注塑模具冷却水路设计.ppt
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注塑模具 冷却水路
注塑模具冷却水路
汇报人：
目录
添加目录标题
01
注塑模具冷却水路的 重要性
02
注塑模具冷却水路的 原理
03
注塑模具冷却水路的 设计原则
04
注塑模具冷却水路的 制造工艺
05
注塑模具冷却水路的 优化方案
06
添加章节标题
注塑模具冷却水 路的重要性
提高生产效率
冷却水路设计合理可以降低模具温度提高生产速度 冷却水路设计合理可以减少模具变形提高产品质量 冷却水路设计合理可以减少模具磨损延长模具寿命 冷却水路设计合理可以减少生产过程中的停机时间提高生产效率
冷却水温度对模具温度的影响
冷却水温度越高模具温度越高 冷却水温度越低模具温度越低 冷却水温度与模具温度成正比 冷却水温度对模具温度的影响取决于模具的材质和结构
注塑模具冷却水 路的设计原则
根据产品需求确定水路数量和布局
产品需求：考虑产品的形状、尺寸、材料等因素 水路数量：根据产品需求确定水路的数量避免过多或过少 水路布局：根据产品需求确定水路的布局保证冷却效果 冷却效果：确保冷却效果达到最佳提高生产效率和产品质量
保证水路的通畅性和密封性
设计原则：保证水路的 通畅性和密封性
水路设计：合理布局避 免堵塞和泄漏
密封性：采用密封材料 防止漏水
通畅性：保证水流畅通 避免水压过大或过小
维护保养：定期检查和维 护确保水路的通畅性和密 封性
考虑水路的维护和清洁方便性
设计水路时要考虑到 维护和清洁的方便性 避免出现死角和难以 清理的地方。
计等
控制措施：工 艺参数调整、 模具设计优化等Βιβλιοθήκη 质量标准：符 合行业标准、
客户要求等
注塑模具冷却水 路的优化方案
汇报人：
目录
添加目录标题
01
注塑模具冷却水路的 重要性
02
注塑模具冷却水路的 原理
03
注塑模具冷却水路的 设计原则
04
注塑模具冷却水路的 制造工艺
05
注塑模具冷却水路的 优化方案
06
添加章节标题
注塑模具冷却水 路的重要性
提高生产效率
冷却水路设计合理可以降低模具温度提高生产速度 冷却水路设计合理可以减少模具变形提高产品质量 冷却水路设计合理可以减少模具磨损延长模具寿命 冷却水路设计合理可以减少生产过程中的停机时间提高生产效率
冷却水温度对模具温度的影响
冷却水温度越高模具温度越高 冷却水温度越低模具温度越低 冷却水温度与模具温度成正比 冷却水温度对模具温度的影响取决于模具的材质和结构
注塑模具冷却水 路的设计原则
根据产品需求确定水路数量和布局
产品需求：考虑产品的形状、尺寸、材料等因素 水路数量：根据产品需求确定水路的数量避免过多或过少 水路布局：根据产品需求确定水路的布局保证冷却效果 冷却效果：确保冷却效果达到最佳提高生产效率和产品质量
保证水路的通畅性和密封性
设计原则：保证水路的 通畅性和密封性
水路设计：合理布局避 免堵塞和泄漏
密封性：采用密封材料 防止漏水
通畅性：保证水流畅通 避免水压过大或过小
维护保养：定期检查和维 护确保水路的通畅性和密 封性
考虑水路的维护和清洁方便性
设计水路时要考虑到 维护和清洁的方便性 避免出现死角和难以 清理的地方。
计等
控制措施：工 艺参数调整、 模具设计优化等Βιβλιοθήκη 质量标准：符 合行业标准、
客户要求等
注塑模具冷却水 路的优化方案
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
注塑模具冷却水路设计PPT课件
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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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15
• q v =GΔi/(60ρC(θ1-θ2)
=0.965×2.9/(60×1000×4.187×(2522)m3/min=0.005m3/min
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12
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
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11
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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7
• 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
注塑模具冷却水路设计
注塑模具冷却水路设计一、冷却系统的设计原则1.均匀性原则：冷却水应能均匀地覆盖整个模具表面，保证模具各部位的冷却效果一致，避免出现局部过热或过冷的现象。
2.高效性原则：冷却水应尽可能快速地吸收模具上的热量，提高冷却速度，并迅速排出，以提高生产效率。
3.经济性原则：冷却系统的设计应尽量减少冷却水的流量和能耗，降低生产成本。
4.安全性原则：冷却系统的设计应考虑防止冷却水泄漏、烫伤操作人员等安全问题。
二、冷却水路的布置方式1.双水路布置：常用的冷却水路设计方式是双水路布置，即将进水和出水管道分开设置。
进水管道和出水管道应相对布置，使冷却水能够充分覆盖模具的表面，使冷却效果更好。
2.直线布置：冷却水路一般采用直线布置，以迅速传递模具表面的热量，提高冷却效果。
直线布置的冷却水路应尽量减少弯头和弯管，以降低水流阻力。
3.弯头布置：当模具的形状不规则或空间有限时，可以采用弯头布置的冷却水路，使冷却水能够覆盖到模具的各个部位。
但是，弯头布置会增加水流阻力，影响冷却效果，所以应尽量减少弯头的数量。
4.分级布置：对于大型模具或需要长时间注塑的产品，可以采用分级布置的冷却水路，将冷却水路分为多段，以提高冷却效果。
三、冷却水路的设计步骤1.根据产品的形状和结构，确定冷却水路的布置方式，包括进水管道和出水管道的位置和数量。
2.根据模具的尺寸和材料，计算冷却水路的长度和直径，并确定冷却水的流量和压力。
3.选择合适的冷却水路元件，如水管、弯头、分流装置等，并计算和确定它们的尺寸和数量。
4.验算冷却水路的设计是否符合要求，包括冷却水的流速、流量、冷却时间等。
5.根据模具的具体情况，设计冷却水路的进水和出水管道的接口，确保冷却水能够顺利流入和排出。
6.绘制冷却水路的详细图纸，包括冷却水路的布置、元件的尺寸和位置等。
四、注意事项1.冷却水路的布置应尽量远离模具的加热部位，避免冷却水的温度受到影响。
2.冷却水路的材料应选择耐腐蚀的材料，如不锈钢、铜等，以防止冷却水对模具的腐蚀。
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
注塑模具冷却水路设计PPT课件
2•2002244/5/5/1/1
•11
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。
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•12
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）
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•1
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•3
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•4
1 模具温度的控制的原则和方式
温度控制原则：
• 不同胶料要求不同温度
• 不同结构模具要求不同温 度
• 绝大部分热量需有循环的 热介质带出模外
2•2002244/5/5/1/1
•10
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：
• q v =GΔi/(60ρC(θ1-θ2)
=0.965×2.9/(60×1000×4.187×(2522)m3/min=0.005m3/min
/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
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•13
• 模具温度应均衡，不应局 部过热或过冷
温度控制方式
• 一般通过调节传热介质的 温度，增设隔热板，加热 棒的方法来控制。传热介 质一般采用水，油等
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°。
塑胶模具专业冷却系统
卻水管的熱傳導的影響。模具材料的性質﹐包括熱傳導率、冷卻水管和塑料表 面的距離﹐和塑料熔體與冷卻水管內部溫度之差﹐也影響冷卻系統行為。水管 距離模穴越近﹐熱量移走得越快﹐然而﹐把它們放置得離模穴過近﹐會產生模 穴表面溫度的局部變化﹐除非增加額外的水管減小相鄰水管的距離。因此﹐最 優化的水管放置應是均勻冷卻與快速冷卻的折中。
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塑胶模具专业冷却系统
冷卻分析結果\case2 冷卻劑溫度
Coolant Temp
冷卻水進出口溫度如圖 所示﹐藍色表示進水溫 度為40deg.c,紅色表示 進水溫度為60deg.c.
PPT文档演模板
塑胶模具专业冷却系统
冷卻分析結果\case2
公模面溫度
Bottom Temperature
塑胶模具专业冷却系统
水路的基本形式及規格
PPT文档演模板
塑胶模具专业冷却系统
水路的基本形式及規格
(3) 採用模板﹑模仁聯合循環水路直接冷卻形式:
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塑胶模具专业冷却系统
水路的基本形式及規格
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塑胶模具专业冷却系统
水路的基本形式及規格
PPT文档演模板
塑胶模具专业冷却系统
–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。
PPT文档演模板
塑胶模具专业冷却系统
冷卻的基本原理
–從模穴壁到水管壁的熱傳導: 冷卻系統行為也受通過模具材料到達冷
翹曲分析結果\case1
Z向變形
Z Deflection
8.9 mm
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。
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塑胶模具专业冷却系统
冷卻分析結果\case2 冷卻劑溫度
Coolant Temp
冷卻水進出口溫度如圖 所示﹐藍色表示進水溫 度為40deg.c,紅色表示 進水溫度為60deg.c.
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冷卻分析結果\case2
公模面溫度
Bottom Temperature
塑胶模具专业冷却系统
水路的基本形式及規格
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水路的基本形式及規格
(3) 採用模板﹑模仁聯合循環水路直接冷卻形式:
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塑胶模具专业冷却系统
水路的基本形式及規格
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塑胶模具专业冷却系统
–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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塑胶模具专业冷却系统
冷卻的基本原理
–從模穴壁到水管壁的熱傳導: 冷卻系統行為也受通過模具材料到達冷
翹曲分析結果\case1
Z向變形
Z Deflection
8.9 mm
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。
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/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
2020/8/1
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
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。
2020/8/1
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）
设计原则： • 基于单位时间内塑料熔体凝固时所放出的热量等于冷却水
所带走的热量，进行冷却系统的设计。
2020/8/1
塑料名称 PC
料筒温度 280~310 （ºC）
模具温度 （ºC）
2020/8/1
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。
设：单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量 G • 塑件的体积 V= 9.13972 cm3 • 塑件的质量
m=Vρ=9.13972cm3×1.2g/cm3=10.96766g=0.01096766kg • 查表得，当塑件壁厚为3mm时，得t冷=25.5s。 • 设注射时间：t注=5s；脱模时间： t脱=10s， 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
2020/8/1
• 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
特点的冷却系统。
2020/8/1
3 冷却系统的参数计算
第四次第六组
冷却系统的设计
2020/8/1
2020/8/1
2020/8/1
2020/8/1
1 模具温度的控制的原则和方式
温度控制原则：
• 不同胶料要求不同温度
• 不同结构模具要求不同温 度
• 绝大部分热量需有循环的 热介质带出模外
• 模具温度应均衡，不应局 部过热或过冷
温度控制方式
• 一般通过调节传热介质的 温度，增设隔热板，加热 棒的方法来控制。传热介 质一般采用水，油等
2020/8/1
2020/8/1
2 冷却系统设计原则
• 冷却水道的孔壁至型腔表面距离尽可能相等，一般取 15~25mm.
• 冷却水道数量尽可能多，而且便于加工。我们选取的水道 直径Ф8.0，两平行水道间距30mm.
• 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Байду номын сангаас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。
2020/8/1
计算冷却水的体积流量 qv
• 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：
• qv =GΔi/(60ρC(θ1-θ2)
=0.965×2.9/(60×1000×4.187×(2522)m3/min=0.005m3/min
2020/8/1
=1000×0.18265×104/(0.965×2.9×0.008)m=0.8154m=815.4mm
2020/8/1
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
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。
2020/8/1
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）
设计原则： • 基于单位时间内塑料熔体凝固时所放出的热量等于冷却水
所带走的热量，进行冷却系统的设计。
2020/8/1
塑料名称 PC
料筒温度 280~310 （ºC）
模具温度 （ºC）
2020/8/1
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。
设：单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量 G • 塑件的体积 V= 9.13972 cm3 • 塑件的质量
m=Vρ=9.13972cm3×1.2g/cm3=10.96766g=0.01096766kg • 查表得，当塑件壁厚为3mm时，得t冷=25.5s。 • 设注射时间：t注=5s；脱模时间： t脱=10s， 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
2020/8/1
• 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
特点的冷却系统。
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3 冷却系统的参数计算
第四次第六组
冷却系统的设计
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1 模具温度的控制的原则和方式
温度控制原则：
• 不同胶料要求不同温度
• 不同结构模具要求不同温 度
• 绝大部分热量需有循环的 热介质带出模外
• 模具温度应均衡，不应局 部过热或过冷
温度控制方式
• 一般通过调节传热介质的 温度，增设隔热板，加热 棒的方法来控制。传热介 质一般采用水，油等
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2 冷却系统设计原则
• 冷却水道的孔壁至型腔表面距离尽可能相等，一般取 15~25mm.
• 冷却水道数量尽可能多，而且便于加工。我们选取的水道 直径Ф8.0，两平行水道间距30mm.
• 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Байду номын сангаас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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计算冷却水的体积流量 qv
• 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：
• qv =GΔi/(60ρC(θ1-θ2)
=0.965×2.9/(60×1000×4.187×(2522)m3/min=0.005m3/min
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