注射成型模具设计(4.11)教材课件

14四月202511.模具加热与冷却的目的对η↑，流动性↓的塑料，PC/PSU/PPO/

POM/CPT等，要求高模温。大型模具要预热热流道模具的广泛使用1）加热

对η↓，流动性↑的塑料，PS/PE/PP/ABS/PA/PVC/PMMA等，要求低模温；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4.11模具温度调节系统的设计4.11.1概述14四月20252模温过低----塑料流动性差，塑件轮廓不清晰，表面无光泽。模温过高----易造成溢料粘模，塑件脱模困难，变形大。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。1.模具加热与冷却的目的4.11.1概述14四月20253改善成型条件稳定塑件的形位尺寸精度改善塑件物理、力学性能提高塑件表面质量

2.模具温度调节系统的作用4.11.1概述14四月20254模具的加热方法：蒸汽加热、热油（热水）加热及电加热等方法，最常用的是电阻加热法。3.模具温度调节的方式4.11.1概述模具的冷却方法：常温循环水冷却、冷却水强力冷却或空气冷却等方法，大部分采用常温水冷却法。（1）动、定模要分别冷却，保持冷却平衡壁厚W回路直径28~10410~12612~15D=(1~3)dP=(3~5)d14四月202554.11.2冷却系统设计1.冷却系统的设计原则1）孔径与位置2）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14四月20256（1）动、定模要分别冷却，保持冷却平衡3）尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等14四月20257（1）动、定模要分别冷却，保持冷却平衡4）浇口处加强冷却

14四月20258（1）动、定模要分别冷却，保持冷却平衡5）应降低进水与出水的温差

6）标记出冷却通道的水流方向7）合理确定冷却水管接头的位置8）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14四月202599）冷却通道尽量不要穿过镶拼缝，以免漏水1）冷却孔道可以是并联或串联管路14四月202510（2）水道的配置和形式2）合理选择冷却水道的形式

14四月202511（2）水道的配置和形式2.冷却系统的结构形式

14四月202512（1）凹模的冷却方式（2）型芯的冷却方式1）型芯冷却的基本形式14四月2025132）型芯直径较大，高度不高

14四月2025143）当型芯高度较大时

14四月202515（3）小型芯的冷却1）隔片导流式

14四月2025162）喷流式

14四月2025173）空气冷却式

14四月2025184）导热杆及导热型芯式

14四月2025193.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

14四月202520（2）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。

14四月202521①水管接头

②堵头、快速接头

14四月202522

③螺塞④密封圈14四月202523⑤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。⑥软管：主要作用是连接并构制模外冷却回路。⑦喷管件：主要用在喷流式冷却系统上，最好用铜管。⑧隔片：用在隔片导流式冷却系统上，最好用黄铜片。⑨导热杆：用在导热式冷却系统上，主要由铍铜制成。4.冷却系统的计算

14四月202524塑件在模具内的冷却时间，通常指塑料熔体从充满型腔时起到开模取出塑件这一段时间，可以开模取出塑件的时间常以塑件已充分固化，且具有一定的强度和刚度为准。1）冷却时间的确定14四月202525塑件厚度/mm冷却时间/sABSPAHDPELDPEPPPSPVC0.51.81.81.00.81.82.53.02.33.01.82.11.02.93.84.53.54.52.93.31.34.15.36.24.96.24.14.61.55.77.08.06.68.05.76.31.87.48.910.08.410.07.48.12.09.311.212.510.612.59.310.12.311.513.414.712.814.711.512.32.513.715.917.515.217.513.714.73.220.523.425.522.525.520.521.73.828.532.034.530.934.528.530.0塑件厚度与所需冷却时间的关系14四月2025262）传热面积计算A——冷却水孔总传热面积，m2；Tm——模具温度，℃；Tθ——冷却水的平均温度，℃；n——每小时注射的次数；m——包括浇注系统在内的每次注入模具的塑料质量，kg；Δh——从熔融状态的塑料进入型腔时的温度到塑件冷却到脱模温度为止，塑料所放出的热焓量，J/kg；α——冷却水的传热系数，W/(m2·k)；

14四月2025273）冷却水孔总长度计算4）冷却水孔数计算5）冷却水流动状态校核（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

14四月2025284.11.3加热系统设计2.电阻加热的常用元件的结构、要求及计算

14四月202529（1）电阻加热的常用元件的结构

（1）电阻加热的常用元件的结构

14四月20253014四月202531加热模具所需的电功率(P)可按模具的重量(m)近似计算：

P=m×q

或P=0.24m(T2-T1)

其中：q—单位模具重量所需的电功率（W/Kg）

T2-T1—模具加热前后的温度差已知：模具总重量：m=200Kg模具成型温度T2=100℃

室温T1=20℃

取：q=30(中小型模具)P=200×30=6000W或P=0.24×200(100-20)=6480W

结论：可以取800W的电热棒8根其长度和直径根据模板尺寸确定。（2