模塊九溫度調節(jié)與控制系統

模塊九溫度調節(jié)與控制系統第1頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

模塊九溫度調節(jié)與控制系統

學習目的和要求：使學生掌握加熱與冷卻裝置設計計算，并能理論聯系實際，正確設計出注塑模具的加熱與冷卻系統。第2頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

模塊九溫度調節(jié)與控制系統

重點：冷卻系統設計和加熱系統設計。難點：冷卻系統設計和加熱系統設計。第3頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

模塊九溫度調節(jié)與控制系統9.1概述9.2模具冷卻系統的計算9.3冷卻系統設計9.4加熱系統9.5模具溫度控制器第4頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯9.1概述

注塑模溫度調節(jié)是采用加熱或冷卻方式來實現的，確保模具溫度在成型要求的范圍之內。模具加熱方法有蒸汽加熱、熱油、熱水加熱及電加熱等方法，最常用的是電阻加熱法；冷卻方法則采用常溫水冷卻、冷卻水強力冷卻或空氣冷卻等方法，而大部分采用常溫水冷卻法。

第5頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯9.1.1模具溫度調節(jié)系統的功用

1改善成型條件注塑成型時，模具應保持合適的溫度，方能使成型正常進行。如熱流道模具，模溫應保持流道內熔料溫度在成型范圍內，模溫過高或過低則不能滿足成型要求，對普通熱塑性塑料模具，模具常需要冷卻，因此，模溫在保證成型的情況下，要盡量使模溫保持在允許低溫的狀態(tài)，以縮短成型周期。第6頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等專科學校：楊占堯2穩(wěn)定制品的形位尺寸精度控制模溫是穩(wěn)定制品形位尺寸精度的主要方法之一。因為模溫變化會使塑料收縮率有大的波動，模腔(型芯)形狀尺寸所控制品的尺才就得不到保證。特別對結晶性塑料，因溫度對塑料的結晶速率和結晶度的影響大，所以收縮率的波動就很大。如果模溫不能使制品均勻冷卻，則制品在各個方向上的收縮程度就不同，不但影響制品尺寸精度，而且會引起制品的變形。因此，合理控制模溫，可以使影響塑料收縮率的因素得到穩(wěn)定，使制品的形位尺寸變化在允許的范圍內。第7頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等專科學校：楊占堯

3改善制品機械、物理性能如果模溫控制不適當，會造成制品內應力增加和集中，從而影響制品的使用性能。

4提高制品表面質量塑件上常出現冷料斑、光澤不良、熔料流痕等缺陷，如對模溫進行合理調節(jié)，可以防止此類弊病。表9-1列出了不正常模溫對塑件質量的影響。

第8頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯9.1.2模具的冷卻與加熱

注塑模的溫度調節(jié)系統必需有冷卻和加熱功能，必要時還要二者兼有。通常所用的冷卻或加熱介質有水、熱油和蒸汽，當然也可采用電加熱方式。水介質分為常溫水、溫水和冷水三種。對于熱塑性塑料來講，無論是采用冷水和常溫水對模具進行冷卻，或者是采用溫水、蒸汽、熱油和電能對模具進行加熱，其作用結果都是為了對模腔內的塑料制品進行合理的冷卻。下面介紹一些確定冷卻或加熱措施的原則。①對于粘度低、流動性好的塑料，可采用常溫水對模具進行冷卻，并通過調節(jié)水的流量大小控制模具溫度。如果對這類塑料制品的生產率要求很高，亦可采用冷水控制模溫。

第9頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯②對于粘度高、流動性差的塑料，經常需要對模具采用加熱措施。③對于粘流溫度或熔點不太高的塑料，一般采用常溫水或冷水對模具進行冷卻。有時也可采用加熱措施對模溫進行控制。④對于高粘流溫度或高熔點塑料，可采用溫水控制模溫。⑤對于熱固性塑料，必須對模具采取加熱措施。⑥由于制品幾何形狀影響，制品在模具內各處的溫度不一定相等，可對模具采用局部加熱或局部冷卻方法，以改善制品分布情況。第10頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯⑦對于流程很長、壁厚又比較大的制品，或者是粘流溫度或熔點雖然不高、但成型面積很大的制品，可對模具采取適當的加熱措施。⑧對于工作溫度要求高于室溫的大型模具，可在模內設置加熱裝置。⑨為了實時準確地調節(jié)和控制模溫，必要時可在模具中同時設置加熱和冷卻裝置。⑩對于小型薄壁制品，且成型工藝要求的模溫也不太高時，可直接依靠自然冷卻。需要指出，模具中設置溫度調節(jié)系統后，會給注塑成型生產帶來一些問題。因此，在設計模具和溫度調節(jié)系統時，均要想辦法加以預防。第11頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等專科學校：楊占堯9.2模具冷卻系統的計算

塑料注塑模具冷卻系統的設計計算，不僅影響成型塑件的質量，還直接影響生產效率。

9.2.1冷卻時間的計算第12頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等專科學校：楊占堯第13頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯第14頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯第15頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯第16頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯第17頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

5冷卻水入口與出口處溫差校核冷卻水的進出口溫差由下式進行校驗：

第18頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯9.3冷卻系統設計

1.在保證模具材料有足夠的機械強度的前提下，冷卻水道盡可能設置在靠近型腔(型芯)表面，如圖9-2所示。

2.在保證模具材料有足夠的機械強度的前提下，冷卻水道應安排得盡量緊密。

3.冷卻水道的直徑應優(yōu)先采用大于8mm，并且各個水道的直徑應盡量相同，避免由于因水道直徑不同而造成的冷卻液流速不均。第19頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

返回第20頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯4對于中、大型模具，由于冷卻水道很長，會造成較大的溫度梯度變化，導致在冷卻水道末端(出口處)溫度上升很高，從而影響冷卻效果。從均勻冷卻的方案考慮，對冷卻液在出、入口處的溫差，一般希望控制在5℃以下，而精密成型模具、多型腔模具的出、入口溫差則要控制在2～3℃以下，冷卻水道長度在1.2～1.5m以下。因此，對于中、大型模具，可將冷卻水道分成幾個獨立的回路來增大冷卻液的流量，減少壓力損失，提高傳熱效率。

5冷卻液在模具中的流速，以盡可能高一些為好，但就其流動狀態(tài)來說以湍流為佳。在湍流下的熱傳遞比層流高10～20倍，因為在層流中冷卻液作平行于冷卻水道壁諸同心層的運動，每—個同心層都好比一個絕熱體，從而妨礙了模具向冷卻液散發(fā)熱過程的進行。第21頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等專科學校：楊占堯

6制品較厚的部位應特別加強冷卻。

7.充分考慮所用的模具材料的熱傳導率。通常，從力學強度出發(fā)，選擇鋼材為模具材料．如果只考慮材料的冷卻效果時，則導熱系數愈高，從熔融塑料上吸收熱量愈迅速，冷卻得愈快(各種材料的值見表9-3)。因此，在模具中對于那些冷卻液無法通到而又必須對其加強冷卻的地方，可采用鈹青銅(Be—Cu)材料進行拼鑲。由表9-3可知：鈹青銅Be—Cu材料的導熱系數為銅材的1.1～3.3倍。第22頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯9.3.2冷卻水道在模具中的位置

冷卻水道的位置取決于制件的形狀和不同的壁厚。原則上：冷卻水道應設置在塑料向模具熱傳導困難的地方，根據冷卻系統的設計原則，冷卻水道應圍繞模具所成型的制品，且盡量排列均勻一致(如圖9-3所示，由于頂出裝置的影響，動模的冷卻水道排列不能與定模的冷卻水道排列完全一致)。如果模具采用拼鑲結構，且制品成型在所鑲入的鑲件上(如圖9-4所示)，在大多數小型模具中，因鑲件尺寸太小不易加工冷卻水道，可以采用冷卻水道包圍鑲件的方法。

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如果成型制品的鑲件尺小足夠大,能夠采用加長水嘴使冷卻水道直接通入鑲件的方法(如圖9-5所示)，則是最為簡單有效的，其冷卻效果比圍繞鑲件設置冷卻水道的方法要好得多。對于圖9-5這種橫穿鑲件的冷卻水道，采用加長水嘴聯接最為簡便，此結構不宜采用О型圈密封的辦法，因為在這種結構中，О型圈所受到的正壓力較小，很難達到密封的效果。并且在組裝時，如果О型圈的厚度高出鑲件表面過多，容易被切斷。

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如果模具采用拼鑲結構，用于成型制品的鑲件為圓柱形，其冷卻方式可以采用圖9-6所示的環(huán)形冷卻水道。值得注意的是，這種冷卻水道的結構要求在鑲件上裝有兩個О型密封圈，因此，鑲件與模板的配合精度要求是非常高的。如果間隙過大、密封圈由于沒有足夠的正壓力會發(fā)生密封不嚴，而間隙過小，則在組裝時會切斷密封圈(因為密封圈的厚度必須高出鑲件表面)。

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眾所周知，由于制品的壁厚不均，在成型時會產生縮坑。為克服這一缺陷，除改進制品結構和調整成型工藝之外，在模具中設置足夠的冷卻水道，對制品的這種缺陷也會有所改善。如圖9-7所示。第30頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

許多模具結構在成型過程中，熔融塑料除填滿型腔之外，同時也包圍著型芯，通過熱交換使型腔和型芯的溫度上升得很高，對成型周期有很大的影響，因此，除型腔周圍需要設置冷卻水道之外，型芯也必須設置必要的冷卻水道，如圖9-8所示。

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在模具中，除型腔四周需要設置冷卻水道之外，型腔中凸起的部分(只要凸起的部分足夠大)也需要設置冷卻水道，如圖9-9所示。第33頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等專科學校：楊占堯

側抽芯模具中的側滑塊，只要尺寸足夠大，也必須設置冷卻水道，因為較大的側滑塊，如果缺少冷卻裝置，除影響所成型的制品質量之外，在運動時因受熱膨脹容易發(fā)生咬蝕，如圖9-10所示。第34頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯9.3.3模板冷卻水道的設置

不少小型模具的型腔是直接在模板上加工而成的(也可采用拼鑲結構，但由于模具尺寸較小，所用于型腔與型芯的鑲件尺寸更小)，對于這類模具，可以直接在模板上設置冷卻水道。在模板上設置冷卻水道同樣應遵循冷卻系統的設計原則，使冷卻水道盡量靠近型腔表面和盡量圍繞型腔，使制品在成型過程中冷卻均勻,如圖9-11所示。該形式由于冷卻水道不是圍繞型腔而設置的，在成型過程中，制品的散熱是不均勻的。圖9-12所示的冷卻水道排列對于制品的散熱略好于圖9-11所示的排列。第35頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

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從圖9-13所示的冷卻水道排列中，可以看出，由于冷卻水道基本上圍繞型腔，因此，其制品在成型過程中的散熱效果比前兩種排列要好得多。第38頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等專科學校：楊占堯

如果模具中的冷卻水道太長，在成型過程中，會使得水溫變化增大(入水口與出水口溫度相差很大)。針對這個問題，為保證其冷卻效果，可采用兩個(或兩個以上)獨立回路。如圖9-14所示，模具邊緣處，冷卻水道的封密，一般采用紫銅或鉛制作的圓柱堵，以過盈配合的方法將其封住。相交水道通常采用過盈配合方式插入鑲件，使冷卻液改變流向如圖9-15和圖9-16所示。第39頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等專科學校：楊占堯

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如果模具中成型制品的部分(型腔)，是以鑲件方式鑲入模板，其冷卻水道的分布,最好采用圍繞鑲件的方法，如圖9-17所示。第43頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

一般情況下，模板中的冷卻水道常采用鉆床加工。有些水道較長且橫豎交錯，在加工時，為了減小難度和使鉆孔所要求的精度相對降低，一般規(guī)定兩條相交錯的水道在長度小于150mm時，最小間距為3mm，在長度大于150mm時，最小間距為5mm，如圖9-18所示。

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返回第45頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯9.3.4型芯冷卻水道的設置

由于在成型過程中，型芯總是被溫度很高的熔融塑料包圍著，因此，型芯材料的熱傳導非常關鍵。為了解決型芯的散熱問題，雖然可以便用熱傳導率較高的材料制造型芯(如鈹青銅材料)。如前所述，鈹青銅的導熱系數是鋼的1.8～3.3倍，但因鈹青銅的力學強度比鋼差，并且大量使用鈹青銅材料會使模具成本大幅度提高，所以在絕大多數情況下，解決這一問題最好的辦法是在型芯中設置冷卻水道，利用冷卻水道中冷卻液的溫度和流速來控制型芯的溫度，達到制品散熱的目的。通常，型芯中冷卻水道的設置有下列幾種方式。第46頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

從圖9-19所示的結構可以看出,由于冷卻水道距型芯表面的距離不等，所以冷卻效果不均勻。一般僅用于成型制品壁較薄，尺寸較小的型芯。

圖9-20所示是一種冷卻效果均勻、制品散熱很好的冷卻水道排列方法。常用于尺寸較大的型芯。值得注意的是，在制作這種冷卻水道時，型芯側面的水道封堵一定要平整，避免因出現側面凸凹而影響制品脫模。如果這—部位受壓較大時，可以采用鑲入經過淬火處理的鋼墊的方式來解決。

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冷卻尺寸較細長的型芯時，可采用銅管插入型芯，如圖9-21所示的方式。在制作時，首先要保證型芯有足夠的力學強度，其次，銅管與型芯內孔的配合要適當。第50頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等專科學校：楊占堯

對于一模多腔的模具，其型芯的冷卻方式可分為串聯冷卻和并聯冷卻兩種，如圖9-22、圖9-23所示。串聯冷卻水道具有流動有力的優(yōu)點，但存在隨著型芯數目增加，溫度梯度變化大的缺陷。并聯冷卻水道隨溫度梯度變化不大，但流動不夠有力，其結果會導致對不同型芯冷卻效果不均勻。因此，以上所述兩種冷卻水道的排列方式僅適用型芯數目不多的模具。對于一模多腔模具，上述兩種冷卻方式最好能和“建立兩個以上獨立回路”的方法一起使用。第51頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等專科學校：楊占堯

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許多模具中，一些形狀特殊，尺寸較薄且偏長的型芯，在成型過程，需要對其進行溫度控制時，可以采用具有較好熱傳導率的材料(如鈹青銅)與冷卻水道相結合使用的方法，如圖9-24所示。第54頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

在型芯尺寸、力學強度允許的前提下，在型芯中加入帶有螺旋的水槽鑲件，如圖9-25所示的方式對其溫度進行控制，可獲得極佳的效果。但是這種鑲件形狀復雜，會因加工難度大而提高模具的制造費用。在型芯冷卻水道設置中，最為困難的問題，是對細長圓型芯的溫度控制，如圖9-26所示。第55頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

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眾所周知，直徑較小(通常小于6mm)且尺寸較長的型芯，由于表面積小，使得熱傳導非常困難。在成型過程中，因細長型芯散熱不良，會引起制品在這一部位出現變形、縮孔等缺陷。因此，必須采取特殊的冷卻方式對細長型芯的溫度加以控制。對于這類型芯結構，通常在設計時采用下列幾種冷卻方式：

(1)冷卻水圍繞型芯，如圖9-27所示。

(2)采用熱傳導率較高的材料(如鈹青銅)制造細長型芯。

(3)在型芯內部較粗的部分(通常宜徑大于8mm)加入細銅棒，細銅棒的一端聯接模板中的冷卻水道，如圖9-28所示。第58頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

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如果細長型芯的尺寸稍大(一般直徑超過8mm)，可采用在型芯內部安裝細銅管的方式，如圖9-29所示。值得注意的是，在采用這種冷卻結構時，應對型芯的力學強度進行校核，以免在成型時發(fā)生彎曲、甚至折斷等問題。第61頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯9.3.5型腔冷卻水道的設置

在小型或整體式型腔結構的模具中，型腔冷卻水道的設置參考本模塊第三節(jié)“模板冷卻水道的設置”的內容。本節(jié)所討論的型腔，是指中、大型模具和尺寸較深的型腔。眾所周知，在成型過程中，型腔被溫度較高的熔融塑料填滿，隨著塑料冷卻固化，型腔的溫度將上升很高，如圖9-30所示，因此對于尺寸較大的型腔必須單獨設置冷卻水道。如圖9-31所示。第62頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

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對于那些尺寸較大、并且采用鑲件形式的型腔，通常可采用下列方法設量冷卻水道。如圖9-32所示。第65頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯9.4加熱系統

對于熔融粘度高，流動性差的塑料，如聚碳酸酯、聚甲醛、氯化聚醚、聚砜、聚苯醚等，則要求較高的模溫，此時需要對模具進行加熱。若模溫過低，則會影響塑料的流動性，產生較大的流動剪切力，使塑件的內應力較大，甚至還會出現冷流痕、銀絲、注不滿等缺陷。尤其是當冷模剛剛開始注塑時，這種情況更為明顯。但是，模溫也不能過高，否則要延長冷卻時間，且塑件脫模后易發(fā)生變形。當模溫要求在80℃以下時，模具上無需設置加熱裝置，可利用熔融塑料的余熱使模具升溫，達到要求的工藝溫度。若模溫要求在80℃以上時，模具就要有加熱裝置。第66頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等專科學校：楊占堯9.4.1電加熱

電加熱為最常采用的加熱方式，其優(yōu)點是設備簡單、緊湊、投資小，便于安裝、維修、使用，溫度容易調節(jié)，易于自動控制。其缺點是升溫緩慢，并有加熱后效現象，不能在模具中交替地加熱和冷卻。模具電加熱有電阻絲加熱和工頻加熱兩類，后者因加熱裝置構造比較復雜，體積大，所以很少采用。第67頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

1模具電阻絲加熱的形式：

(1)直接用電阻絲作為加熱元件。將電阻絲繞制成螺旋彈簧狀，再將它套上瓷管或帶孔的陶瓷元件，安放在加熱板或模具的加熱孔中，如圖9-33所示。為安全起見，最好用云母及石棉墊片與加熱板外殼絕緣。這種電加熱板俗稱電爐板。直接用電阻絲作加熱元件的方法雖然簡單，成本低廉，但由于電阻絲直接與空氣接觸，容易氧化損耗，因而使用壽命短，而且熱量損耗較大，不利于節(jié)能。此外，赤熱的電阻絲暴露在模外也不安全，電阻絲燒壞后也不便于維修。第68頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

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(2)加熱板中插入電熱元件。一般是將一定功率的電阻絲密封在金屬管內，作成標準的加熱元件。在電阻絲與金屬管內填充以石英砂或氧化鎂等耐熱材料，在管內的兩端墊有云母片或石棉墊片，在電阻絲出口處用瓷塞塞住，電阻絲兩端頭通過瓷塞上的兩個小孔引出（如圖9-34所示）這樣組成的電加熱元件俗稱電熱棒，根據模具所需加熱功率來選用電熱棒的型號和數量，確定連接方式（并聯或串聯），并以此確定加熱板上的孔徑及數量。

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電加熱棒插入加熱板中的加熱方法，由于電阻絲與外界空氣隔絕，因此不易氧化，使用壽命長，電熱棒燒壞后也便于更換，同時使用中也比較安全。電加熱板中的插孔位置，應考慮塑件的頂出位置，同時要求盡量對稱、等距、靠邊，頂桿的布置也需照顧電熱棒插孔而作適當的調整。

第72頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯(3）電熱套（圈）或電熱片，即在模具型腔外圍套上電熱套（圈）或裝上幾塊（2～4塊）電熱片，以補充模具上加熱量的不足。在小型模具內部安裝電熱棒有困難時，也可采用此電加熱形式。電熱套應與模具外形相吻合，最常見的有矩形和圓形兩種。矩形電熱套由四塊電熱片構成，用導線和螺釘連成一體。圓形電熱套也是通過螺釘夾緊在模具上，它可以制成整體式和兩半式，前者加熱效率好，后者制造及安裝方便。如果模具外圍有側面型芯，不便于安裝電熱套時，可采用電熱片，并用螺釘緊固在模具上。電熱套和電熱片都是用云母片繞上扁電阻絲，再裝夾于特制的金屬外殼里，并用云母片絕緣而制成。這種形式的電加熱方法，由于電熱套有一面與大氣相接觸，因而熱量損失大，電功率耗費多。第73頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等專科學校：楊占堯2電熱裝置的計算

模具電加熱的基本要求是：合理分布電熱元件，使模具型腔表面的溫度均勻一致，且不隨時間改變而發(fā)生明顯的波動。因此，電熱元件的計算功率必須符合加熱所需的功率。要達到模具加熱均勻，保證符合成型溫度條件，在設計電熱裝置時，必須綜合考慮以下各點：采取加熱模具的保溫措施，以減少熱量損失；正確合理地布置電熱元件；加熱板的中央和邊緣部位，分別采用不同功率的電熱元件；大型模具的加熱板，可考慮安裝兩個調溫器，以調節(jié)加熱板中央和邊緣部位的溫度。第74頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

要準確地計算所需要的電加熱功率，必須作模具的熱平衡計算。塑料成型所消耗的熱量包括：塑料升溫所需的熱量、模具側表面向周圍空氣散失的熱量、模具模板與注塑機連接處所傳走的熱量、開模過程中分型面散失的熱量以及模具在清理過程中用壓縮空氣吹模具所帶走的熱量等。分別算出以上各項熱量，通過熱平衡方程式即可計算出每小時所需的熱量，進而算出所需的電加熱功率。上述各項計算是比較復雜的，實際上各項計算也是近似的。通常的辦法是根據模具的體積或重量進行經驗計算或查圖表。第75頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

模具加熱所需的電功率按如下經驗公式計算：式中：P——電功率（W）；

G——模具重量（kg）；

——每千克模具加熱到成型溫度時所需的電功率（W／kg）。可查有關表格，或可按模具重量直接查圖表（圖9-35）。第76頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

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總功率算出后，即可選擇電熱棒的型號，確定電熱棒的數量，或選擇電阻絲直徑，并計算其長度。如用電熱棒加熱，可先根據加熱板尺寸確定加熱棒的數量，然后計算每根電熱棒的電功率，設電熱棒并聯，則有：

根據P分查表9-4，選擇適當尺寸的電熱棒。也可先確定每根電熱棒的電功率P分，再計算電熱棒的根數。第78頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等專科學校：楊占堯

在選擇電熱棒時應注意：電熱棒的尺寸（直徑和長度）應與加熱板的尺寸或模具安裝加熱元件的空間相符合，有時需經過反復計算才能使加熱元件功率、根數、尺寸都符合要求。如表中或熱電器廠產品規(guī)格中找不到適合模具安裝的電熱棒，則需自行設計制造電熱棒，可按以下步驟確定電阻絲直徑和長度。通過每根電熱棒或每根電阻絲的電流為:

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每組電熱絲（電熱棒）的電阻為根據電流可按表9-5查得電阻絲直徑。按下列公式算出電阻絲的長度。

第80頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯9.4.2蒸汽或過熱水加熱

蒸汽水加熱迅速，能使模具保持恒定的溫度，而不致使模具過熱。同時當需要冷卻時只需關閉蒸汽，并在管中改通冷卻水就能很快使模具冷卻。蒸汽加熱方式的缺點是：加熱系統投資大，設備比較復雜。蒸汽加熱板的蒸汽通道開設形式如圖9-36所示。模具不需要冷卻時可采用平行排列（圖a），這樣加熱板制造比較簡單；模具需要冷卻的可采用混合排列（圖b）或順序排列（圖c），這樣可提高冷卻水的速度，以改善冷卻效率。第81頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯

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為了提高模具加熱效率，蒸汽加熱通道可根據塑件形狀開在型腔周圍。但由于蒸汽壓力較大，因此通道與接頭必須可靠，以免泄漏。國外常用加熱水加熱模具，因為蒸汽在模具內容易過早冷凝，而得不到及時排除，此時積聚冷凝水的地方溫度偏低。但用過熱水強制流經模具的所有加熱通道就不會發(fā)生這種情況。用過熱水加熱還可以在不同機臺上根據不同產品方便地調節(jié)溫度，即在過熱水中滲入溫度較低的水或冷卻水調溫，這時模具與車間中央設備里的水溫無關。用過熱水加熱模具也存在投資大，設備復雜等缺點。

第83頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯9.4.3煤氣及天然氣加熱

利用煤氣或天然氣加熱模具，可充分利用我國能源，大大降低加熱成本，但溫度不易控制準確，勞動條件較差，而且煤氣或天然氣的燃燒產物還會造成空氣污染。由于熱油加熱容易滲漏，在壓力下滲出的細小油沫與空氣形成有爆炸危險的混合物，滲漏的熱油會噴射傷人，因而很少采用熱油加熱模具。在上述的加熱措施中，有些可能不一定適合于注塑模，但這里列出，以供參考。

第84頁，共93頁，2023年，2月20日，星期五河南機電高等?？茖W校：楊占堯9.5模具溫度控制器

9.5.1模具溫度控制器的作用

正如本模塊開頭所述，模具冷卻系統的目的，不僅僅是對模具進行冷卻，而是使模具維持成型制品所需要的恒定溫度。例如，在成型高光亮制品和薄壁且細長的制品時，為使制品表面光亮(對