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1、第七章第七章 注射模具温度调节系统注射模具温度调节系统1 1 设置温度调节系统的目的设置温度调节系统的目的注塑成型的过程，是将温度较高的熔融塑料，通过高压注射进注塑成型的过程，是将温度较高的熔融塑料，通过高压注射进入温度较低的模具中，经过冷却固化，从而得到所需要的制品入温度较低的模具中，经过冷却固化，从而得到所需要的制品制品质量：制品质量：模具温度及其波动对制品的收缩率变形、尺寸稳定性、机械强模具温度及其波动对制品的收缩率变形、尺寸稳定性、机械强度、应力开裂和表面质量等均有影响度、应力开裂和表面质量等均有影响生产效益：生产效益：一般注射模具主要通过由于在整个成型周期中一般注射模具主要通过由于在
2、整个成型周期中50506060的时的时间用于对制品的冷却，缩短冷却时间是缩短循环冷却生产周期的有效途径间用于对制品的冷却，缩短冷却时间是缩短循环冷却生产周期的有效途径对于以下情况要求对模具进行加热：对于以下情况要求对模具进行加热：要求模具温度较高的塑料要求模具温度较高的塑料模具加热模具加热 可采用通入热水、蒸汽、热油和电阻丝加热等；模具模具冷却冷却 往往采用循环水冷却方式。本章主要介绍冷却系统的设计。塑件形状复杂，脱模困难塑件形状复杂，脱模困难1 1 设置温度调节系统的目的设置温度调节系统的目的增强冷却效果的主要方法包括：增强冷却效果的主要方法包括：提高传热系数提高传热系数提高模具与冷却介质之
3、间的温度差提高模具与冷却介质之间的温度差增大冷却介质的转热面积增大冷却介质的转热面积2 2 冷却系统的设计原则冷却系统的设计原则1 1）要）要优先考虑冷却管道的位置优先考虑冷却管道的位置，而后综合处理脱，而后综合处理脱模机构零件布置和镶块结构。模机构零件布置和镶块结构。2）注意凹模和型芯的热平衡：注意凹模和型芯的热平衡：并要首先保证型芯的冷并要首先保证型芯的冷却。通常对凹模和型芯采用两条回路。减小型芯壁与型却。通常对凹模和型芯采用两条回路。减小型芯壁与型腔壁之间的温度差是很重要的，特别是大型模具。使用腔壁之间的温度差是很重要的，特别是大型模具。使用模温调节装置，可有效保证模温控制质量。模温调节
4、装置，可有效保证模温控制质量。在通常注射成型生产中，模温波动不超过士在通常注射成型生产中，模温波动不超过士25。精密。精密注射时模温误差在土注射时模温误差在土1之内，并采用缓冷方法，保证制品之内，并采用缓冷方法，保证制品尺寸精度和质量。尺寸精度和质量。2 2 冷却系统的设计原则冷却系统的设计原则3）精密模具精密模具冷却系统出入水口温差应在冷却系统出入水口温差应在2以内，以内，普通模具普通模具也不也不可超过可超过5。从压力损失的角度，冷却回路的长度应在从压力损失的角度，冷却回路的长度应在1.21.5m一下，同回路的弯头数目不要超过一下，同回路的弯头数目不要超过15个个4）采用）采用多而细的冷却水
5、孔多而细的冷却水孔优于单根大孔径水孔，但通道不可过优于单根大孔径水孔，但通道不可过细，一般为细，一般为825mm，避免堵塞，避免堵塞5）在收缩率大的制品模具中，应）在收缩率大的制品模具中，应沿其沿其收缩方向设置收缩方向设置冷却回路冷却回路2 2 冷却系统的设计原则冷却系统的设计原则6）合理的确定冷却水道的中心距离水道的中心距离及冷却水道与型腔型腔壁的距离壁的距离2 2 冷却系统的设计原则冷却系统的设计原则7）尽可能使所有冷却通道孔分别到）尽可能使所有冷却通道孔分别到各处型腔表面各处型腔表面的距离相等的距离相等。2 2 冷却系统的设计原则冷却系统的设计原则8）应加强浇口处的冷却）应加强浇口处的冷
6、却2 2 冷却系统的设计原则冷却系统的设计原则3 3 冷却回路的形式冷却回路的形式凹模冷却回路凹模冷却回路a a外接直通式外接直通式 图是最图是最简单的简单的外部连接外部连接的直通的直通管道布置。用管道布置。用水管接头水管接头和和橡塑管橡塑管将模内管道连将模内管道连接成单路或多路循环。接成单路或多路循环。管道管道加工方便加工方便，适合于，适合于浅的矩形型腔。但是外浅的矩形型腔。但是外接部分接部分容易损坏容易损坏。b.b.平面回路式平面回路式是凹模板的内平面上的管道整体布置。是凹模板的内平面上的管道整体布置。管道加工后必须管道加工后必须用孔塞和挡板来控制冷却液流动用孔塞和挡板来控制冷却液流动。它
7、适合各种较浅的，特别是圆形的型腔，对长宽比很大的矩形它适合各种较浅的，特别是圆形的型腔，对长宽比很大的矩形型腔，也可采用左右两回路的平衡布置。挡板的安装应便于从型腔，也可采用左右两回路的平衡布置。挡板的安装应便于从模外直接拆卸，修理更换方便。模外直接拆卸，修理更换方便。3 3 冷却回路的形式冷却回路的形式凹模冷却回路凹模冷却回路3 3 冷却回路的形式冷却回路的形式凹模冷却回路凹模冷却回路3 3 冷却回路的形式冷却回路的形式凹模冷却回路凹模冷却回路C C多层回路式多层回路式对深腔的凹模，冷却管道应采用多层的立体布置。布置成曲折的Y形，是为了对主流道和型腔底部进行冷却。型腔四周可采用各平面的单独整
8、体回路单独整体回路，但这样会使模外管接头多，各回路冷却参量平衡较难。若将各层回路在深度方向连成一体，对大型模具会造成流程过长而冷却不均匀。还有一种带有密封环的冷却板，板上铣有冷却槽，用四块紧固于模具侧面，每板均有一对出人口，检修很方便，但成本较高 3 3 冷却回路的形式冷却回路的形式凹模冷却回路凹模冷却回路d矩形嵌入凹模：矩形嵌入凹模：先对嵌入凹模作单层或多层回路布置，尽先对嵌入凹模作单层或多层回路布置，尽可能只有一对出入口。然后设计水源的连接。是用延伸式管可能只有一对出入口。然后设计水源的连接。是用延伸式管接头，穿过模板直接连接在嵌入芯模上。该嵌入芯模倘若拆接头，穿过模板直接连接在嵌入芯模上
9、。该嵌入芯模倘若拆卸，会损伤接头。必须有卸，会损伤接头。必须有O O形圈密封形圈密封。也有将圆铜管埋在嵌。也有将圆铜管埋在嵌件与模板之间。为保证嵌件凹模与铜管间有效接触面积，可件与模板之间。为保证嵌件凹模与铜管间有效接触面积，可用低熔点合金把铜管四周空隙填满用低熔点合金把铜管四周空隙填满 3 3 冷却回路的形式冷却回路的形式凹模冷却回路凹模冷却回路 e e圆柱嵌入凹模圆柱嵌入凹模 可利用圆柱体上开出的环形沟槽，嵌人模板后可利用圆柱体上开出的环形沟槽，嵌人模板后形成矩形冷却管道。必须在沟槽的上下方装人形成矩形冷却管道。必须在沟槽的上下方装人 O O形圈密封。一模多形圈密封。一模多腔的模具中，直线
10、布置的型腔可通过设在模板上的孔道相连。多个腔的模具中，直线布置的型腔可通过设在模板上的孔道相连。多个嵌件的冷却沟相连有困难时，可在模板上开沟槽，但其冷却效果不嵌件的冷却沟相连有困难时，可在模板上开沟槽，但其冷却效果不如前者。如前者。3 3 冷却回路的形式冷却回路的形式凹模冷却回路凹模冷却回路p对于很浅的型芯对于很浅的型芯，可直接将平面回路开设在型芯下部。对于中等高度型芯，可在型芯的底端面上开设矩形冷却水槽回路。对圆柱型芯作环形布置，再加工横沟，安上挡板和防漏橡胶圈。对矩形型芯则铣出相通的矩形布置沟槽。3 3 冷却回路的形式冷却回路的形式型芯冷却回路形式型芯冷却回路形式p对于中等高度型芯，对于中
11、等高度型芯，可在型芯可在型芯的底端面上开设矩形冷却水槽回路。的底端面上开设矩形冷却水槽回路。对圆柱型芯作环形布置，再加工横对圆柱型芯作环形布置，再加工横沟，安上挡板和防漏橡胶圈。对矩沟，安上挡板和防漏橡胶圈。对矩形型芯则铣出相通的矩形布置沟槽。形型芯则铣出相通的矩形布置沟槽。p对于较高的型芯，对于较高的型芯，倘若沿型芯深倘若沿型芯深度方向开设管道，就不得不在型芯度方向开设管道，就不得不在型芯的侧表面打孔以相互沟通。虽然用的侧表面打孔以相互沟通。虽然用孔塞封住，但型芯侧表面质量难以孔塞封住，但型芯侧表面质量难以保证。保证。3 3 冷却回路的形式冷却回路的形式型芯冷却回路形式型芯冷却回路形式3 3
12、 冷却回路的形式冷却回路的形式型芯冷却回路形式型芯冷却回路形式交叉通道冷却法交叉通道冷却法3 3 冷却回路的形式冷却回路的形式型芯冷却回路形式型芯冷却回路形式交叉通道冷却法交叉通道冷却法直孔隔板式通道冷却法直孔隔板式通道冷却法用于单个圆柱高型芯。在型芯的直管道中设置隔板，进水用于单个圆柱高型芯。在型芯的直管道中设置隔板，进水和出水与模内横向管道形成冷却和出水与模内横向管道形成冷却 一回路。此方法也可一回路。此方法也可用于多个小直径的圆柱型芯，。用串接管路方法，可用于多个小直径的圆柱型芯，。用串接管路方法，可适用于窄长的矩形高型芯，有用于大直径的高型芯适用于窄长的矩形高型芯，有用于大直径的高型芯
13、.3 3 冷却回路的形式冷却回路的形式型芯冷却回路形式型芯冷却回路形式喷流式冷却法喷流式冷却法：在型芯中间装一个喷水管，进水从管中喷出后在型芯中间装一个喷水管，进水从管中喷出后再向四周冲刷型芯内壁，低温的进水直接作用于型芯的最高部再向四周冲刷型芯内壁，低温的进水直接作用于型芯的最高部位。对于位于中心的浇口，冷却效果好。喷流式可用于位。对于位于中心的浇口，冷却效果好。喷流式可用于单个小单个小直径型芯直径型芯；也可用于；也可用于多个小直径型芯的并联冷却多个小直径型芯的并联冷却，此时底部进，此时底部进水和出水管应相互错开水和出水管应相互错开 3 3 冷却回路的形式冷却回路的形式型芯冷却回路形式型芯冷
14、却回路形式3 3 冷却回路的形式冷却回路的形式型芯冷却回路形式型芯冷却回路形式喷流式冷却法喷流式冷却法：衬套式冷却法：衬套式冷却法：大直径的圆柱高型芯，在心柱表面车制螺旋大直径的圆柱高型芯，在心柱表面车制螺旋沟槽，压入型芯的内孔中。冷却水从中心孔引向心柱顶端，沟槽，压入型芯的内孔中。冷却水从中心孔引向心柱顶端，经螺旋回路从底部流出。经螺旋回路从底部流出。3 3 冷却冷却回路的形式的形式型芯冷却回路形式型芯冷却回路形式3 3 冷却回路的形式冷却回路的形式型芯冷却回路形式型芯冷却回路形式衬套式冷却法衬套式冷却法台阶式冷却法：台阶式冷却法：在型芯内靠近表面的部位开设冷却通道。但在型芯内靠近表面的部位开设冷却通道。但是侧壁开孔并用螺塞塞住会影响型芯的表面粗糙度。是侧壁开孔并用螺塞塞住会影响型芯的表面粗糙度。3 3 冷却冷却回路的形式的形式型芯冷却回路形式型芯冷却回路形式4 4 冷却管道的工艺计算冷却管道的工艺计算冷却时间的计算冷却时间的计算冷却通道传热面积及通道冷却通道传热面积及通道数目数目水道直径水道直径通道数目通道数目p判断题p填空题p名词解释题p简答题p识图分析题p综合体自带铅笔，橡皮题型
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