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塑料模冷却系统设计及注塑模设计程序.ppt

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文档介绍:塑料模冷却系统设计及注塑模设计程序

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§3.8 注射模具温度调节系统
影响冷却时间因素还包括冷却管道与型腔的距离、塑料种类和塑件厚度、开模温度、模具热传导率、冷却介质初始温度及流动状态等。
根据实验,塑料带给模具的热量约5%由辐射、对流传到大气中,其余95%由冷却介质带走,其中主要影响因素是冷却介质的流量,其次是冷却水管距型腔的距离。缩短冷却时间,可通过增大冷却介质流速、增大传热面积和调节塑料与模具的温差来实现。此外,冷却管道距型腔表面越近,则冷却效果越好。
特别要注意的是成型开始前模具的预热问题,现举例计算如下。
为了把重1吨的模具从室温20℃提高到50℃,假设型腔的比热为0.1kcal/kg·℃,
假若这3000千卡的热量不是预热供给,而是由注射到型腔的塑料传给,并假设比热为0.4的塑料每小时成型塑件总重量20kg,塑料的温度从200℃冷却到70℃,放出的热量为(假设忽略熔解潜热)
如上所述,模具预热需要的热量,相当于成型时3小时所放出的热量,因此在间断操作,更换模具等情况下,模具的预热必须予以考虑。


§3.8 注射模具温度调节系统
(二) 温度调节对塑件质量的影响
1.变形
模具温度稳定,冷却速度均衡,可减小塑件的变形。对壁厚不一致和形状复杂的塑件,经常会出现因收缩不均匀而产生翘曲变形的情况。故须采用合适的冷却系统,使模具凹模与型芯的各个部位的温度基本保持一致,以便型腔内的塑料熔体能同时凝固。

2.尺寸精度
保持模温恒定,能减少制件成型收缩率的波动,提高塑件尺寸精度的稳定性。在可能的情况下采用较低的模温有助于减小塑件的成型收缩率。例如,对于结晶形塑料,因为模温较低,制件的结晶度低,可以降低收缩率。但结晶度低又不利于制件尺寸的稳定性,引起力学性能变化,从尺寸的稳定性出发,又需要适当提高模具温度,使塑件结晶均匀。


§3.8 注射模具温度调节系统
3.力学性能
结晶形塑料,结晶度越高,塑件的应力开裂倾向越大,故从减小应力开裂的角度出发,降低模温是有利的。但对于聚碳酸酯一类高黏度无定形塑料,其应力开裂倾向与塑件中的内应力的大小有关,提高模温有利于减小制件中的内应力,也就减小了其应力开裂倾向。

4 .表面质量
提高模温能改善制件表面质量,过低的模温会使制件轮廓不清晰并产生明显的熔接痕,导致制件表面粗糙度提高。

上述几点要求有互相矛盾的地方,在选用时应根据使用情况偏重于满足塑件的主要要求。因此,必须合理控制模具温度,才能确保塑件的质量。


§3.8 注射模具温度调节系统
(三) 对温度调节系统的要求
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
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
模温过低:塑料流动性差,塑件轮廓不清晰,表面无光泽
在设计温度调节系统时希望能满足下面要求:
(1) 根据塑料的品种,确定温度调节系统是采用加热方式还是冷却方式。
(2) 希望模温均一,塑件各部同时冷却,以提高生产率和提高塑件质量。
(3) 采用低的模温,快速、大流量通水冷却一般效果比较好。
(4) 温度调节系统要尽量做到结构简单、加工容易、成本低廉。
常见热塑性塑料建议模温


§3.8 注射模具温度调节系统
二、模具冷却系统的设计计算
1. 冷却时间的确定
冷却系统是指模具中开设的水道系统,它与外界水源连通,根据需要组成一个或者多个回路的水道。
注射模具中冷却系统的作用是:
① 带走高温塑料熔体所放出的热量;
② 将模具温度控制在设定的范围内。
塑件在模具内的冷却时间,是指塑料熔体从充满型腔时起到可以开模取出塑件时为止这一段时间。
1)利用简化公式进行计算
S——塑件壁厚
Tc——塑料注塑温度
Tm——模具型腔温度
T——塑件脱模时平均温度
α——塑料热扩散系数
λ——塑料导热系数
ρ——塑料密度
Cp——塑料比热容


§3.8 注射模具温度调节系统
2)根据塑件厚度大致确定所需的冷却时间,见表


§3.8 注射模具温度调节系统
目的:为了设计冷却回路,求得恰当的冷却管道直径与长度,满足冷却要求。
模具上热传导的三种基本方式:热辐射、对流传热、热传导(向模板的传热、和喷嘴接触的传热等)。
假设塑料熔体在模内释放的热量,经模具传导全部由冷却水带走,并忽略熔解潜热,则模具冷却时所需冷却水的体积流量 qv(m3/min)由下式计算:
2. 传热面积的计算
W——单位时间内注入模具中的塑料熔体质量,kg/min
q——单位质量

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上传人:文库新人 2021/9/15 文件大小:2.51 MB

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