注塑模具 冷卻水路

1、.,一、冷卻水路設(shè)計(jì)原則 二、冷卻水路樣式 三、冷卻水路優(yōu)化實(shí)例 四、加熱設(shè)備簡(jiǎn)介,主要內(nèi)容,.,一、冷卻水路設(shè)計(jì)原則,注塑冷卻水路設(shè)計(jì)目的,水路設(shè)計(jì)目的： 水路設(shè)計(jì)目的是使產(chǎn)品均勻冷卻，并在較短時(shí)間內(nèi)頂出成型。水路排布的好壞直接影響到產(chǎn)品的成型品質(zhì)和成產(chǎn)周期(成本)。 對(duì)品質(zhì)的影響：在成型時(shí)水路使用來(lái)控制模具溫度的，而模具溫度及其波動(dòng)對(duì)制品的收縮率變形、尺寸穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、應(yīng)力開(kāi)裂和表面質(zhì)量等均有影響。主要表形在：表面光潔度、殘余應(yīng)力、結(jié)晶度、熱彎曲。 對(duì)生產(chǎn)周期的影響：一個(gè)成型周期主要分為以下部分。縮短冷卻時(shí)間就是提高成型效率。,.,2. 模具冷卻系統(tǒng)：,一、冷卻水路設(shè)計(jì)原則,模具溫度調(diào)

2、節(jié)器,軟管,冷卻水路2,冷卻回路 1,泵,收集歧管,供給歧管,靜模,動(dòng)模,供給歧管,收集歧管,.,3.冷卻系統(tǒng)水孔徑間距與型腔之間的關(guān)系,H一般2.5d-3d,注：1.圣度標(biāo)準(zhǔn) 最小 8mm。 2.無(wú)論多大的模具，水孔的直徑不能大于14mm， 否則難以形成紊流(紊流狀態(tài)熱交換充分)。,一、冷卻水路設(shè)計(jì)原則,層流、紊流(雷諾數(shù)Re4000為穩(wěn)定的紊流)：,.,一、冷卻水路設(shè)計(jì)原則,4. 冷卻水路布置 1）冷卻水路設(shè)置要使冷卻效果均勻：靠近熱量較多處；遠(yuǎn)離熱量較少處。,2）圣度水路通道標(biāo)準(zhǔn)：兩側(cè)直通，單側(cè)回路不可。,注：1.水路長(zhǎng)度不能太長(zhǎng):冷卻液從水管進(jìn)口到出口的溫度變化應(yīng)該在5以?xún)?nèi)；較精密的產(chǎn)

3、品應(yīng)該控制在3以?xún)?nèi)。 2.大型模具水路較多應(yīng)注明 IN OUT 最好做分水器。,分水器,.,二、冷卻水路樣式,1. 水井冷卻,a. 噴泉,前者模具加工加工簡(jiǎn)單 后者可以實(shí)現(xiàn)水流方向變更,模具加工加工簡(jiǎn)單 可以實(shí)現(xiàn)水流方向變更,并聯(lián)水路特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：適用于入子周?chē)鋮s；低壓下可達(dá)高流速。 缺點(diǎn)：各分支流速不一、各分支冷卻效果不一、 易淤積堵塞。,.,二、冷卻水路樣式,b. 隔板,串聯(lián)水路特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：流速均勻；傳熱均勻。 缺點(diǎn)：壓降大。,多隔板串聯(lián),隔板高度依據(jù)產(chǎn)品輪廓設(shè)定,.,二、冷卻水路樣式,c. 螺旋隔水片,分割型,全螺旋形,分割型 組件,全螺旋形,.,二、冷卻水路樣式,熱管工作原理,高導(dǎo)熱材

4、料,鈹銅、鋁棒、熱管 鑲?cè)胄托?，并以?dǎo)熱劑填充間隙,2. 高導(dǎo)熱材料嵌入冷卻,.,二、冷卻水路樣式,單螺旋式鑲件冷卻水道，適合于一些比較大的，中間無(wú)孔的圓形鑲件。,3.螺旋式鑲件冷卻水道,雙螺旋式鑲件冷卻水道，適合于一些比較大的，中間有孔的圓形鑲件。,.,二、冷卻水路樣式,4.不同鑲件的水路連接 適用于部品面積大、模仁厚度小、模仁不是整體的模具（布置水井麻煩）,水路連接塊,水路連接塊,模板水路連接設(shè)計(jì)2,模板水路連接設(shè)計(jì)1,MISUMI模板水路連接標(biāo)準(zhǔn)件,延長(zhǎng)接頭,.,二、冷卻水路樣式,5.斜頂冷卻,一體式斜頂冷卻水路,斜頂頭冷卻水路,連接器 設(shè)計(jì)圖,頂針板,斜頂,斜頂較大時(shí)，冷卻水路是不可忽

5、略的。沒(méi)有冷卻水路會(huì)延長(zhǎng)注塑周期，或造成斜頂成型形象在脫模時(shí)變形。,.,二、冷卻水路樣式,6.滑塊冷卻,長(zhǎng)型芯滑塊 噴水管冷卻,不僅滑塊上需要冷卻水路，必要時(shí)滑塊鑲件上必須設(shè)置冷卻水路,.,二、冷卻水路樣式,7.冷卻回路的特殊樣式,1.普通水路和水井結(jié)合,2.小型芯用斜孔水路,3.大面積適用 渦流式水路（推板）,4.徘徊式水路,5.環(huán)形 水路,6.多種水路樣式的綜合運(yùn)用,.,三、冷卻水路優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例,1.冷卻與翹曲變形,.,三、冷卻水路優(yōu)化設(shè)計(jì)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；動(dòng)模增加1條，靜模增加3條，滑塊增加2條。,2.冷卻優(yōu)化實(shí)例1,.,

6、三、冷卻水路優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例,冷卻優(yōu)化實(shí)例1-優(yōu)化過(guò)程,動(dòng)模側(cè)溫度分布大部分均勻，但圈示區(qū)域溫度較高，應(yīng)加強(qiáng)冷卻。,靜模側(cè)溫度不均勻，澆口周?chē)鷾囟容^高，溫度分布在51-71范圍內(nèi)。,動(dòng)靜模溫差分布不均勻，靜模溫度較高，溫差在-15-14。,成品體積收縮大部分均勻約為4%, 四周較厚區(qū)域體積收縮稍大。,Z方向收縮不均勻,變形方向如圖所示，最大變形為8.9mm，變形量較大。,冷卻水進(jìn)口溫度如圖所示，藍(lán)色表示進(jìn)水溫度為40，紅色表示進(jìn)水溫度為60。,動(dòng)模側(cè)溫度分布與之前相似，但澆口附近溫度較之前高，有利于控制變形。,靜模側(cè)溫度如圖所示，大部分區(qū)域溫度較均勻，澆口附近溫度較高。,動(dòng)靜模面溫差分布均勻局部溫

7、差較大。,Z方向收縮不均勻,變形方向如圖所示，最大變形為1.9mm，變形量明顯減小。,8.9 mm,1.9 mm,.,三、冷卻水路優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例,初始設(shè)計(jì)：6條水路，動(dòng)模3條，靜模3條。,優(yōu)化后設(shè)計(jì)：12條水路；靜模增加6條。,3.冷卻優(yōu)化實(shí)例2,.,三、冷卻水路優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例,冷卻優(yōu)化實(shí)例2-優(yōu)化過(guò)程,靜模側(cè)溫差大,動(dòng)模側(cè)溫度分布也不均勻,動(dòng)靜模面溫差分布不均勻。,Z方向收縮不均勻,變形如圖。右邊為放大10倍的變形，綠色框?yàn)樽冃吻靶螤睢?靜模側(cè)溫度 較之前均勻。,動(dòng)模側(cè)溫度分布 還是不夠均勻,動(dòng)靜模面溫差分布 均勻。溫差約10。,Z方向收縮較之前改善較大,變形如圖。 右邊為放大10倍的變形，綠色

8、框?yàn)樽冃吻靶螤睢?0.59mm,0.3mm,1.0mm,0.69mm,0.61mm,.,四、模具加熱設(shè)備簡(jiǎn)介,1.水溫加熱：模具溫度要求80以下適用； 大部分塑膠原料（除高溫料）要求模具成型溫度為：20 90，如果部品表面光潔度要求較高，或模具結(jié)構(gòu)導(dǎo)致成型困難時(shí)，必須使用水溫機(jī)加熱。,水溫機(jī),PA 尼龍,PVF,注：1. 根據(jù)冷卻水溫度選用軟管； 2. 這些軟管均為冷卻水專(zhuān)用（不適用與油）； 3. 一般水溫機(jī)設(shè)定 7080，高于80度有安全隱患。,.,四、模具加熱設(shè)備簡(jiǎn)介,2.油溫加熱：模具溫度要求90150適用。 PP、PC、尼龍（PA66、PA6、PA46） 、POM 等加玻纖GF后 要求模具溫度都可達(dá)到120可用油溫機(jī)控溫；PET、PPS成型溫度130150必須使用油溫機(jī)控溫。,油溫機(jī),高溫金屬軟管，需配合下面專(zhuān)用高溫接頭使用,注：高溫模具水路，需要高溫專(zhuān)用的 接頭、止水栓（喉塞）等配件。,.,四、模具加熱設(shè)備簡(jiǎn)介,3.加熱棒、熱電偶：PET、PPS等結(jié)晶溫度較高（130150），為保證模具快速升溫和靈活控溫必須使用加熱棒、熱電偶。,加熱棒、熱電偶的使用,設(shè)置溫度,檢測(cè)溫度,.,四、模具加熱設(shè)備簡(jiǎn)介,4.隔熱板：防止模具熱量過(guò)度散發(fā)以確保型腔溫度恒定，從而保證成型產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定。 尼龍、PBT、PET等結(jié)晶性樹(shù)脂，模具型腔表面溫度變化對(duì)部品的結(jié)晶度、尺寸、外觀品質(zhì)影響很大，