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1、472 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求 1溫度控制系統(tǒng)應(yīng)具備的功能 2根據(jù)塑料品種、成型方法及模具尺寸大小,正確確定模溫的調(diào)節(jié)方法 3溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)要盡量做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易、成本低廉。第1頁(yè)/共17頁(yè)473 模具加熱裝置設(shè)計(jì) 1電加熱的主要方式 電熱絲直接加熱 電熱棒加熱 如圖4-116所示。電加熱棒加熱的特點(diǎn)是使用和安裝都很方便。 電熱圈加熱 如圖4-117所示。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、更換方便,但缺點(diǎn)是耗電量大,這種加熱裝置更適合于壓縮模和壓注模。第2頁(yè)/共17頁(yè)圖4-116電熱棒及其安裝1接線柱 2螺釘 3帽 4墊圈圖4-117 電熱圈的形式第3頁(yè)/共17頁(yè)2電加熱裝置加熱模具的總功率可用下
2、式計(jì)算 (4-34) 式中 P加熱模具所需的總功率,kW; M模具的質(zhì)量,kg; Cp模具材料的定壓比熱容,kJkgK; 1模具初始溫度,0C; 2模具要求加熱后的溫度,0C; 加熱元件的效率,約0305; t加熱時(shí)間,h。tMCPP3600)(12第4頁(yè)/共17頁(yè) 電加熱裝置加熱模具的總功率也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn),先查表4-13,取得單位質(zhì)量模具所需的電功率q,然后乘以模具質(zhì)量即可得到所需的電功率。v表4-13 單位質(zhì)量模具加熱所需的電功率 Wkg模具類型q值電熱棒加熱電熱圈加熱大型(100kg)3560中型(40-100kg)3050小型(40kg)2540第5頁(yè)/共17頁(yè)474 模具冷卻裝置設(shè)計(jì)
3、設(shè)置冷卻效果良好的冷卻水回路的模具是縮短成型周期、提高生產(chǎn)效率最有效的方法。如果不能實(shí)現(xiàn)均一的快速冷卻,則會(huì)使塑件內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而導(dǎo)致產(chǎn)品變形或開(kāi)裂,所以應(yīng)根據(jù)塑件的形狀、壁厚及塑料的品種,設(shè)計(jì)與制造出能實(shí)現(xiàn)均一、高效的冷卻回路。下面介紹冷卻裝置設(shè)計(jì)的基本原則。第6頁(yè)/共17頁(yè)1冷卻裝置設(shè)計(jì)的基本原則 (1)冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大 圖4-118所示,型腔表面的溫度與冷卻水道的數(shù)量、截面尺寸及冷卻水的溫度。 (2)冷卻水道離模具型腔表面的距離 當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí),冷卻水道到型腔表面最好距離相當(dāng),但當(dāng)塑件壁厚不均勻時(shí),厚處冷卻水道到型腔表面的距離則應(yīng)近一些,間距也可適當(dāng)小些,一般水道孔邊至
4、型腔表面距離為1015 mm。圖4-118 模具內(nèi)的溫度分布 第7頁(yè)/共17頁(yè)(3 3)水道出入口的布置 水道出入口的布置應(yīng)該注意兩個(gè)問(wèn)題,即澆口處加強(qiáng)冷卻和冷卻水道的出人口溫差應(yīng)盡量小。圖4-1194-119所示冷卻水道的布置形式示意圖。圖4-119 冷卻水道出、入口的布置第8頁(yè)/共17頁(yè) 為了縮小出入口冷卻水的溫差,應(yīng)根據(jù)型腔形狀的不同進(jìn)行水道的排布。圖4-120(b)的形式比圖4-120(a)的形式要好,即降低了出入口溫差,又提高了冷卻效果。 v圖4-120 冷卻水道的排布形式第9頁(yè)/共17頁(yè) (4)冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮方向設(shè)置 對(duì)于聚乙烯、聚丙烯等收縮率大的塑料,冷卻水道應(yīng)盡量沿著塑
5、料收縮的方向設(shè)置。 (5)冷卻水道的布置應(yīng)避開(kāi)塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位,塑件易產(chǎn)生熔接痕的地方,本身的溫度就比較低,如果在該處再設(shè)置冷卻水道,就會(huì)更加促使熔接痕的產(chǎn)生。 第10頁(yè)/共17頁(yè)2常見(jiàn)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 淺型腔扁平塑件 圖4-121 淺型腔扁平塑件的冷卻水道第11頁(yè)/共17頁(yè) 中等深度的塑件 圖4-122 中等塑件的冷卻水道第12頁(yè)/共17頁(yè) 深型腔塑件 圖4-123 大型深型腔塑件的冷卻水道第13頁(yè)/共17頁(yè) 細(xì)長(zhǎng)塑件 圖4-124 采用噴射式對(duì)型芯冷卻 圖4-125 細(xì)長(zhǎng)型芯的間接法冷卻 1鈹銅合金 2冷卻水 3入口 3出口 第14頁(yè)/共17頁(yè)3冷卻水體積流量的計(jì)算 塑料樹(shù)脂傳給模具的
6、熱量與自然對(duì)流散發(fā)到空氣中的模具熱量、輻射散發(fā)到空氣中的模具熱量及模具傳給注射機(jī)熱量的差值,即為用冷卻水?dāng)U散的模具熱量。假如塑料樹(shù)脂在模內(nèi)釋放的熱量全部由冷卻水傳導(dǎo)的話,即忽略其他傳熱因素,那么模具所需的冷卻水體積流量則可用下式計(jì)算。 (4-36) 式中 qv冷卻水體積流量,m3min; m單位時(shí)間注射人模具內(nèi)的樹(shù)脂質(zhì)量,kgh; q單位時(shí)間內(nèi)樹(shù)脂在模具內(nèi)釋放的熱焓量,Jkg(查表4-14); c冷卻水的比熱容,J(kgk); 冷卻水的密度,kgm3; tl冷卻水出口處溫度,; t2冷卻水人口處溫度,。)(6021ttcmqqv第15頁(yè)/共17頁(yè)表4-14 4-14 常用塑料在凝固時(shí)所放出的熱
7、焓量 KJkg塑料q塑料q高壓聚乙烯低壓聚乙烯聚丙烯聚苯乙烯聚氯乙烯有機(jī)玻璃583.33700.14700.14816.48583.33700.14280.14349.85210.00285.85尼龍聚甲醛醋炭纖維素丁酸-醋炭纖維素ABSAS700.14816.48420.00289.38259.14326.76396.48280.14349.85表4-15 4-15 冷卻流道的穩(wěn)定湍流速度、流量、流道直徑冷卻流道直徑d速度vqv冷卻流道直徑d速度vqv810121.661.321.105.010-36.210-37.410-31520250.870.660.539.210-312.410-315.510-3 注:在Re=10000和水溫10C的條件下(Re為雷諾系數(shù))。求出所需冷卻水體積后,可根據(jù)處于湍流狀態(tài)的流速、流量與管道直徑的關(guān)系,確定模具上的冷卻水道孔徑,見(jiàn)表4-15。第16頁(yè)/共17頁(yè)感謝您的觀看!第17頁(yè)/共17頁(yè)