注塑模具冷却水路.pptx
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《冷却水路设计》PPT课件
B
BACK 14
個案設計
對這種方框形產品,最 大的品質問題應該是翹曲 變形,而進澆位置與冷卻水 路設計對產品品質有著較 大的影響。
15
下面以L089為例說明進澆位置與冷卻水路設計對產品品質的影響。
最
314
大
外
型
尺
寸
塑膠材料: ABS/PC CYCOLOY C2950 GE
USA
25
132
平均肉厚 為1.6mm
16
在2D同仁進行模具設計的同時﹐我們CAE工程課也進行相應的 模流分析。首先﹐我們使用快速充填分析尋找最佳進澆位置。
兩點進澆壓力太大﹐而且塑 膠流動路徑過長(如上圖) ﹐因此 不採用。經過內部分析檢討﹐我 們決定採用四點進澆(如右兩圖)。 但哪一種四點進澆位置使產品的 翹曲變形較小呢? 還得使用MPI進 一步分析比較。
7
冷卻系統設計要點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
8
冷卻系統設計要點2
尺寸及排放位置
– 水管中心與模穴表面的距離 – 相鄰水管的距離
9
冷卻系統設計要點3
尺寸及排放位置
– 冷卻水管的長度
增加一條冷卻水管的長度 會增加熱傳導的面積。在這個 原則上圖B會比圖A好﹐然而長 的水路可能產生一些問題﹐例 如壓力降增加﹐沿長度方向溫 度升高過多。為了避免這些問 題和進口溫度與出口溫度之差 大于2C ﹐很長的水路應該分 成兩條或更多短的水路﹐如圖C 所示。
影響冷卻系統的因素
– 從塑料到模穴壁的熱傳導: 冷卻系統的行為受從塑料中移走的熱量和轉移到
模穴表面的溫度的影響。它會受到材料性質、熔體溫度和模具表面溫度的差異以及冷卻 中的塑料和模具材料之間接觸好壞的影響。
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個案設計
對這種方框形產品,最 大的品質問題應該是翹曲 變形,而進澆位置與冷卻水 路設計對產品品質有著較 大的影響。
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下面以L089為例說明進澆位置與冷卻水路設計對產品品質的影響。
最
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大
外
型
尺
寸
塑膠材料: ABS/PC CYCOLOY C2950 GE
USA
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132
平均肉厚 為1.6mm
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在2D同仁進行模具設計的同時﹐我們CAE工程課也進行相應的 模流分析。首先﹐我們使用快速充填分析尋找最佳進澆位置。
兩點進澆壓力太大﹐而且塑 膠流動路徑過長(如上圖) ﹐因此 不採用。經過內部分析檢討﹐我 們決定採用四點進澆(如右兩圖)。 但哪一種四點進澆位置使產品的 翹曲變形較小呢? 還得使用MPI進 一步分析比較。
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冷卻系統設計要點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
8
冷卻系統設計要點2
尺寸及排放位置
– 水管中心與模穴表面的距離 – 相鄰水管的距離
9
冷卻系統設計要點3
尺寸及排放位置
– 冷卻水管的長度
增加一條冷卻水管的長度 會增加熱傳導的面積。在這個 原則上圖B會比圖A好﹐然而長 的水路可能產生一些問題﹐例 如壓力降增加﹐沿長度方向溫 度升高過多。為了避免這些問 題和進口溫度與出口溫度之差 大于2C ﹐很長的水路應該分 成兩條或更多短的水路﹐如圖C 所示。
影響冷卻系統的因素
– 從塑料到模穴壁的熱傳導: 冷卻系統的行為受從塑料中移走的熱量和轉移到
模穴表面的溫度的影響。它會受到材料性質、熔體溫度和模具表面溫度的差異以及冷卻 中的塑料和模具材料之間接觸好壞的影響。
模具设计-冷却水路 ppt课件
热量在注射成型中的传递
热辐射
热对流
热量传递到模板 A
热量由塑料带入
热量从冷却水管传入或传出
冷却系统设计目标
冷却系统的设计经常受到模穴的几何形状、分模线、滑块和顶针的限 制﹐因此不能僵硬地给出理想分布的设计指南。
模具设计者的目标应该是设计一个冷却系统﹐它会: ➢ 均匀地冷却产品 ➢ 减少循环时间
冷却系统设计要点1
然而﹐X向仍然外张﹐Z向仍然上翘﹐可否将其再进一步减小﹐以取 得最佳产品质量? 我们考虑到﹐设变的冷却水路除了起到均匀冷却作用 外﹐还要起到矫正翘曲变形作用的。因此﹐我们可以通过改变成型条 件﹐特别是改变冷却水温来达到目的。不过﹐该改变哪一条水路的水 温才好呢?
25
成型条件设变: Case4
保压曲线
两点进浇压力太大﹐而且塑 胶流动路径过长(如上图) ﹐因此 不采用。经过内部分析检讨﹐我 们决定采用四点进浇(如右两图)。 但哪一种四点进浇位置使产品的 翘曲变形较小呢? 还得使用MPI进 一步上进浇。我们采用相同的水路 设计﹐设定相同的冷却条件进行分析比较。
– 从模穴到冷却水管的热传导: 冷却系统行为也受从模具材料到冷却介质热传导的
影响﹐热传导受冷却液流经模具材料时的紊乱程度、冷却液进口温度、冷却液的性质及 冷却液的流速的影响。冷却液紊乱时混合作用的影响﹐从水管外壁到冷却液的热传导比 层流有效得多。过大的紊乱会浪费泵功率﹐而且没有获得更大的热传导能力。在考虑冷 却介质时﹐要确保成型厂有能力提供足够多的冷却液体积﹐在足够的压力下达到所需的 流速﹐并在一个温度和所需的速率下释放热。
–表面光洁度: 许多材料需要相对高的模具表面温度﹐在生产中以获得良好的表面光
洁度﹐如果某些区域与另一些区域的模穴温度不同﹐那么在成品表面就会看到不同的表
各种分类模具冷却水道及水接头标准ppt课件
设计中心水路标准
冷却水道
模具冷却水道分布的合理性，直接影响模具的生产效益和产品质量，所以 在模具设计时就应考虑冷却水的分布及模具机构的协调，不同的模具有不 同的要求，如普通模具和精密模具在冷却方式上应有所差异，对于大批量 生产的普通模具，可采用快速冷却方式，以获得较短的循环注塑周期，而 精密制品因需要精确的尺寸公差和良好的力学性能，应采用缓冷方式，理 想的冷却效果能达到更加完美的产品质量，为了达到较好的冷却效果，冷 却水的水路长度不宜过长，一般采用路路通的方法，尽量减少多路循回连 接方式，冷却水道的直径在条件允许的情况下尽量往偏大方向靠，以满足 水路的快速畅通，冷却水道的洞壁和型腔壁的厚度，一般在15mm~25mm 为宜，在特殊的情况下可以作适当的调整，为了有效地控制浇口温度，浇 口及流道外必须有冷却水道通过，以获得产品的稳定性，冷却水道连接处 一定要达到稳定的密封效果，模具安装好后，必须在100Pa的水压下进行 严格试验，在保证绝对密封的情况下方可出厂，在选择蜂窝式冷却流道的 情况下，隔水片应采用不锈钢片或耐热绝缘板。密封件水管接头堵头等标 准件都统一由厂部采购。 对于较复杂，冷却效果要求较高的制品，设计 者不能凭经验，一定要用CAE冷却效果分析结合经验拿出最有效方法。
S 8
8
S
5
设计中心水路标准
冷却水路
Bቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A W
水路大小及水路间距：
大型模具水路要求尽 B
可能的大，直径可以 做到12-16mm，水路 间距应该做到80mm左 右，分布要均匀。
D
冷却水路
中型模具水路要求直 径可以做到8-12mm， 水路间距应该做到 55mm左右，分布要均 匀
小型模具水路直径可 以做到6-8mm，水路 间距应该做到35mm左 右，分布要均匀
冷却水道
模具冷却水道分布的合理性，直接影响模具的生产效益和产品质量，所以 在模具设计时就应考虑冷却水的分布及模具机构的协调，不同的模具有不 同的要求，如普通模具和精密模具在冷却方式上应有所差异，对于大批量 生产的普通模具，可采用快速冷却方式，以获得较短的循环注塑周期，而 精密制品因需要精确的尺寸公差和良好的力学性能，应采用缓冷方式，理 想的冷却效果能达到更加完美的产品质量，为了达到较好的冷却效果，冷 却水的水路长度不宜过长，一般采用路路通的方法，尽量减少多路循回连 接方式，冷却水道的直径在条件允许的情况下尽量往偏大方向靠，以满足 水路的快速畅通，冷却水道的洞壁和型腔壁的厚度，一般在15mm~25mm 为宜，在特殊的情况下可以作适当的调整，为了有效地控制浇口温度，浇 口及流道外必须有冷却水道通过，以获得产品的稳定性，冷却水道连接处 一定要达到稳定的密封效果，模具安装好后，必须在100Pa的水压下进行 严格试验，在保证绝对密封的情况下方可出厂，在选择蜂窝式冷却流道的 情况下，隔水片应采用不锈钢片或耐热绝缘板。密封件水管接头堵头等标 准件都统一由厂部采购。 对于较复杂，冷却效果要求较高的制品，设计 者不能凭经验，一定要用CAE冷却效果分析结合经验拿出最有效方法。
S 8
8
S
5
设计中心水路标准
冷却水路
Bቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A W
水路大小及水路间距：
大型模具水路要求尽 B
可能的大，直径可以 做到12-16mm，水路 间距应该做到80mm左 右，分布要均匀。
D
冷却水路
中型模具水路要求直 径可以做到8-12mm， 水路间距应该做到 55mm左右，分布要均 匀
小型模具水路直径可 以做到6-8mm，水路 间距应该做到35mm左 右，分布要均匀
模具冷却系统设计课件
设计合理的冷却管道，确保模具得到 均匀冷却。
温度控制系统设计
设计精确的温度控制系统，实现模具 温度的精确控制，提高锻件质量。
CHAPTER 04
模具冷却系统设计优化与改 进建议
提高冷却效率的优化措施
优化冷却管道设计
采用更细的冷却管道，增加管道 弯曲半径，减少冷却液流动的阻
力，提高冷却效率。
增加冷却液流量
解决方案
采用多路冷却系统，根据模具的结构 和热量分布情况，合理布置冷却管道 ，控制各部位冷却液流量，确保模具 温度均匀。
冷却时间过长问题及解决方案
冷却时间过长问题
模具冷却时间过长会延长生产周期，影响生产效率。
解决方案
优化模具材料和结构，提高模具的导热性能；采用高效冷却系统，提高冷却液 流速和流量，缩短冷却时间。
数据记录与分析软件
记录并分析模具温度数据，为优化模具设计和生产提供参考。
CHAPTER 03
模具冷却系统设计实例
注塑模具冷却系统设计实例
模具类型及结构
根据塑料制品的结构和生产要 求，选择合适的模具类型和结
构。
冷却水路设计
设计合理的冷却水路，保证模 具各部位均匀冷却，提高制品 质量和生产效率。
冷却时间计算
避免模具内部产生应力集 中现象，优化模具的形状 和结构，提高模具的耐久 性。
控制模具使用温度
通过采用高效的冷却系统 ，控制模具的使用温度， 避免模具因高温而失效， 提高模具的耐久性。
CHAPTER 05
模具冷却系统设计常见问题 及解决方案
冷却不均匀问题及解决方案
冷却不均匀问题
模具在生产过程中，由于各部位热量 产生不均匀，可能导致部分区域温度 过高，影响模具的成型质量和生产效 率。
温度控制系统设计
设计精确的温度控制系统，实现模具 温度的精确控制，提高锻件质量。
CHAPTER 04
模具冷却系统设计优化与改 进建议
提高冷却效率的优化措施
优化冷却管道设计
采用更细的冷却管道，增加管道 弯曲半径，减少冷却液流动的阻
力，提高冷却效率。
增加冷却液流量
解决方案
采用多路冷却系统，根据模具的结构 和热量分布情况，合理布置冷却管道 ，控制各部位冷却液流量，确保模具 温度均匀。
冷却时间过长问题及解决方案
冷却时间过长问题
模具冷却时间过长会延长生产周期，影响生产效率。
解决方案
优化模具材料和结构，提高模具的导热性能；采用高效冷却系统，提高冷却液 流速和流量，缩短冷却时间。
数据记录与分析软件
记录并分析模具温度数据，为优化模具设计和生产提供参考。
CHAPTER 03
模具冷却系统设计实例
注塑模具冷却系统设计实例
模具类型及结构
根据塑料制品的结构和生产要 求，选择合适的模具类型和结
构。
冷却水路设计
设计合理的冷却水路，保证模 具各部位均匀冷却，提高制品 质量和生产效率。
冷却时间计算
避免模具内部产生应力集 中现象，优化模具的形状 和结构，提高模具的耐久 性。
控制模具使用温度
通过采用高效的冷却系统 ，控制模具的使用温度， 避免模具因高温而失效， 提高模具的耐久性。
CHAPTER 05
模具冷却系统设计常见问题 及解决方案
冷却不均匀问题及解决方案
冷却不均匀问题
模具在生产过程中，由于各部位热量 产生不均匀，可能导致部分区域温度 过高，影响模具的成型质量和生产效 率。
注塑模具冷却水路设计PPT课件
2020/5/25
.
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冷却水道的数量x： • 设每条水道的长度为l=407mm, 则冷却水道的条数： • x=L/l=815.4/407条≈2
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• q v =GΔi/(60ρC(θ1-θ2)
=0.965×2.9/(60×1000×4.187×(2522)m3/min=0.005m3/min
2020/5/25
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确定冷却水孔的直径d
所以：当q v =0.005m3/min时，
查表（P284）可知，为了使冷却水处于湍流状 态，取模具冷却水孔的直径d=8mm。
则注射周期：t=t注+t冷+t脱=（5+25.5+10）s=40.5s
由此得每小时注射次数：N=（3600/40.5）次=88次
• 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量：
• G=Nm=88×0.01096766kg/h=0.965kg/h
2020/5/25
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计算冷却水的体积流量 q v
• 设冷却水道入水口的水温为θ2=22°C,出水口的水温θ1=25°C， 根据公式1（p283）得：
• 浇注部分由于经常接触注射机喷嘴，而熔料首先从浇口注 入，所以浇口部位是模具上温度最高的部位，为了达到模 温均衡，冷却水道应首先通过浇口部位，冷却水道应从模 温高的区域向模温低的区域流动。
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• 冷却系统应防止漏水，因此当冷却水道必须通过模板接缝 部位时应设置良好的密封措施。
• 在循环的冷却水道中，其冷却介质的冷却路线应相等。 • 进出水口应设在不影响操作的方位 • 充分考虑地域差别，结合当地气候状况，设计出符合地域
冷却水路设计原则与优化实例(ppt 25页)
0.3mm
Z方向收缩较之前改善较大,变形如图。 右边为放大10倍的变形，绿色框为变形前形状。
四、模具加热设备简介
1.水温加热：模具温度要求80°以下适用； 大部分塑胶原料（除高温料）要求模具成型温度为：20°~ 90°，如果部品表面光洁
度要求较高，或模具结构导致成型困难时，必须使用水温机加热。
PA 尼龙
模
收集 歧管
软管
收集 歧管
供给
歧管
泵
冷却水路2
供给 歧管
一、冷却水路设计原则
3.冷却系统水孔径间距与型腔之间的关系
H一般2.5d-3d
层流、紊流(雷诺数Re>4000为稳定的紊流)：
注：1.圣度标准 最小 8mm。 2.无论多大的模具，水孔的直径不能大于14mm，
否则难以形成紊流(紊流状态热交换充分)。
有加强纤维
水温机
注：1. 根据冷却水温度选用软管； 2. 这些软管均为冷却水专用（不适用与油）； 3. 一般水温机设定 70~80°，高于80度有安全隐患。
PVF
适用温度-30~120° S-PVC
适用温度0~60°
四、模具加热设备简介
2.油温加热：模具温度要求90~150°适用。 PP、PC、尼龙（PA66、PA6、PA46） 、POM 等加玻纤GF后 要求模具温度都可达到
一、冷却水路设计原则
主 要 二、冷却水路样式 内 三、冷却水路优化实例 容
四、加热设备简介
一、冷却水路设计原则
1. 注塑冷却水路设计目的
2. 水路设计目的：
水路设计目的是使产品均匀冷却，并在较短时间内顶出成型。水路排布的好 坏直接影响到产品的成型品质和成产周期(成本)。
• 对品质的影响：在成型时水路使用来控制模具温度的，而模具温度及其波 动对制品的收缩率变形、尺寸稳定性、机械强度、应力开裂和表面质量等均
模具设计-冷却水路 ppt课件
A
In
B
In
C
In
Out
Out Out
In
Out
冷却系统设计要点4
尺寸及排放位置
– 特殊特征 • 挡板 • 喷泉
在一个冷却管道内任何冷却液的方向改变会 增加紊乱度﹐因此在转弯后热传导的能力会增 加。挡板和喷泉都会增大紊乱度﹐是由于在流 动系统中固有转弯和它们的几何形状能够在受 限制区进行冷却﹐因此加强了冷却效果。
模具设计-冷却水路
冷却水路设计 对产品质量的影响
开始语
我们知道﹐几乎每一个注射成型模具中都有冷却水路系 统﹐而模具设计同仁几乎每天都涉及到冷却水路设计。但 冷却的重要性何在呢? 又该如何设计冷却水路呢?
冷却的重要性
冷却速率和均匀度会影响产品最后的成型。这些影响包括两个主要方 面﹕质量和成本。
产品质量
冷却水路设置要使冷却效果均匀
– 靠近热量较多处 – 远离热量较少处
冷却系统设计要点2
尺寸及排放位置
– 水管中心与模穴表面的距离 – 相邻水管的距离
冷却系统设计要点3
尺寸及排放位置
– 冷却水管的长度
增加一条冷却水管的长度会 增加热传导的面积。在这个原 则上图B会比图A好﹐然而长的 水路可能产生一些问题﹐例如 压力降增加﹐沿长度方向温度 升高过多。为了避免这些问题 和进口温度与出口温度之差大 于2C ﹐很长的水路应该分成 两条或更多短的水路﹐如图C所 示。
–结晶度: 半结晶材料成型过程中呈现的结晶度受熔体冷却的影响。产品冷却过程中结
晶度的不同会影响体积收缩﹐要保待所需要的尺寸公差是困难的。不同区域体积收缩的 显著变化通常是产品翘曲的一个原因。
–热弯曲: 如果模具的上表面和下表面的温度不同﹐一旦产品从模具中顶出﹐由于在上
注塑模具冷却水路
0.59mm
0.3mm 静模侧温度 较之前均匀。 动模侧温度分布 还是不够均匀
动静模面温差分布
均匀。温差约10°。
Z方向收缩较之前改善较大,变形如图。 右边为放大10倍的变形，绿色框为变形前形状。
四、模具加热设备简介
1.水温加热：模具温度要求80°以下适用；
大部分塑胶原料（除高温料）要求模具成型温度为：20°~ 90°，如果部品表面光洁 度要求较高，或模具结构导致成型困难时，必须使用水温机加热。
2）圣度水路通道标准：两侧直通，单侧回路不可。
OUT OUT
分水器
IN
IN
注：1.水路长度不能太长:冷却液从水管进口到出口的温度变化应该在5°以内；较精密 的产品应该控制在3°以内。 2.大型模具水路较多应注明 IN OUT 最好做分水器。
二、冷却水路样式
1. 水井冷却
a. 喷泉
多型芯喷泉并联 前者模具加工加工简单 后者可以实现水流方向变更 模具加工加工简单 可以实现水流方向变更
二、冷却水路样式
4.不同镶件的水路连接
适用于部品面积大、模仁厚度小、模仁不是整体的模具（布置水井麻烦）
模板水路连接设计1
水路连接块 水路连接块
模板水路连接设计2
MISUMI模板水路连接标准件
延长接头
二、冷却水路样式
5.斜顶冷却
斜顶
顶针板
一体式斜顶冷却水路
斜顶头冷却水路 连接器
斜顶较大时，冷却水路是不可忽略的。没有冷却水 路会延长注塑周期，或造成斜顶成型形象在脱模时 变形。
1.9 mm
冷却水进口温度如图所 示，蓝色表示进水温度 为 40°，红色表示进水 温度为60°。
动模侧温度分布与之前 相似，但浇口附近温度 较之前高，有利于控制 变形。
模具冷却系统设计课件
设计合理的冷却管道，确保模具得到 均匀冷却。
温度控制系统设计
设计精确的温度控制系统，实现模具 温度的精确控制，提高锻件质量。
CHAPTER
模具冷却系统设计优化与改 进建议
提高冷却效率的优化措施
优化冷却管道设计
增加冷却液流量 采用多级冷却系统
降低能耗的改进建议
采用更高效的冷却液
01
优化冷却时间
02
模具冷却系统设计课 件
目 录
• 模具冷却系统概述 • 模具冷却系统设计基础 • 模具冷却系统设计实例 • 模具冷却系统设计优化与改进建议 • 模具冷却系统设计常见问题及解决方案 • 模具冷却系统设计发展趋势与展望
contents
CHAPTER
模具冷却系统概述
模具的定义与重要性
在生产过程中，模具需要承受高温、 高压、摩擦等恶劣条件，因此其质量 和稳定性对于生产效率和产品质量至 关重要。
冷却系统在模具中的作用与重要性
冷却系统在模具中起到控制温度的作用，使模具在生产过程中保持稳定 的温度状态。
冷却系统可以有效地降低模具的温度，防止模具过热或变形，从而提高 模具的使用寿命和产品的质量。
如果模具温度控制不当，可能会导致产品变形、开裂、起泡等问题，同 时也会缩短模具的使用寿命，增加生产成本。因此，冷却系统在模具中 具有重要的作用。
模具冷却系统设计发展趋势 与展望
高效节能技术的发展趋势
智能化控制技术的发展趋势
绿色制造技术的发展趋势
WATCHING
冷却时间过长问题及解决方案
冷却时间过长问题
解决方案
冷却液泄漏问题及解决方案
冷却液泄漏问题
冷却液泄漏不仅会污染环境，还会导致模具过早失效。
解决方案
温度控制系统设计
设计精确的温度控制系统，实现模具 温度的精确控制，提高锻件质量。
CHAPTER
模具冷却系统设计优化与改 进建议
提高冷却效率的优化措施
优化冷却管道设计
增加冷却液流量 采用多级冷却系统
降低能耗的改进建议
采用更高效的冷却液
01
优化冷却时间
02
模具冷却系统设计课 件
目 录
• 模具冷却系统概述 • 模具冷却系统设计基础 • 模具冷却系统设计实例 • 模具冷却系统设计优化与改进建议 • 模具冷却系统设计常见问题及解决方案 • 模具冷却系统设计发展趋势与展望
contents
CHAPTER
模具冷却系统概述
模具的定义与重要性
在生产过程中，模具需要承受高温、 高压、摩擦等恶劣条件，因此其质量 和稳定性对于生产效率和产品质量至 关重要。
冷却系统在模具中的作用与重要性
冷却系统在模具中起到控制温度的作用，使模具在生产过程中保持稳定 的温度状态。
冷却系统可以有效地降低模具的温度，防止模具过热或变形，从而提高 模具的使用寿命和产品的质量。
如果模具温度控制不当，可能会导致产品变形、开裂、起泡等问题，同 时也会缩短模具的使用寿命，增加生产成本。因此，冷却系统在模具中 具有重要的作用。
模具冷却系统设计发展趋势 与展望
高效节能技术的发展趋势
智能化控制技术的发展趋势
绿色制造技术的发展趋势
WATCHING
冷却时间过长问题及解决方案
冷却时间过长问题
解决方案
冷却液泄漏问题及解决方案
冷却液泄漏问题
冷却液泄漏不仅会污染环境，还会导致模具过早失效。
解决方案
注塑模具 冷却水路
四、模具加热设备简介
5.加热设备 综合应用
油
温
温
控
机
箱
加热棒、热电偶 的使用 加热棒
加热棒
热 电 偶
热 电 偶
检测温度 设置温度
四、模具加热设备简介
4.隔热板：防止模具热量过度散发以确保型腔温度恒定，从而保证成型产品品质稳定。 尼龙、PBT、PET等结晶性树脂，模具型腔表面温度变化对部品的结晶度、尺寸、外观
品质影响很大，需要安装隔热板。
注：1. 隔热板加工时要使用集尘器吸粉尘（含玻纤，会刺激 皮肤致瘙痒；粘附到机械上会影响精度）；
顶 针 板
一体式斜顶
斜顶头冷却
冷斜顶却较水大时路，冷却水路是不可水忽路略的。没有冷却水
路会延长注塑周期，或造成斜顶成型形象在脱模时 变形。
斜 顶
连 接 器 设
二、冷却水路样式
6.滑块冷却
长型芯滑块 喷水管 冷却
不仅滑块上需要冷却水路，必要时滑块镶件上必须 设置冷却水路
二、冷却水路样式
7.冷却回路的特殊样式
0.3mm
Z方向收缩较之前改善较大,变形如图。 右边为放大10倍的变形，绿色框为变形前形状。
四、模具加热设备简介
1.水温加热：模具温度要求80°以下适用； 大部分塑胶原料（除高温料）要求模具成型温度为：20°~ 90°，如果部品表面光洁度
要求较高，或模具结构导致成型困难时，必须使用水温机加热。
PA 尼龙
成品体积收缩大部分均 匀约为4%, 四周较厚区 域体积收缩稍大。
Z方向收缩不均勻,变形 方向如图所示，最大变 形为8.9mm，变形量较 大。
1.9 mm
冷却水进口温度如图所 示，蓝色表示进水温度 为40°，红色表示进水 温度为60°。
注塑模具冷却水路设计ppt课件
2020/4/3
14
冷却水道的数量x： • 设每条水道的长度为l=407mm, 则冷却水道的条数： • x=L/l=815.4/407条≈2
2020/4/3
15
2020/4/3
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冷却水道的导热总面积A（p284 公式2）
• A=GΔi/3600α(Δθ) = 0.965×2.9/{3600x0.64×[90-（22+25）
/2]}m²=0.18265×10-4m² 计算模具所需冷却水管的总长度L （p284 公式4） • L=1000A/Qd
=1000×0.18265×104/(0.965×2.9×0.008)m=0.8154m=815.4mm
所带走的热量，进行冷却系统的设计。
2020/4/3
9
塑料名称 PC
料筒温度 280~310 （ºC）
模具温度 （ºC）
2020/4/3
90~110
• 查相关资料，PC模 温应控制在 80ºC~120ºC 之间， 因此管道中需通入 热水，热油等介质。
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设：单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量 G• qvLeabharlann =GΔi/(60ρC(θ1-θ2)
=0.965×2.9/(60×1000×4.187×(2522)m3/min=0.005m3/min
2020/4/3
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确定冷却水孔的直径d
所以：当qv =0.005m3/min时，
查表（P284）可知，为了使冷却水处于湍流状 态，取模具冷却水孔的直径d=8mm。
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• 冷却系统应防止漏水，因此当冷却水道必须通过模板接缝 部位时应设置良好的密封措施。
• 在循环的冷却水道中，其冷却介质的冷却路线应相等。 • 进出水口应设在不影响操作的方位 • 充分考虑地域差别，结合当地气候状况，设计出符合地域
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双螺旋式镶件冷却水道，适合于一些比 较大的，中间有孔的圆形镶件。
二、冷却水路样式
4.不同镶件的水路连接 适用于部品面积大、模仁厚度小、模仁不是整体的模具（布置水井麻烦）
模板水路连接设计1
模板水路连接设计2
水路连接块
水路连接块 MISUMI模板水路连接标准件
延长接头
二、冷却水路样式
5.斜顶冷却
顶针板
静模侧温度如图所示， 动静模面温差分布均 大部分区域温度较均匀， 匀局部温差较大。 浇口附近温度较高。
Z方向收缩不均勻,变形 方向如图所示，最大变 形为1.9mm，变形量明显 减小。
三、冷却水路优化设计实例
3.冷却优化实例2
初始设计：6条水路，动模3条，静模3条。
优化后设计：12条水路；静模增加6条。
三、冷却水路优化设计实例
冷却优化实例2----优化过程
0.69mm 0.61mm
1.0mm
静模侧温差大
动模侧温度分布也 不均匀
动静模面温差分布不 均匀。
Z方向收缩不均勻,变形如图。右边为放大10 倍的变形，绿色框为变形前形状。
0.59mm
静模侧温度 较之前均匀。
动模侧温度分布 还是不够均匀
动静模面温差分布 均匀。温差约10°。
优化后设计：21条水路；动模增加1条，静模增加3条，滑块增加2条。
三、冷却水路优化设计实例
冷却优化实例1-----优化过程
8.9 mm
动模侧温度分布大部分 均匀，但圈示区域温度 较高，应加强冷却。
静模侧温度不均匀，浇 口周围温度较高，温度 分布在51-71范围内。
动静模温差分布不均 匀，静模温度较高， 温差在-15-14°。
模
收集 歧管
软管
收集 歧管
供给
歧管
泵
冷却水路2
供给 歧管
一、冷却水路设计原则
3.冷却系统水孔径间距与型腔之间的关系
H一般2.5d-3d
层流、紊流(雷诺数Re>4000为稳定的紊流)：
注：1.圣度标准 最小 8mm。 2.无论多大的模具，水孔的直径不能大于14mm，
否则难以形成紊流(紊流状态热交换充分)。
主要内容
一、冷却水路设计原则 二、冷却水路样式 三、冷却水路优化实例 四、加热设备简介
一、冷却水路设计原则
1. 注塑冷却水路设计目的
2. 水路设计目的：
水路设计目的是使产品均匀冷却，并在较短时间内顶出成型。水路排布的好 坏直接影响到产品的成型品质和成产周期(成本)。
• 对品质的影响：在成型时水路使用来控制模具温度的，而模具温度及其波 动对制品的收缩率变形、尺寸稳定性、机械强度、应力开裂和表面质量等均
0.3mm
Z方向收缩较之前改善较大,变形如图。 右边为放大10倍的变形，绿色框为变形前形状。
四、模具加热设备简介
1.水温加热：模具温度要求80°以下适用； 大部分塑胶原料（除高温料）要求模具成型温度为：20°~ 90°，如果部品表面光洁
度要求较高，或模具结构导致成型困难时，必须使用水温机加热。
PA 尼龙
二、冷却水路样式
1. 水井冷却 a. 喷泉
前者模具加工加工简单 后者可以实现水流方向变更
模具加工加工简单 可以实现水流方向变更
并联水路特点 优点：适用于入子周围冷却；低压下可达高流速。 缺点：各分支流速不一、各分支冷却效果不一、
易淤积堵塞。
多型芯喷泉并联
二、冷却水路样式
b. 隔板
多隔板串联
串联水路特点 优点：流速均匀；传热均匀。 缺点：压降大。
2.小型芯用斜孔水路
3.大面积适用 涡流式水路（推板）
部
喷水管
品环形5.环形来自水路隔板6.多种水路样式的综合运用
三、冷却水路优化设计实例
1.冷却与翘曲变形
T=50℃
T=50℃ A B
T=50℃
T=40℃ A B
三、冷却水路优化设计实例
2.冷却优化实例1
初始设计：15条水路，动模6条，静模7条，滑块2条。
斜顶
一体式斜顶冷却水路
斜顶头冷却水路
斜顶较大时，冷却水路是不可忽略的。没有冷却水 路会延长注塑周期，或造成斜顶成型形象在脱模时 变形。
连接器 设计图
二、冷却水路样式
6.滑块冷却
长型芯滑块 喷水管冷却
不仅滑块上需要冷却水路，必要时滑块镶件上必须 设置冷却水路
二、冷却水路样式
7.冷却回路的特殊样式
1.普通水路和水井结合 4.徘徊式水路
有加强纤维
水温机
注：1. 根据冷却水温度选用软管； 2. 这些软管均为冷却水专用（不适用与油）； 3. 一般水温机设定 70~80°，高于80度有安全隐患。
PVF
适用温度-30~120° S-PVC
适用温度0~60°
四、模具加热设备简介
2.油温加热：模具温度要求90~150°适用。 PP、PC、尼龙（PA66、PA6、PA46） 、POM 等加玻纤GF后 要求模具温度都可达到
有影响。主要表形在：表面光洁度、残余应力、結晶度、热弯曲。
• 对生产周期的影响：一个成型周期主要分为以下部分。缩短冷却时间就是 提高成型效率。
注塑时间 占整个周期5%
保压时间
冷却时间
相对时间
占整个周期80%
开模时间
占整个周期15%
一、冷却水路设计原则
2. 模具冷却系统：
模具温度调节器
静 模
动
冷却回路 1
一、冷却水路设计原则
4. 冷却水路布置
1）冷却水路设置要使冷却效果均匀：靠近热量较多处；远离热量较少处。
2）圣度水路通道标准：两侧直通，单侧回路不可。
OUT
OUT
分水器
IN
IN
注：1.水路长度不能太长:冷却液从水管进口到出口的温度变化应该在5°以内；较精密 的产品应该控制在3°以内。 2.大型模具水路较多应注明 IN OUT 最好做分水器。
120°可用油温机控温；PET、PPS成型温度130~150°必须使用油温机控温。
成品体积收缩大部分均 匀 约 为 4%, 四周较厚区 域体积收缩稍大。
Z方向收缩不均勻,变形 方向如图所示，最大变 形为8.9mm，变形量较 大。
1.9 mm
冷却水进口温度如图所 示，蓝色表示进水温度 为40°，红色表示进水 温度为60°。
动模侧温度分布与之前 相似，但浇口附近温度 较之前高，有利于控制 变形。
隔板高度依据产 品轮廓设定
二、冷却水路样式
c. 螺旋隔水片
分割型
全螺旋形
分割型 组件
全螺旋形
二、冷却水路样式
2. 高导热材料嵌入冷却
热管工作原理
高导热材料
铍铜、铝棒、热管 镶入型芯， 热管1截面 并以导热剂填充间隙
热管2截面
二、冷却水路样式
3.螺旋式镶件冷却水道
单螺旋式镶件冷却水道，适合于一些 比较大的，中间无孔的圆形镶件。