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注塑模具的冷却系统设计案例

目录

注塑模具的冷却系统设计案例1

1.1冷却系统的概述1

1.2冷却系统的影响1

1.3冷却系统的种类及各自优劣1

1.4冷却系统计算2

1.5冷却管道布原则4

1.1冷却系统的概述

模具的冷却系统主要由：冷却水、注型温度调节器、加热元件等。它们的目的并不

只是为了冷却模具，而是为了让模具在成形时，不停地释放出热量，这样就可以控制模

具的冷却速度，从而改善产品的注射性能和生产率。产品从注塑成型到最终的开模，几

乎全程都有冷却。冷却系统的好坏对产品的质量、产品的寿命都有很大的影响，所以对

模具的冷却系统进行改进显得尤为重要。

1.2冷却系统的影响

(1)冷却系统会对制品的质量造成影响：当冷却系统出现故障时，会引起塑料制品的

质量问题，比如模具的冷却时间不够长，温度太低，模具表面的光洁度就会降低，表面

的残余应力和结晶度也会出现变化，从而使塑料制品出现热变形。

(2)冷却系统对生产成本的影响：当冷却系统不能正常工作时，塑料制品的温度会失

控，造成脱模温度升高或降低，从而造成安全隐患。同时，由于冷却周期的增加，使整

个生产周期延长，降低了生产效率，提高了生产成本。

13冷却系统的种类及各自优劣

冷却系统主要有两种：串联式制冷系统和并联式制冷系统。串联式系统通常流速和

速度都比较均匀，但其不足之处在于冷却系统的压力降较高；并联式冷却系统虽然能够

在较低压力下获得较高的流量，但也会造成不均匀的速度分配和冷却效果不协调。

1.4冷却系统计算

(1)冷却时间计算

塑料制品在注塑过程中的冷却时间是影响其产品周期的重要因素。在一定的工艺条

件下，准确地确定模具的冷却时间是模具设计中的重要环节。塑料种类、熔料温度、模

具开模温度、模具温度等诸多因素对模具的冷却效果有一定的影响。

冷却时间：由公式，二蛆二(与吝)］二(6-4)

716^k兀

各符号所表示的含义：

%——熔融态ABS塑胶注塑阶段时的温度，查《中国模具设计大典》知Oo=210°C;

4——ABS模具温度，查《中国模具设计大典》知4=50°C;

们——塑件平均脱模温度，通过《中国模具设计大典》知0=80笆;

s——塑料制品最大壁厚，通过软件建模分析，塑件的最大壁厚尺寸设为5mm;

k——ABS塑料的热膨胀系数，通过《中国模具设计大典》矢Dk=0.08mm2/^;

计算得出:

8—0s28210—50。52亿今

t=In[—^)]—-=In[—()]46.3s

7T201-0Wk兀a80-50^2x0.08

(2)冷却管道的计算

通常情况下，冷却管道的位是根据手机支架的形状和使用模具的结构来设的。

对于ABS塑料材料来说，注射机的成型产量是80kg/h,通常冷却管道中水的温度是25C,

出口处温度是30C,处于稳定速度状态下，选择模具的温度为50C。

表1.1常用塑料溶体单位时间热流量

塑料名称聚甲醛聚丙烯ABS聚碳酸酯

2

0kg)2.1X1025.8X1023.2x102〜2.02.6X102

X102

冷却管道直(d/mm)最低流速v/(m/s)流量qv(m3/min)

81.65