冷卻水路設(shè)計(jì)原則與優(yōu)化實(shí)例

一、冷卻卻水路設(shè)設(shè)計(jì)原則則二、冷卻卻水路樣樣式三、冷卻卻水路優(yōu)優(yōu)化實(shí)例例四、加熱熱設(shè)備簡(jiǎn)簡(jiǎn)介主要內(nèi)容容一、冷卻卻水路設(shè)設(shè)計(jì)原則則注塑冷卻卻水路設(shè)設(shè)計(jì)目的的水路設(shè)計(jì)計(jì)目的：：水路設(shè)計(jì)計(jì)目的是是使產(chǎn)品品均勻冷冷卻，并在較短短時(shí)間內(nèi)內(nèi)頂出成成型。水水路排布布的好壞壞直接影影響到產(chǎn)產(chǎn)品的成成型品質(zhì)質(zhì)和成產(chǎn)產(chǎn)周期(成本)。對(duì)品質(zhì)的的影響：：在成型型時(shí)水路路使用來(lái)來(lái)控制模模具溫度度的，而而模具溫溫度及其其波動(dòng)對(duì)對(duì)制品的的收縮率率變形、、尺寸穩(wěn)穩(wěn)定性、、機(jī)械強(qiáng)強(qiáng)度、應(yīng)應(yīng)力開(kāi)裂裂和表面面質(zhì)量等等均有影影響。主主要表形形在：表面光潔潔度、殘殘余應(yīng)力力、結(jié)晶晶度、熱熱彎曲。。對(duì)生產(chǎn)周周期的影影響：一一個(gè)成型型周期主主要分為為以下部部分。縮縮短冷卻卻時(shí)間就就是提高高成型效效率。注塑時(shí)間保壓時(shí)間冷卻時(shí)間開(kāi)模時(shí)間相對(duì)時(shí)間占整個(gè)周期80%占整個(gè)周期5%占整個(gè)周期15%2.模模具冷卻卻系統(tǒng)：：一、冷卻卻水路設(shè)設(shè)計(jì)原則則模具溫度度調(diào)節(jié)器器軟管冷卻水路路2冷卻回路路1泵收集歧管管供給歧管靜模動(dòng)模供給歧管管收集歧管管3.冷卻系統(tǒng)統(tǒng)水孔徑徑間距與與型腔之之間的關(guān)關(guān)系H一般2.5d-3d注：1.圣度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)最小小8mm。2.無(wú)論多大大的模具具，水孔的直直徑不能能大于14mm，否則難以以形成紊紊流(紊紊流狀態(tài)態(tài)熱交換換充分)。一、冷卻卻水路設(shè)設(shè)計(jì)原則則層流、紊紊流(雷雷諾數(shù)Re>4000為穩(wěn)定定的紊流流)：一、冷卻卻水路設(shè)設(shè)計(jì)原則則4.冷冷卻水路路布置1）冷卻卻水路設(shè)設(shè)置要使使冷卻效效果均勻勻：靠近熱量量較多處處；遠(yuǎn)離離熱量較較少處。。2）圣度度水路通通道標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)：兩側(cè)直直通，單單側(cè)回路路不可。。注：1.水路長(zhǎng)長(zhǎng)度不能能太長(zhǎng):冷卻液液從水管管進(jìn)口到到出口的的溫度變變化應(yīng)該該在5°°以內(nèi)；；較精密密的產(chǎn)品品應(yīng)該控控制在3°以內(nèi)內(nèi)。2.大型型模具水水路較多多應(yīng)注明明INOUT最最好好做分水水器。ININOUTOUT分水器二、冷卻卻水路樣樣式1.水水井冷卻卻a.噴噴泉前者模具具加工加加工簡(jiǎn)單單后者可以以實(shí)現(xiàn)水水流方向向變更模具加工工加工簡(jiǎn)簡(jiǎn)單可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)水流方方向變更更多型芯噴泉并聯(lián)并聯(lián)水路路特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：適適用于入入子周?chē)鷩鋮s；；低壓下下可達(dá)高高流速。。缺點(diǎn)：各各分支流流速不一一、各分分支冷卻卻效果不不一、易淤積堵堵塞。二、冷卻卻水路樣樣式b.隔隔板串聯(lián)水路路特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：流流速均勻勻；傳熱熱均勻。。缺點(diǎn)：壓壓降大。。多隔板串串聯(lián)隔板高度度依據(jù)產(chǎn)產(chǎn)品輪廓廓設(shè)定二、冷卻卻水路樣樣式c.螺螺旋隔水水片分割型全螺旋形形分割型組件全螺旋形形二、冷卻卻水路樣樣式熱管工作原理高導(dǎo)熱材材料鈹銅、鋁鋁棒、熱熱管鑲鑲?cè)胄托托?，并并以?dǎo)熱熱劑填充充間隙熱管1截面熱管2截面2.高高導(dǎo)熱材材料嵌入入冷卻二、冷卻卻水路樣樣式單螺旋式式鑲件冷冷卻水道道，適合合于一些些比較大大的，中中間無(wú)孔孔的圓形形鑲件。。3.螺旋式鑲鑲件冷卻卻水道雙螺旋式式鑲件冷冷卻水道道，適合合于一些些比較大大的，中中間有孔孔的圓形形鑲件。。二、冷卻卻水路樣樣式4.不同同鑲件的的水路連接接適用于部部品面積積大、模模仁厚度度小、模模仁不是是整體的的模具（（布置水水井麻煩煩）水路連接塊水路連接塊模板水路路連接設(shè)設(shè)計(jì)2模板水路路連接設(shè)設(shè)計(jì)1MISUMI模板水路連連接標(biāo)準(zhǔn)件延長(zhǎng)接頭二、冷卻水路路樣式5.斜頂冷卻一體式斜頂冷冷卻水路斜頂頭冷卻水水路連接器設(shè)計(jì)圖頂針板斜頂斜頂較大時(shí)，，冷卻水路是是不可忽略的的。沒(méi)有冷卻卻水路會(huì)延長(zhǎng)長(zhǎng)注塑周期，，或造成斜頂頂成型形象在在脫模時(shí)變形形。二、冷卻水路路樣式6.滑塊冷卻長(zhǎng)型芯滑塊噴噴水管冷卻卻不僅滑塊上需需要冷卻水路路，必要時(shí)滑滑塊鑲件上必必須設(shè)置冷卻卻水路二、冷卻水路路樣式7.冷卻回路的特特殊樣式1.普通水路路和水井結(jié)合合2.小型芯用用斜孔水路3.大面積適適用渦流式式水路（推板板）4.徘徊式水水路5.環(huán)形水水路6.多種水路路樣式的綜合合運(yùn)用部品隔板噴水管環(huán)形三、冷卻水路路優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)實(shí)例1.冷卻與翹曲變變形T=50℃T=50℃

A

B

A

BT=50℃T=40℃三、冷卻水路路優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)實(shí)例初始設(shè)計(jì)：15條水路，，動(dòng)模6條，，靜模7條，，滑塊2條。。優(yōu)化后設(shè)計(jì)：：21條水路路；動(dòng)模增加加1條，靜模模增加3條，，滑塊增加2條。2.冷卻優(yōu)化實(shí)例例1三、冷卻水路路優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)實(shí)例冷卻優(yōu)化實(shí)例例1-----優(yōu)化過(guò)程動(dòng)模側(cè)溫度分分布大部分均均勻，但圈示示區(qū)域溫度較較高，應(yīng)加強(qiáng)強(qiáng)冷卻。靜模側(cè)溫度不不均勻，澆口口周?chē)鷾囟容^較高，溫度分分布在51-71范范圍內(nèi)。動(dòng)靜模溫差分分布不均勻，，靜模溫度較較高，溫差在在-15-14°。成品體積收縮縮大部分均勻勻約為4%,四周周較厚區(qū)域體體積收縮稍大大。Z方向收縮不均均勻,變形方向如如圖所示，最最大變形為8.9mm，，變形量較大大。冷卻水進(jìn)口溫溫度如圖所示示，藍(lán)色表示示進(jìn)水溫度為為40°，紅紅色表示進(jìn)水水溫度為60°。動(dòng)模側(cè)溫度分分布與之前相相似，但澆口口附近溫度較較之前高，有有利于控制變變形。靜模側(cè)溫度如如圖所示，大大部分區(qū)域溫溫度較均勻，，澆口附近溫溫度較高。動(dòng)靜模面溫差差分布均勻局局部溫差較大大。Z方向收縮不均均勻,變形方向如如圖所示，最最大變形為1.9mm，，變形量明顯顯減小。8.9mm1.9mm三、冷卻水路路優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)實(shí)例初始設(shè)計(jì)：6條水路，動(dòng)動(dòng)模3條，靜靜模3條。優(yōu)化后設(shè)計(jì)：：12條水路路；靜模增加加6條。3.冷卻優(yōu)化實(shí)例例2三、冷卻水路路優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)實(shí)例冷卻優(yōu)化實(shí)例例2----優(yōu)化過(guò)程靜模側(cè)溫差大大動(dòng)模側(cè)溫度分分布也不均勻勻動(dòng)靜模面溫差差分布不均勻勻。Z方向收縮不均均勻,變形如圖。。右邊為放大大10倍的變變形，綠色框框?yàn)樽冃吻靶涡螤?。靜模側(cè)溫度較之前均勻。動(dòng)模側(cè)溫度分分布還是不夠均勻勻動(dòng)靜模面溫差差分布均勻。溫差約約10°。Z方向收縮較之之前改善較大大,變形如圖。。右邊為放大10倍的變形形，綠色框?yàn)闉樽冃吻靶螤顮睢?.59mm0.3mm1.0mm0.69mm0.61mm四、模具加熱熱設(shè)備簡(jiǎn)介1.水溫加熱：模具溫度要求求80°以下下適用；大部分塑膠原原料（除高溫溫料）要求模模具成型溫度度為：20°°~90°°，如果部品品表面光潔度度要求較高，，或模具結(jié)構(gòu)構(gòu)導(dǎo)致成型困困難時(shí)，必須須使用水溫機(jī)機(jī)加熱。水溫機(jī)PA尼龍PVF適用溫度-30~120°有加強(qiáng)纖維適用溫度0~60°S-PVC注：1.根根據(jù)冷卻水溫溫度選用軟管管；2.這些軟軟管均為冷卻卻水專(zhuān)用（不不適用與油））；3.一般水水溫機(jī)設(shè)定70~80°，高于80度有安全全隱患。四、模具加熱熱設(shè)備簡(jiǎn)介2.油溫加熱：模具溫度要求求90~150°適用。。PP、PC、、尼龍（PA66、PA6、PA46）、POM等加玻纖GF后要求模模具溫度都可可達(dá)到120°可用油溫溫機(jī)控溫；PET、PPS成型溫度度130~150°必須須使用油溫機(jī)機(jī)控溫。油溫機(jī)高溫金屬軟管管，需配合下下面專(zhuān)用高溫溫接頭使用注：高溫模具具水路，需要要高溫專(zhuān)用的的接頭、止止水栓（喉塞塞）等配件。。四、模具加熱熱設(shè)備簡(jiǎn)介3.加熱棒、熱電電偶：PET、PPS等結(jié)晶溫溫度較高（130~150°），為為保證模具快快速升溫和靈靈活控溫必須須使用加熱棒棒、熱電偶。。熱電偶熱電偶加熱棒加熱棒加熱棒、熱電電偶的使用設(shè)置溫度檢測(cè)溫度四、模具加熱熱設(shè)備簡(jiǎn)介4.隔熱板：防止模具熱量量過(guò)度散發(fā)以以確保型腔溫溫度恒定，從從而保證成型型產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)穩(wěn)定。尼龍、PBT、PET等等結(jié)晶性樹(shù)脂脂，模具型腔腔表面溫度變變化對(duì)部品