冷却系统之设计规则

冷却系统之设计规则3hv4r+u3A6_+[+^设计冷却系统的目的在于维持适当而有效率的冷却。冷却孔道应使用标准尺寸，以方便加工与组装。设计冷却系统时，模具设计者必须根据塑件的肉厚与体积决定下列设计参数：冷却孔道的位置与尺寸、孔道的长度、孔道的种类、孔道的配置与连接、以及冷却剂的流动速率与热传性质。5Q%W8A-J+o5\+[(1)冷却管路的位置与尺寸.s6t.S(}6C.Y0K2S要维持经济有效的冷却时间，就应避免塑件肉厚过大。塑件所需的冷却时间随其肉厚增加而急速增长。塑件肉厚应该尽可能维持均匀，例如图6-56的设计。冷却孔道最好设置是在公模块与母模块内，设在模块以外的冷却孔道比较不易精确地冷却模具。通常，钢模的冷却孔道与模具表面、模穴或模心的距离应维持为冷却孔道直径的1~2倍，经验要求，钢材冷却孔道要维持1倍直径的深度，铍钢合金要1.5倍直径的深度，铝材要2倍直径的深度。冷却孔道之间的间距应维持3~5倍直径。冷却孔道直径通常为10~14mm（7/16~9/16英吋），如图6-57所示。&S1uz3l4E!e+^;?/{+K8C$H;T/_9C,f)l4Mt图：应尽可能将塑件设计为均匀肉厚典型冷却孔道尺寸，d为冷却孔道直径，D为孔道深度，P为孔道间距。(2)流动速率与热传u&w7}+{'N7w7S塑件两侧的温度应维持在最小的差异，紧配塑件温差应维持在10℃以内。当冷却剂之流动从层流转变为扰流，热传效果变佳。层流在层与层之间仅以热传导传热；扰流则以径向方向质传，加上热传导和热对流两种方式传热，结果，热传效率显者增加，如图6-58所示。应注意确保冷却管路之各部份的冷却剂都是扰流。当冷却剂到达扰流流动状态后，流速的增加对于热传的改善很有限，所以，当雷诺数超过10,000时，就不须再增加冷却剂的流动速率，否则，只会小幅地改善热传，却造成冷却管路的高压力，需要更高的帮浦费用。图6-59说明了一旦冷却剂变成扰流后，更高的冷媒流动速率并无法改善热传速率或冷却时间，但是压力降与帮浦成本却显著提高。冷却剂会向阻力最低的路径流动。有时候可以尝试使用限流塞(restrictiveflowplugs)将冷却剂引导流向热负荷较高的冷却孔道。气隙会降低热传效率，因此，应尝试消除镶埋件与模板之间的气隙，以及冷却管路内的气泡。模流分析软件的冷却分析可以协助发现与修正静止冷却管路和快捷方式冷却管路，以及冷却管路的高压力降。