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第二篇 注射成型模具设计 第十章 温度调节系统 * * ??能力目标 ?1.会分析模具温度对塑件质量的影响 ?2.能够合理设计冷却装置结构的设计 ?3.能够初步判断是否采用冷却系统还是加热系统 ??知识目标 ?1.了解模具温度对塑料成型的影响 ?2.掌握冷却回路的尺寸方法 ?3.掌握加热与冷却装置结构的设计，并能理论联系实际 ?4.理论与实际进行加热与冷却装置的设计 ?5.掌握加热与冷却装置设计计算和设计要点 第十章 温度调节系统 第十章 温度调节系统 模具温度及其调节的重要性 模具温度(模温)是指模具型腔和型芯的表面温度。 模具温度对塑料制件的质量和生产率都有很大的影响。 1．模具温度对塑料制件质量的影响 模具温度及其波动对塑料制件的收缩率、尺寸稳定性、力学性能、变形、应力开裂和表面质，等均有影响。 1）、模具温度过低，熔体流动性差，制件轮廓不清晰，甚至充不满型腔或形成熔接痕，塑件表面不光泽，缺陷多，力学性能低。 热固性塑料，模温过低造成固化程度不足，降低塑件的物理、化学和力学性能； 热塑性塑料注射成型时，模温过低且充模速度又不高的情况下，制造应力增大，易引起翘曲变形或应力开裂，尤其是粘度大的工程塑料。 2）、模温过高，成型收缩率大，模和脱模后制件变形大，易造成溢料和粘模。 3)、模具温度波动较大时，型芯和型腔温差大，制件缩不均匀，导致制件翘曲变形，影响制件的形状及尺寸精度。 缩短成型周期关键在于缩短冷却硬化时间，而缩短冷却时问，可通过调节塑料和模具的温差，在保证制件质量和成型工艺顺利进行的前提下，降低模具温度有利于缩短冷却时间，提高生产效率。 缩短成型周期→缩短冷却硬化时间→调节塑料和模具的温差→保证质量前提下降低模具温度→缩短冷却时间，提高生产效率 在模具中设置温度调节系统的目的： 就是要通过控制模具温度，使模塑成型具有良好的产品质量和较高的生产率。 模具温度的调节是指对模具进行冷却或加热，必要时两者兼有，从而达到控制模温的目的。 第十章 温度调节系统 模具温度及其调节的重要性 2．模具温度对成型周期的影响 缩短模塑成型周期就是提高模塑效率。 10 . 1 模具温度及塑料成型温度关系 1）对于粘度低、流动性好的塑料，必须加设冷却装置， 常用常温水对模具冷却。 例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等，这些塑料要求模温不能太高，因为模具不断地被注入的熔融塑料加热，模温升高，单靠模具本身自然散热不能使模具保持较低的温度。 有时为了进一步缩短在模内的冷却时间，可使用冷凝处理后的冷水进行冷却。 注射入模具中的热塑性熔融树脂，必须在模具内冷却固化才能成为塑件，所以模具温度必须低于模具内熔融树脂的温度，即达到θg(玻璃化温度)以下的某一温度范围，由于树脂本身的性能特点不同，不同的塑料要求有不同的模具温度。 2）对于粘度高、流动性差的塑料，例如聚碳酸酯、聚砜、 聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，为了提高充型性能，考虑到 成型工艺要求较高的模具温度，必须设置加热装置对模具 进行加热。 3）一般需要用常温水或冷水对模具冷却，而对于高粘流温度 和高熔点的塑料，可用温水进行模温控制。 4）对于模温要求在90℃以上的，必须对模具加热。 对于流程长、壁厚较小的塑件，或者粘流温度(或熔点)虽 不高但成型面积很大的塑件，为了保证塑料熔体在充模过 程中不至温降太大而影响充型，可设置加热装置对模具进 行预热。 对于小型薄壁塑件，且成型工艺要求模温不太高时，可以 不设置冷却装置而靠自然冷却。 10 . 1 模具温度及塑料成型温度关系 * 10. 2 冷却回路的尺寸确定与布置 模具可以用水、压缩空气和冷凝水冷却，但用水冷却最为普遍． 1、冷却回路所需的总表面积 10. 2 .1 冷却回路的尺寸确定 * 2、冷却回路的总长度 确定冷却水孔的直径时应注意，无论多大的模具，水孔的直径不能大于 14 mm ，否则冷却水难以成为湍流状态，以至降低热交换效率。 一般水孔的直径可根据塑件的平均壁厚来确定。 平均壁厚为 2 mm 时，水孔直径可取 8 ~ 10 mm ； 平均壁厚为 2 ~ 4 mm 时，水孔直径可取 10 ~ 12 mm ； 平均壁厚为 4 ~ 6 mm 时，水孔直径可取 10 ~ 14 mm 。 10. 2 冷却回路的尺寸确定与布置 10. 2 .1 冷却回路的尺寸确定 * 3、冷却水体积流量的计算 10. 2 冷却回路的尺寸确定与布置 10. 2