冷却系统设计

冷卻系統設計21.冷卻設計換言之水路設計,其作用主要是﹕a.提高生產效率﹕在射出成型的周期中,冷卻時間占整個周期的三分之二,(如圖一）合理的冷卻回路設計以減少冷卻時間,因而提高生產量.再者,均勻的冷卻設計可降低因熱傳不均而產生的殘余應力,從而控制成品翹曲變形,保証成品尺寸的精准度和穩定性,進而改鄯產品的質量.(如圖二)b.保証一副模具的有效利用(圖一)冷卻周期(圖二）合理的冷卻設計冷卻設計的作用3冷卻設計的目標1.均衡冷卻（有利于改良產品質量）2.有效冷卻（提高生產力）設計時應注意:公模側與母模側水路位置盡量錯開排布,最好使用“#”字型.公模側與母模側水路孔徑最好采用同一孔徑,以達到冷卻均衡.4冷卻孔徑的設計我們廠最常用的冷卻孔道直徑有:Ø6mm,Ø8mm,Ø10mm,Ø12mm;具體設計尺寸如下圖所示:(孔道直徑)(孔道攻牙)(快速接頭孔)(水管接頭孔)附注:(1)當D=Ø6mm,N=PT1/8”;(2)當D=Ø8mm,N=PT1/8”;(3)當D=Ø10mm,N=PT1/4”;(4)當D=Ø12mm,N=PT3/8”;(5)當H=17mm時,不做快接頭孔.快速接頭規格﹕Ø28*28L;Ø30*28L;Ø30*35L5冷卻孔位置設計(1)要使模具有效冷卻並提高模具的熱傳導效率,就應做好冷卻通道的設計工作;根據我們廠所做的經驗要保証模具有效冷卻,其冷卻孔道深度(d)和節距(P)與孔道直徑(D)的關系如下:d深度為D至3DP節距為3D至5D6冷卻孔位置設計(2)冷卻孔道位置設計原則:冷卻通道的設計和布置應與塑料制品的厚度相適應;塑料制品較厚的部位要著重冷卻.冷卻通道的布置與塑料制品的厚度相適應.成品肉厚部位著重冷卻.7冷卻孔位置設計(3)冷卻通道離模壁既不能太遠也不能太近,以免影響冷卻效果和模具的強度.如下圖:(一般H值取11mm~13mm為最佳)8冷卻孔位置設計(4)冷卻孔道離頂針,套筒,入子,斜銷的距離(P)要在5mm以上為最安全.如下圖:(P值最小為3mm)9冷卻形式設計(1)冷卻通道的布局,應根據塑料制品形狀及其需要冷卻溫度的要求而定.目前我們所接觸的形式有：一：直通式平面視圖側視圖10冷卻形式設計(2)二：循環式11冷卻形式設計(3)三：隔板式當型腔某些區域離冷卻孔道較遠時我們常常采用隔板式設計;隔板式實際上是一條垂直鑽過主要冷卻管路的冷卻孔道,利用一檔板將冷卻管路分為兩各半圓管路.冷卻液自主要的冷卻管路流入檔板的其中一邊,在頂端轉彎至檔板另一邊,然後再流回到主要的冷卻管路.12冷卻形式設計(4)四：螺旋式加工不及前面几種方便﹐但其冷卻較均勻13冷卻形式設計(5)三:噴流式當成品比較深時,在模心中間裝置一個噴水管,冷卻水從噴水管中噴出,分別流向周圍冷卻的成品壁.14噴流式除了以一個小的套管取代擋板以外,噴流式冷卻法與隔板式相同.冷卻亦先從冷卻管路流至管的底部,然後冷卻液從頂端噴出如同噴泉一般.噴出的冷卻液順著套管外側留下,繼續流回到冷卻管路.細長工模心的最佳冷卻方式是採用噴流式.而套管的內外直徑必須調整至內外兩截面的流動阻力相等,其條件如下：內直徑/外直徑＝0.5.噴流式管路通常直接旋入公模心即可使用,(如圖C)直徑小於6mm的管件應於末端作斜邊以增大出口的截面積,(如圖D).噴流式不僅可用於公模心的冷卻,而且亦用於無法鑽孔或研磨的平面模板部分.15特殊形式當水路受成品或模具機構限制時,用此類形式.平面視圖側視圖16熱管因隔板式及噴流式管路的流動面積較窄,會增加流動阻力.所以設計這些裝置時必需注意尺寸的設計.隔板式及噴流式的流動與熱傳行為皆可用CAE軟體建檔及作冷卻分析.除了擋板式及噴流式,熱管（銷）為另一種選擇.熱管（銷）內部充滿流體的密閉圓柱體.此流體從模具吸熱而蒸發,然後將熱釋放給冷卻液而在凝結,(如圖E).熱管（銷）的熱傳效率約為銅管的十倍.熱管（銷）與模具間的氣泡需避免,或填充具高熱傳導性的密封劑,以確保良好的熱傳導性.17熱管假如公模心的直徑或寬度很小（小於3mm）,則只有以空氣冷卻方式可行.在打開模具時,空氣從外吹入公模心內或從內部經中心的洞流入公模心,(如圖F).當然此方法無法保證可維持正確的模溫.細長公模心（小於5mm）的較佳冷卻方式為利用高熱傳導性的材料,鈹銅或銅,做嵌入物.(如圖G).此嵌入物一端被壓入公模心內,而底部（截面積越大越佳）延長至冷卻孔道.18熱管對大的公模心（大於或等於40mm）,冷卻液必需確定有輸送至公模心內.可藉嵌入物使冷卻液先從中心鑽孔流道公模心頂端,再從嵌入物與公模心間之螺旋管路到模具的周邊出口,(如圖H).此種設計會使公模心的強度顯著地降低.冷卻圓柱體或圓形部分可使用雙螺旋管路,(如圖I).冷卻液從一螺旋管路流到公模心頂端再從另一螺旋管路流出.此案例因設計的因素,公模心的壁厚至少需3mm.19冷卻孔道的配置和連接在設計中,我們常利用O型環來連接不同配件間的冷卻孔道,其型號及設計標准如下:20冷卻注意事項澆口附近加強冷卻:塑料熔體在充填型腔過程中,一般在澆口附近溫度較高;因而,應加強澆口附近的冷卻,為此,冷卻水應從澆口附近開始流向其它地方.（如下圖）21入子及滑塊的冷卻滑塊的冷卻入子的冷卻入子,滑塊都會使該區域的熱傳導變（因為無論是滑塊或是入子其接觸面一定會有間隙,而間隙內的空氣是熱的不良導體,會使成型時的熱量無法順利的排出模具）.因此,在尺寸允許下,滑塊與入子內部盡量要設計冷卻系統.22支撐柱(SP)支撐柱的作用:支撐公模板,防止射出壓力使公模板變形,致使產品產生毛邊支撐柱排布在膠口附近,因膠口附近射出壓力最大,排布要對稱,均勻.避免與頂針套筒相撞,為裝配方便在頂針板上間單邊避空2.5mm支撐柱的使用范圍:3030以下模座不用支撐柱3030模座4040D25-D304040模座5050D35-D405050模座D45-D50支撐柱材質:S50C或銀鋼支.對于小模具支撐柱高于模腳0.2MM,對于大模具一般高于模腳0.5-0.8MM支撐柱固定:D40以下用M8螺絲D40以上用M10螺絲23停止梢(STP)一停止銷的定義停止銷(stoppin)又名垃圾釘﹐安裝在模具的下固定板上。注意:安裝時避面與支撐柱,KO孔,套筒相撞二停止銷的規格6060以上模座時﹐采用B種AB24停止梢(STP)停止梢的主要作用:將頂針板與下固定板之間支撐起一空間,利于垃圾卸漏,以防止垃圾堆積使頂針板頂出后不能平衡回位,致使產品上留下較深的頂出痕跡.據有關資料得知,在射出成型時,每支頂針所承受的力是1kg\mm2.停止梢裝設不夠導致頂針板變形,頂出印凸出.(如圖1）一般停止梢的安裝每融150mm一根.(如圖2）:(如圖2）(如圖1）25定位塊（1）定位塊故名思義,主要使公母模精確定位,提高產品質量.類型有以下几種:1.方型輔助器（圖示）適應于小型模具。目前我廠統一使用同一種規格（附圖）26定位塊（2）方型輔助器加工圖27定位塊（3）立式零度束塊,使用于大型模具（如圖示）其規格參見下表28定位塊（4）3.導柱輔助器A型29定位塊（4）B型30定位塊（5）公模板定位塊在模板上擺放﹕31Questions??Comments…ThankYou!!