第十章注射模的温度调节系统

第十章注射模的温度调节系统概念Q=C[m(T2-T1)+Le]1)温度调节系统:就是对模具加热或冷却,将模具温度控制在合理的范围内2)在注射成型中,模具的温度直接影响塑件的充模、定型、质量和啤塑周期(冷却时间占周期的80%左右)3)外观和精度要求很高的塑件,对模具的温度要求非常严格,此时必须严格控制模具各部分的温度注射模温度调节系统的重要性1、模具温度对不同塑料的影响1)对PE、PP、HIPS、ABS等塑料,降低模温可减小应力开裂(模温通常为60度左右2)对PC、PPO、PSF、硬PVC等塑料,提高模温有利于减小塑件的内应力(模温通常在80-120度之间),提高流动性(当提高料筒温度时,须把料筒的余料啤完才有效,大概啤15-20次左右)3)对结晶性塑料冷却要好一点,结晶性的塑料带走的热量要比非结晶性的塑料要多2、模具温度对塑件成型质量的影响1)模具温度过高,成型的收缩变形大,脱模后塑件变形率大,还容易造成溢料和粘模2)模具温度过低,则熔胶流动性差,塑件轮廓不清晰,表面会产生明显的银丝或流纹等缺陷3)当模具温度不均匀时,型芯和型腔温差过大,塑件收缩不均匀,导致塑件翘曲变形3、模具温度对不同尺寸收缩率的影响(见图)1)阻碍收缩尺寸L1,模具温度越高,塑件收缩率越大2)自由收缩尺寸L2,模具温度越高,塑件收缩率越小3)混合收缩尺寸L3,若L1L2时,则同○1,若L1L2时,则同○2,若L1=L2时,则模具温度对塑件收缩率几乎无影响4、模具温度对注塑周期的影响模具温度控制得好,可以缩短成型周期提高模温调节能力的途径1)适当的冷却管道尺寸,一般为直径5mm~14mm,常用6~8mm2)采用热导率高的模具材料(皮铜及铝合金)3)胶件壁厚设计要合理4)正确的冷却回路位置5)加强对胶件厚壁部位的冷却6)快冷和缓冷的设计原则7)严格控制冷却水出、入口处温差(一般为5度左右,精密则为2度左右)模具冷却系统的组成1、水管接头:黄铜或结构纲,连接处为锥管螺纹(水咀),锥度为3.5度2、水道:易生锈,可磷化或定期除锈,直径5~13mm(3/16″~1/2″)3、螺塞(无头螺丝):起截流作用,有时用铜或铝作堵塞4、密封圈:橡胶,防漏5、密封胶带:用于螺塞和水管接头6、软胶管:在模具外用于连接水道7、喷管件:用于喷流式冷却系统8、隔片:起导流作用9、导热片:主要是铍铜10、发热管:感温线11、模具的冷却介质有水(包括常温水和冻水)、油、铍铜、空气等;模具的加热方式有热水、蒸气、热油、电热棒加热等.水咀和水道对应表水咀的型号对应水道孔的大小TP1/8″Φ1/4″和Φ5/16″TP1/4″Φ29/64″和Φ29/64″以下TP3/8″模具冷却水路的画法(见图)1)排位图和剖面图中的画法2)运水相交和不相交的画法3)入水出水处为锥管螺纹4)隔片、堵头、螺塞、密封圈的画法冷却水路设计要点:1、冷却与顶出熟轻熟重,1)顶针优先:(螺丝柱,大深胶柱,骨位)2)运水优先:(精度高,批量大)设计运水时问客户两个问题(一个批量的多少,精度的高低)2、尽量保证模具的热平衡,使模具各部位温度均匀3、冷却水路的串联和并联1)通常用串联,此时同一水路直径相等2)特殊情况用并联,此时同一水路直径不能相等,或用节流器4、冷却水孔的位置设计1)冷却水到胶位的尽可能相等,距离10~15mm较为合宜,冷却水的中心距约为5D左右2)冷却水孔不宜靠近塑胶最后熔接的地方3)冷却水管应避免与模具上的其它机构发生干涉,中间保持钢位3mm4)对于未定型的产品,运水尽量布置在四周或各腔之间,以便更改5)前模镶件运水尽量靠近胶件,后模镶件冷却水尽量走外圈,内模柯大时,加运水6)铍铜模,运水在A、B板是可直通5、冷却水孔的大小设计1)根据模具大小确定模宽在200mm以下Φ5mm(Φ3/16″)模宽在200mm以上Φ6mm(Φ1/4″),Φ8mm(Φ5/16″)模宽在500mm以上Φ10mm(Φ3/8″),Φ13mm(Φ1/2″)2)根据所用注塑机的锁模力确定锁模力100TonΦ5mm~Φ8mm锁模力300TonΦ8mm~Φ10mm锁模力500TonΦ10mm~Φ12mm锁模力500Ton以下Φ12mm~Φ14mm3)根据胶件壁厚确定平均胶厚1.5mmΦ5mm~Φ8mm平均胶厚2mmΦ8mm~Φ10mm平均胶厚4mmΦ10mm~Φ12mm平均胶厚6mmΦ12mm~Φ14mm6、运水的长度1)越长、阻力越大,转弯处更大.弯头不宜超过5个2)前后模镶件运水要分开,不能串联7、水管接头(水咀)的位置1)通常设计在注塑机背面2)两水喉之间距不宜小于30mm3)内模冷却水最好通过模胚进入,中间加密封圈8、密封圈的设计两镶件之间运水,加密封圈对于园形运水的密封,应避免装配时对密封的磨损密封圈-槽深=0.5mm9、行位的冷却宽度小于80mm,不用运水,其余尽量设置运水,另根据热量传递大小确定10、其它设计要求1)塑件壁厚大小,对冷却要求不同2)要善于利用隔片和堵头来控制水流方向3)两块拼接在一起的镶件,运水可以通过模胚过渡4)前后模镶件的冷却中应重点考虑后模的冷却型芯的冷却一、如果型芯的温度太高,则会产生以下结果1)注射成型周期长,严重时要停止生产2)型芯长期处于高温状态易变或破裂二、型芯的冷却1)型芯直径3~8mm,空气冷却2)型芯直径8~15mm,镶铍铜冷却3)型芯直径15~25mm,喷流冷却系统4)型芯直径25~40mm,水胆加隔片冷却5)型芯直径大于40mm,高度小于40mm时,中间不便上运水时,可用下端面冷却6)型芯直径大于20mm,中间不便不运水时,可采用外侧面冷却冷却系统设计实例(参模具设计手册)1)内模冷却水路设计2)浅型腔模具的冷却3)中等深度型腔的模具冷却4)深型腔模具的冷却