冷却系统的零件：冷却系统对应不同的冷却装置有不同的零件，主要有以下几种。①堵头、快速接头

4.11注射模具温度调节系统设计

②螺塞③密封圈4.11注射模具温度调节系统设计④密封胶带：主要用来使螺塞或水管接头与冷却通道连接处不泄漏。⑤软管：主要作用是连接并构制模外冷却回路。⑥喷管件：主要用在喷流式冷却系统上，最好用铜管。⑦隔片：用在隔片导流式冷却系统上，最好用黄铜片。⑧导热杆：用在导热式冷却系统上，主要由铍铜制成。4.11注射模具温度调节系统设计

4.11.5冷却系统的计算1.冷却时间的确定4.11注射模具温度调节系统设计

制品壁厚（mm)冷却时间t/sABSPAHDPELDPEPPPSPVC0.51.81.81.00.81.82.53.02.33.01.02.11.02.93.84.53.54.52.93.31.34.15.36.24.96.24.14.61.55.77.08.06.68.05.76.31.87.48.910.08.410.07.48.12.09.311.212.510.612.59.310.12.311.513.414.712.814.711.512.32.513.715.917.515.217.513.714.73.220.523.425.522.525.520.521.74.438.042.045.040.845.038.039.85.049.053.957.052.457.049.051.15.761.066.871.065.071.061.063.5（1）单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量

1）计算每次需要的注射量W（kg)4.11注射模具温度调节系统设计2）确定生产周期（s)：

3）求每小时可以注射的次数：

4）求每小时的注射量（kg/h)：

（2）确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量

4.11注射模具温度调节系统设计

塑料名称（kJ/kg)塑料名称（kJ/kg)ABS聚甲醛（POM）丙烯酸树脂（PAA）醋酸纤维素（CA）聚酰胺（PA）有机玻璃（PMMA）310~40042029039065~76286低密度聚乙烯（LDPE）高密度聚乙烯（HDPE）聚丙烯（PP）聚碳酸酯（PC）聚氯乙烯（PVC）聚苯乙烯（PS）590~690690~810590270160~360280~350（3）计算冷却水的体积流量

4.11注射模具温度调节系统设计（4）确定冷却水路的直径（5）冷却水在管内的流速

（6）求冷却管壁与水交界面的传热膜系数（7）计算冷却水通道的导热总面积

4.11注射模具温度调节系统设计（8）计算模具所需冷却水管的总长度（9）冷却水路的根数x4.11.6加热系统设计（1）对要求模具温度在80℃以上的塑料成型（2）对于大型模具的预热（3）模具有需要加热的局部区域（4）热流道模具的局部加热1.模具加热方式（1）介质加热（2）电加热4.11注射模具温度调节系统设计

3.电阻加热的常用元件的结构、要求及计算（1）电阻加热的常用元件的结构

4.11注射模具温度调节系统设计

3.电阻加热的常用元件的结构、要求及计算（1）电阻加热的常用元件的结构

4.11注射模具温度调节系统设计

（2）电阻加热的基本要求1）正确合理布置加热元件2）对大型模具的电热板，应安装两套控温仪表3）电热板的中央和边缘部位要分别采用不同功率的电热元件。4）加强模具的保温措施。4.11注射模具温度调节系统设计

（3）电阻加热的计算

4.11注射模具温度调节系统设计4.12.1注射模架的结构

4.12模架设计4.12.2标准模架的结构与形式1．中小型模架（1）中小型模架的四种基本类型（W×L≤500×900）

4.12模架设计4.12.2标准模架的结构与形式1．中小型模架（1）中小型模架的四种基本类型（W×L≤500×900）

4.12模架设计4.12.2标准模架的结构与形式1．中小型模架（1）中小型模架的四种基本类型（W×L≤500×900）

4.12模架设计4.12.2标准模架的结构与形式1．中小型模架（1）中小型模架的四种基本类型（W×L≤500×900）

4.12模架设计（2）中小型模架的九种派生型模架

4.12模架设计（2）大水口模架说明4.12模架设计（2）细水口模架说明4.12模架设计（2）简化细水口模架说明4.12模架设计4.12.3中小型标准模架的规格4.12模架设计（2）中小型模架的九种派生型模架

序号系列W×LL导柱Φ间距（w1×lT）模板A、B尺寸垫块CW1W2W3H1H2H3H4H5复位杆直径d；间距(w2×lt)动定模座板螺钉规格×数量；间距(w3×lM)推板螺钉规格×数量；间距(w4×lm)1100×L100，125，16012；70×（74，99，134）12.5，16，20，25，32，40，50，6340，50，631605820162012.512.5108；30×(70，95，130)8×M8；80×(36，61，96)4×M6；45×(87，112，147)2125×L125，160，20012；95×(100，135，175)12.5，16，20，25，32，40，50，6340，50，631807325162512.51612.58；40×(95，130，170)8×M8；100×(60，95，135)4×M6；60×(112，147，187)3160×L160，200，250，31516；122×(126，166，216，281)16，20，25，32，40，50，63，8050，63，8020094322032161612.510；64×(122，162，212，277)8×M10；128×(74，114，164，229)4×M10；80×(146，186，236，301)4180×L200，250，31516；142×(166，216，281)20，25，32，40，50，63，8050，63，80250114322532201612.510；80×(162，212，277)8×M10；148×(114，164，229)4×M8；100×(186，236，301)5200×L200，250，315，355，40020；156×(160，210，275，315，360)20，25，32，40，50，63，8050，63，8025011840253220201612.5；80×(156，206，271，311，356)8×M12；160×(96，146，210，251，296)4×M8；100×(182，232,297,337，382)6250×L(1)250，315，35540025；194×(210，275，315，360)20，25，32，40，50，63，80，10050，63，8031514850254025201616；108×(194，259，299，344)8×M12；200×(128，193，233，278)4×M8；132×(234，299，339，384)7250×L(2)450，500，56025；194×(410，460，520)25，32，40，50，63，80，10063，8031514850254032251616；108×(394，444，504)12×M12；200×(328，378，438)4×M8；132×(434，484，544)8315×L(1)315，355，400，450，50032；240×(260，300，345，395，445)25，32，40，50，63，80，10063，80，10040019956255032252020；140×(240，280，325，375，425)8×M16；259×(160，200，245，295，345)4×M10；179×(295，335，380，430，480)4.12模架设计4.12.4中小型标准模架的选择方法塑件在分型面上的投影宽度须满足

塑件在分型面上的投影长度4.12模架设计4.12.5模架装配装配要求

4.12模架设计4.13.1模具零件的失效形式1)模具型腔表面粗糙度恶化2)模具尺寸磨损失效