注塑模具 冷卻水路

1、.,一、冷卻水路設計原則 二、冷卻水路樣式 三、冷卻水路優(yōu)化實例 四、加熱設備簡介,主要內(nèi)容,.,一、冷卻水路設計原則,注塑冷卻水路設計目的,水路設計目的： 水路設計目的是使產(chǎn)品均勻冷卻，并在較短時間內(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)。 對品質(zhì)的影響：在成型時水路使用來控制模具溫度的，而模具溫度及其波動對制品的收縮率變形、尺寸穩(wěn)定性、機械強度、應力開裂和表面質(zhì)量等均有影響。主要表形在：表面光潔度、殘余應力、結(jié)晶度、熱彎曲。 對生產(chǎn)周期的影響：一個成型周期主要分為以下部分?？s短冷卻時間就是提高成型效率。,.,2. 模具冷卻系統(tǒng)：,一、冷卻水路設計原則,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系,H一般2.5d-3d,注：1.圣度標準 最小 8mm。 2.無論多大的模具，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、冷卻水路設計原則,層流、紊流(雷諾數(shù)Re4000為穩(wěn)定的紊流)：,.,一、冷卻水路設計原則,4. 冷卻水路布置 1）冷卻水路設置要使冷卻效果均勻：靠近熱量較多處；遠離熱量較少處。,2）圣度水路通道標準：兩側(cè)直通，單側(cè)回路不可。,注：1.水路長度不能太長:冷卻液從水管進口到出口的溫度變化應該在5以內(nèi)；較精密的產(chǎn)

3、品應該控制在3以內(nèi)。 2.大型模具水路較多應注明 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單 后者可以實現(xiàn)水流方向變更,模具加工加工簡單 可以實現(xiàn)水流方向變更,并聯(lián)水路特點 優(yōu)點：適用于入子周圍冷卻；低壓下可達高流速。 缺點：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 優(yōu)點：流速均勻；傳熱均勻。 缺點：壓降大。,多隔板串聯(lián),隔板高度依據(jù)產(chǎn)品輪廓設定,.,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,高導熱材

4、料,鈹銅、鋁棒、熱管 鑲?cè)胄托?，并以導熱劑填充間隙,2. 高導熱材料嵌入冷卻,.,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,模板水路連接設計2,模板水路連接設計1,MISUMI模板水路連接標準件,延長接頭,.,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 設計圖,頂針板,斜頂,斜頂較大時，冷卻水路是不可忽

5、略的。沒有冷卻水路會延長注塑周期，或造成斜頂成型形象在脫模時變形。,.,二、冷卻水路樣式,6.滑塊冷卻,長型芯滑塊 噴水管冷卻,不僅滑塊上需要冷卻水路，必要時滑塊鑲件上必須設置冷卻水路,.,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用,.,三、冷卻水路優(yōu)化設計實例,1.冷卻與翹曲變形,.,三、冷卻水路優(yōu)化設計實例,初始設計：15條水路，動模6條，靜模7條，滑塊2條。,優(yōu)化后設計：21條水路；動模增加1條，靜模增加3條，滑塊增加2條。,2.冷卻優(yōu)化實例1,.,

6、三、冷卻水路優(yōu)化設計實例,冷卻優(yōu)化實例1-優(yōu)化過程,動模側(cè)溫度分布大部分均勻，但圈示區(qū)域溫度較高，應加強冷卻。,靜模側(cè)溫度不均勻，澆口周圍溫度較高，溫度分布在51-71范圍內(nèi)。,動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。,冷卻水進口溫度如圖所示，藍色表示進水溫度為40，紅色表示進水溫度為60。,動模側(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)化設計實例,初始設計：6條水路，動模3條，靜模3條。,優(yōu)化后設計：12條水路；靜模增加6條。,3.冷卻優(yōu)化實例2,.,三、冷卻水路優(yōu)化設計實例,冷卻優(yōu)化實例2-優(yōu)化過程,靜模側(cè)溫差大,動模側(cè)溫度分布也不均勻,動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，綠色框為變形前形狀。,靜模側(cè)溫度 較之前均勻。,動模側(cè)溫度分布 還是不夠均勻,動靜模面溫差分布 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、框為變形前形狀。,0.59mm,0.3mm,1.0mm,0.69mm,0.61mm,.,四、模具加熱設備簡介,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)導致成型困難時，必須使用水溫機加熱。,水溫機,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用（不適用與油）； 3. 一般水溫機設定 7080，高于80度有安全隱患。,.,四、模具加熱設備簡介,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到120可用油溫機控溫；PET、PPS成型溫度130150必須使用油溫機控溫。,油溫機,高溫金屬軟管，需配合下面專用高溫接頭使用,注：高溫模具水路，需要高溫專用的 接頭、止水栓（喉塞）等配件。,.,四、模具加熱設備簡介,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,設置溫度,檢測溫度,.,四、模具加熱設備簡介,4.隔熱板：防止模具熱量過度散發(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)晶性樹脂，模具型腔表面溫度變化對部品的結(jié)晶度、尺寸、外觀品質(zhì)影響很大，