模具的溫度控制

模具的溫度控制溫度控制的必要性在射出成形中,射出於模具內(nèi)之熔融材料溫度,一般在150~350℃之間,但由於模具之溫度一般在40~120℃之間,所以成形材料所帶來(lái)的熱量會(huì)逐漸使模具溫度升高。另一方面,由於加熱缸之噴嘴與模具之注道襯套直接接觸,噴嘴處之溫度高於模具溫度,亦會(huì)使模具溫度上升。假使不設(shè)法將多餘之熱量帶走,則模具溫度必然繼續(xù)上升,而影響成型品的冷卻固化。相反地,若從模具中帶走太多的熱量,使模具溫度下降,亦會(huì)影響成型品的品質(zhì)。故不管在生產(chǎn)性或成型品的品質(zhì)上,模具的溫度控制是有其必要性的。茲分述如下：就成形性及成形效率而言模具溫度高時(shí),成形空間內(nèi)熔融材料的流動(dòng)性改善,可促進(jìn)充填。但就成形效率(成形週期)而言,模具溫度宜適度減低,如此,可縮短材料冷卻固化的時(shí)間,提高成形效率。就成型品的物性而言通常熔融材料充填成形空間時(shí),模具溫度低的話,材料會(huì)迅速固化,此時(shí)為了充填,需要很大的成形壓力,因此,固化之際,施加於成型品的一部份壓力殘留於內(nèi)部,成為所謂的殘留應(yīng)力。對(duì)於PC或變性PPO之類硬質(zhì)材料,此殘留應(yīng)力大到某種程度以上時(shí),會(huì)發(fā)生應(yīng)力龜裂現(xiàn)象或造成成型品變形。PA或POM等結(jié)晶性塑膠之結(jié)晶化度及結(jié)晶化狀態(tài)顯著取決於其冷卻速度,冷卻速度愈慢時(shí),所得結(jié)果愈好。由上可知,模具溫度高,雖不利於成形效率,但卻常有利於成型品的品質(zhì)。就防止成型品變形而言成型品肉厚大時(shí),若冷卻不充分的話,則其表面發(fā)生收縮下陷,即使肉厚適當(dāng),若冷卻方法不良,成型品各部分的冷卻速度不同的話,則會(huì)因熱收縮而引起翹曲、扭曲等變形,因而需使模具各部分均勻冷卻。溫度控制的理論要素模具的溫度調(diào)整,對(duì)成型品的品質(zhì)、物性及成形效率大有影響,冷卻孔的大小與其分佈為重要的設(shè)計(jì)事項(xiàng)。熱在空氣中,主要藉輻射和對(duì)流來(lái)傳播,在固體或液體中主要藉傳導(dǎo)來(lái)傳播。固體的熱傳導(dǎo)也因物質(zhì)的不同而有所差異,而且不同物質(zhì)的交界處也有界膜傳熱係數(shù)。在液體中,熱的傳導(dǎo)因傳熱管的大小、流速、密度、黏度等而異,熱計(jì)算公式很複雜,需要很多假定,不易求解。但最近由於電腦的發(fā)展等已容易計(jì)算,可行理論解析。模具溫度控制所需的傳熱面積熔融材料的熱量約5%,因輻射或?qū)α鞫鴨适ъ犊諝庵?95%傳導(dǎo)於模具。假定材料帶入的熱量全部傳播到模具,其熱量為Q。則Q=s×g×[Cp×(T1-T2)+L](kCal/hr)s：每小時(shí)的射出數(shù)(次/hr)氣g烏依：每鍛次射爐出材迎料的它重量像(k壯g/診次)加Cp禾：涼材料藥的比薪熱(鎮(zhèn)kC陣al譽(yù)/k兩g．絹℃揪)州T版1破：騾材料共的溫標(biāo)度(勻℃倘)攀T乓2腸：哥取出哀時(shí)的火成型湖品溫肺度,或及模跪具溫腦度(禾℃辟)紫L慧袖：熔樣解潛龍熱(傾kC紹al樓/k微g)橫現(xiàn)設(shè)吐講Cp眉(筐T若1磨-T終2地)繡+家L磁=浩坦α碰藥群嶺s跡×數(shù)g喝=邁m皮則堅(jiān)啄Q與=輸m勝井×α江(豬kC式al饅/h季r)私m濃：倍每小距時(shí)射距出於理模具踩的材膨料數(shù)博量堡α啟：摔材料漸1k賭g的圓全熱柳量惹所謂她熔解沫潛熱熄是材萄料的蘿相變腳化產(chǎn)刪生的鞠熱量責(zé),亦拉即材截料從特液體歌變成灶完全浪固體剩時(shí),攻從材謠料放份出的充熱量巨。以蔬單位謠重量鍋表示要。表削1潑所示漫為各撤種材室料在繁成形忘條件繭下,松1k長(zhǎng)g材張料的去全熱慶量。在熱量減Q甜從模搏具傳騎道冷浙媒,喇此時(shí)正冷卻遠(yuǎn)管的博傳熱婚面積夾為潛A梅,則攏謊粉兵稿醒Q照A殘=榆針惜項(xiàng)督提落教讀篇卻案季(m窗2誕)顧覺(jué)免研耕伯策瑞軋h毀w烏×Δ帥T晶表1誓妙各垃種材畏料在明成形擠溫度隱條件繼下的猛全熱做量拆(單辜位：區(qū)kc沙al養(yǎng)/k漢g)灘成形寫(xiě)材料猾α辜(k逢Ca澡l/嚼kg燭)居成形腐材料佩α堅(jiān)(k膠Ca悅l/典kg葡)伐PE鞭(危低密霜度)礎(chǔ)PE浮(撕高密漢度)式PP捏PS攻耐秧國(guó)塘杯隆麗13陸8.訓(xùn)9~探16騰6.遙7棵16高6.詠7~厲19厘4.子4今13勞8.游9~油16追6.臘7衫66具.7績(jī)~8咽3.下3泳16蛾6.引7~困19傷4.蒼4蜘AB訴S戰(zhàn)AS壽聚縮抽醛殃P(guān)V躲C薄CA熔CA聞B跌77釀.8累~9額4.邪4嶄66禾.7曾~8傷3.點(diǎn)3穴10鹿0稍50厭68虎.9濟(jì)61標(biāo).7此A股煎際：傳堵熱面許積(牛m書(shū)2仙)擴(kuò)h菌w綠：卻務(wù)管的永界膜犬傳熱撈係數(shù)球(k嬸Ca壽l／鋸m犯2袖．h雷r．欄℃頭)稅Δ易T旱：螞模具棕與冷泰媒的陡平均棋溫度亂差(似℃趕)寧嗎冷卻紀(jì)管的抄界膜揮傳熱雁係數(shù)越h蠢w是在冷絮卻水倡流的魄場(chǎng)合屑為櫻λ敏d前v美e品絞喂站栗Cp燥扭×μ駝0.辯3臣h斥w炊=許串賀眠(腰最事糾)喘歲衛(wèi)(敗算慢禮濟(jì)掩)偷字擋華茶(嗓kC法al鵲/m胳2時(shí)．h寸r．朽℃衡)桃d馳棕疼王μ姿λ雪λ華黨覺(jué)：標(biāo)冷媒役的熱靠傳導(dǎo)霧率(蜓kc葵al免/m逆．h卻r．淋℃轟)體d著挖容：凡管徑壯(m喝)家v防隊(duì)到：隱流速作(m胳/h緞r)結(jié)e屢條鍬：刪密度女(k事g/痕m者3煎)鮮μ黑：濤黏度賞(k完g/效m．井hr攀)組Cp貿(mào)谷斃廉：丘比熱屢(k隆ca鞏l/頌kg屬．偷℃參)層冷卻剝用水?dāng)嗔繐u在成優(yōu)形作此業(yè)中臺(tái)為了揉控制頃模具載溫度斤,經(jīng)柿常在物模具剝內(nèi)設(shè)慶有冷銷卻水鄙管,高但其愛(ài)入水戀溫度泊與出替水溫慶度及脊冷卻庫(kù)水量牧等必好須詳蹄加考湖慮,塑為了說(shuō)再利倉(cāng)用或貢循環(huán)維模具糞送出旗的溫饑水,哪須選許定冷出卻水丸溫度柔調(diào)整悟機(jī)或隱熱交杯換機(jī)臨降低亞入水附溫度王。若磚入水嫩溫度裙與出工水溫棚度之祝差太謙大時(shí)悅,亦裳即冷畫(huà)卻水叔奪走帳模具朽中的范熱量上太多抬,則往不利膜於模竿具的默溫度陰分布含,而筋影響蟻成型胳品的誕品質(zhì)題,此氧時(shí),溉宜增壘快流倘速或袋增高蕩注入蘭壓力似,或粱增加跪流量妹。表吐2(兵後面鎖字看存不清刮)初表2霉振冷卻棍水義的界船限循循環(huán)水憶流趟路柱直顯徑六(m夾m劉)借流砌舟玻期量議(m晚3樓/m賽in秩)奏流勻狡賴量宜(l露/m婚in俱)額8軍0.陪00全38臺(tái)3.加8忙11翻0.賢00惕95換9.怨5錘19浪0.道03稻8光38岸24址0.救07張6冒76造一般架帶入咳模具質(zhì)的熱帆量藉解冷卻晉水帶票出模講具外嬸的水漢量可兇計(jì)算胳如下從：衡丈敢變延m蛋啟α勤引w既=就或陶末K徒(驚T故3傅-居T戒4孔)哭涌w望艦：每胡小時(shí)繁流出奮的冷妥卻水鈴量(班kg西/h色r)超m費(fèi)從：興每小埋時(shí)射便入於攏模具鞋的材筑料重魚(yú)量鼓(k膛g/類hr曠)殊α拿式：椒材料貢1k剩g的奉全熱送量(師表5亞.錘5)動(dòng)終K用贏：水害的熱鋼傳導(dǎo)棚效率天盒T吧3李塑：鉤出水憂溫度莊(圓℃券)冬驢T蒸4厘俘：引入水疤溫度翠(喚℃蘋(píng))脹K值隔之決孟定：破唇冷卻慧水管畜在型去模板邪中或鄭心型撥中時(shí)懷拉罷作K述=0淚.6歪4朽孫冷卻螺水管臉在固布定側(cè)推固定餅板或茶承板訪中時(shí)另雙K究=0園.5疼0加跨歇使面用銅鮮管之械冷卻經(jīng)水管算時(shí)脆準(zhǔn)帆錦籠孝姨夢(mèng)K=茅0.植10功模具護(hù)加熱鑒器能璃量啟加熱超流道伸模具位之加贏熱流強(qiáng)道件窗通常鐘使用械插入記式加花熱器尖來(lái)控柿制其麻溫度份。非岡加熱脹流道惠模具信在成害形高紙融點(diǎn)秋材料刺或肉速厚較慘厚、革流動(dòng)重距離糠長(zhǎng)、啦面積藝大之賞成型苗品時(shí)逆,經(jīng)移常需殿將模拉具加舊熱,稱此時(shí)收亦可智使用丹加熱帝器將侮模具澇加熱奪已利案成形鐵。加卸熱器累之能歇量可領(lǐng)計(jì)算代如下侄,現(xiàn)鑄設(shè)加倒熱的婦材質(zhì)瓜為高構(gòu)碳剛跟,比江熱0浮.1觸15個(gè)kC訪al續(xù)/k羅g。鎖則TW仇P凍=譽(yù)攀偶合8輔60訴n芹P潑驅(qū)：每狐小時(shí)扶所需萬(wàn)電力駁(K誘W/截hr伍.)燒T吸孝：模若具溫推度或漢加熱貧流道亂件溫危度(仿℃幣)碑W掠缸：模柳具重采量或油加熱如流道捆件重?fù)芰?鉤kg要)基遺n理?xiàng)U：效遲率(率%)擋蜻此式緩所需乞溫度幅上升鏈起點(diǎn)竟以0均℃刷作基副準(zhǔn),奮而且鹽加熱蕉器之季密接積度,漆絕熱騰材之烘絕熱考效果罷依情折狀而貝異,恐n值津以5帶0%狀計(jì)。駝模具售的冷壯卻和室加熱虎一般滋模具確,通延常以籍常溫縫的水樣來(lái)冷吊卻,乞其溫宿度控?fù)糁平弭~(yú)水的央流量古調(diào)節(jié)囑,流蒼動(dòng)性屆好的我低融殃點(diǎn)材隆料大艇都以德此方妻法成齒形。仁但有緞時(shí)為但了縮芽短成今形週擇期,亭須將僅水再臉加以提冷卻必。小燕型成筒型品李的射愚出時(shí)乞間,夠保壓夠時(shí)間貿(mào)都短族,成械形週掘期取辭決於仆冷卻秋時(shí)間浮,此掘種成擋行為映了提鋸高效幻率,樹(shù)經(jīng)常鍋也以恩冷水飼冷卻鑒,但榴用冷青水冷跳卻時(shí)親,大怎氣中婚的水帥分會(huì)遵凝聚尼於成茫形空鋸間表出面,救造成察成型站品缺辭陷,承須加丟以注瞞意。幕成形姜高融罵點(diǎn)材蜜料或蹄肉厚感較厚蒜,流玉動(dòng)距璃離長(zhǎng)元的成會(huì)型品惡,為棍了防歌止充即填不掠足或呼應(yīng)變洪的發(fā)嘗生,擦有時(shí)云對(duì)水悔管通墓溫水券。成利形低較融點(diǎn)衰成形惕材料拍時(shí),摩成形婆面積沉大或逃大型牧成型徑品時(shí)端,也錯(cuò)會(huì)將朝模具趨加熱并,此線時(shí)用愛(ài)熱水唱或熱仁油,價(jià)或用榮加熱焦器來(lái)氧控制奉模具腔溫度羽。模輪具溫彼度較制高時(shí)笑,需連考慮要模具巖滑動(dòng)得部位獸的間勿隙,溝避免蘿模具倡因熱刊膨脹其而作岡動(dòng)不哭良。前一般租中融狹點(diǎn)成絕形材罩料,瑞有時(shí)齒因成離型品漠的品抽質(zhì)或綠流動(dòng)衡性而槍使用授加熱氣方式丸來(lái)控核制模稍具溫倒度,室為了劈使材嫁料固說(shuō)化為狐最終礦溫度烤均勻中化,棒使用坐部分鈴加熱咐方式舞,防組止殘喬留應(yīng)證變。喚以上丹所述產(chǎn),模頸具的收溫度殼控制嘴是利絕用冷俊卻或豆加熱暈的方仙式來(lái)蓄調(diào)整困的。詢冷卻兩管路圈的分墊佈咐欲班提高草成形晴效率魚(yú),獲后得應(yīng)栗變少籌的成曲型品片時(shí),玉模具落構(gòu)造港須能東對(duì)應(yīng)非於成我形空酷間的厭形狀符或肉緩厚,券進(jìn)行巡均勻白的高偷效率速冷卻宇。在按模具澡加工耀冷卻告管路享時(shí),競(jìng)管路蛾的數(shù)糠目、卵大小劫及配組置極番其重們要。狼如圖鐵1(壤a)匪(b俗)所墨示,望相同撲的成熄形空撕間,鳳加工治相近宇的大民冷卻卷管路挑或加餓工遠(yuǎn)紫離的鍵小冷筍卻管咽路,景探討陽(yáng)熱的錫傳導(dǎo)甜路徑覺(jué)。現(xiàn)夫在大庭管路源通入么59補(bǔ).8努3茂℃拍的水就,小吧管路疏通入割45辭℃哨的水級(jí),求談溫度圍斜度齊,連遣結(jié)等潛溫曲旗線,諸即得劑圖1微(c汽)(音d)旋,可朱見(jiàn)模潑具成欄形空墓間表裕面的油溫度乳分佈給,大熊管路竟是每問(wèn)週期掃有6膊0~金60掃.0欺5遺℃茅的溫愿度變玩化,俯而小揭管路解,則兵有5認(rèn)3.斜33考~6鍬0檔℃研的溫席度變迅化。陰(跳a)沖譽(yù)囑蔑隱顧呢泊殲回蛾缸僵訂休晴戰(zhàn)閣(c南)腫(b奸)績(jī)杰男攔撐疏叛妥晴跌辛飽出議尚恭處(休d)糞圖1完棉熱傳留路徑脾與溫胸度變霉化曲核線其模具李成形陶空間偏表面細(xì)的溫銜度分綱佈,濁因水嚷管的普大小今、配邀置、茶水溫銅而異沖,上山示圖執(zhí)(d悉)之偶6.而67踏℃瓜(6退0~如53詞.3深3)程溫度真差在劑某一部成形岔?xiàng)l件懼上也填許充條分,盟但殘征留之傲內(nèi)部利應(yīng)力嶄,對(duì)煤尺寸昂精度滔高的煙成型掏品,游可能警造成塞成形知應(yīng)變牙或經(jīng)絞時(shí)變循化。勢(shì)熱傳停導(dǎo)率謎愈高戰(zhàn)時(shí),紅傳導(dǎo)秤效率拜愈好籃,容劣易控候制及誰(shuí)排除終熱量兼。亦餅即熱錦傳導(dǎo)燕率愈國(guó)高時(shí)旦,模形具成趕形空凳間的勿表面挎溫度愈變動(dòng)孟少,診傳導(dǎo)價(jià)率低著時(shí),迎表面遙溫度組變化吹大。青通常禾熔融猶材料賴充填瓶成形垮空間睜時(shí),跨澆口舒附近份溫度戲高,短離澆在口愈霜遠(yuǎn)處劉的溫塊度愈騾低。賀若將奪成型準(zhǔn)品分檢割成乒若干架部份某,則似該部慶份的為熱量劈正比濱於體迅積。撕一般懇對(duì)冷情卻系杜統(tǒng)的騎設(shè)置琴需考責(zé)慮下送列原挽則：煩冷卻愚管的靈口徑份、間荒隔以基及至陡成形覺(jué)空間怖表面認(rèn)的距響離,約對(duì)模服具溫柴度的間控制宵有重螺大影霧響,冠這些污關(guān)係言比的纖最大液值如評(píng)下,顧如冷前卻管萬(wàn)口徑啞為1毅時(shí),湯管與青管的參間隔覆最大閉值為輝5,御管與尼成形動(dòng)空間遍表面鴉的最沖大距遲離為澆3。稱再者返,成廳型品版肉厚全較厚比處比賴肉厚逗較薄墊處,冠冷卻另管必速須縮撓小間營(yíng)隔並注且較辛接近評(píng)成形偉空間臉表面窗。睛為保舟持模努具溫租度分蕩佈均析勻,緞冷卻匹水應(yīng)螞先從堪模具驕溫度哀較高叼處進(jìn)興入,獅然後裁循環(huán)突至溫貫度較欲低處綢再出核口。率通常艱注道他、澆督口附嬌近的鄙成形爆材料織溫度平高,規(guī)所以蠟通冷降水,握溫度體低的播外側(cè)廚部份賞,則導(dǎo)循環(huán)渾熱交革換的壓溫水融,此蠟循環(huán)燥系統(tǒng)云的管撥路連碌接,薪是在織模具粥內(nèi)加價(jià)工貫怠穿孔煤,在鄭模具再外連邊接孔乎與孔泄。珍成形尸PE吹等收績(jī)縮大程的材培料時(shí)襖,因李其成香形收煤縮大先,冷裁卻管瓣路不默宜沿露收縮搜方向?qū)?看漿不清削楚請(qǐng)爹改)墨冷卻碎管應(yīng)位盡量惠沿成兵形空立間的洲輪廓同來(lái)設(shè)單置,轎以保陡持模帖具溫璃度分著佈均本勻。打直徑測(cè)細(xì)長(zhǎng)科的心數(shù)型或泡心型夕銷,避可在遭其中輪心鑽床盲孔襲,再誤裝入迫套筒跟或隔滾板進(jìn)時(shí)行冷螞卻,爺若無(wú)您法裝變?nèi)胩讟油布爸聘舭鍎跁r(shí),遼以熱糧傳率剝良好柱的鈹善銅合慮金作冰心型良及心狂型銷繪材料漆,或喂以導(dǎo)獵熱管宏(h岸ea萍r姜pi仿pe炭)直呀接裝猶入盲容孔中帖,再紡以冷諷卻水洽作間裁接之揪冷卻辱,效們果尤究佳。痛冷卻尸水流埋動(dòng)過(guò)義程中驕不得賺有短童捷或勿停滯錦現(xiàn)象聞而影鑄響冷堤卻效煤果,嗓而且仍冷卻晝管路輕盡可涼能使痕用貫野穿孔多方式顧,以訴便日傍後方餡便清井理。挖冷卻屢回路理實(shí)例汽冷卻蓄回路竿的配搭置,棄取決噸於成敏型品要之形貞狀、瞇成形指空間門內(nèi)的簡(jiǎn)溫度壽分佈址及澆鄉(xiāng)口位臨置等豆。常嶼用的葉方法鹿有鑽劣孔法異、溝扒槽法籌、隔愚板法溜、套容管法泰、間局接法梯等。值如圖露2所低示。包冷卻沫回路俯實(shí)例鐘虛盲(一睛)鑽喜孔法襲請(qǐng)作塌圖沸最一輝般性喉的鑽底孔法復(fù),設(shè)觀貫穿忌孔,相在模兵具外牢部用享橡皮捧管等塞連接花孔與再孔,肯盲孔撞用塞伯堵住碑。從系注道風(fēng)附近拘通冷株水,往適合薯四方遠(yuǎn)形成病型品趟。親沿成釋型品扯的形轉(zhuǎn)狀對(duì)肅接鑽吼孔,手以塞絨堵住狀不要蓬的部慘份,縣冷卻脂效果筑良好劃,適帳合四歐方形頑成型脂品。蛇圓筒詳成型誓品外悲周冷熱卻方都法,甜沿成春型品畜的外吳周對(duì)致接鑽銳孔,勺以塞寨堵住桂不要星的部谷份。圖2懲冷卻年回路壁實(shí)例泉津銳(一山)鑽疤孔法竊成型拾品的析直徑途不太兇大時(shí)精,使美冷卻辛孔前都端交序叉,鼓形成錫類似紀(jì)心型拋的冷減卻回母路。揚(yáng)冷卻趨回路盛實(shí)例汪牛銹(二鞠)溝起槽法午成型依品的卡形狀腿淺而寺寬時(shí)參,在選可動(dòng)塔側(cè)型壁模板義設(shè)渦壽旋式就的冷銅卻溝道槽。舟成型物品形拴狀淺敘而寬債時(shí),拾使用隆側(cè)狀譯澆口繞成形平,設(shè)廳置迂合迴冷側(cè)卻回叢路。艘