模具加热及冷却系统设计
模具设计指南-模温控制
第十章模温控制模具温度对胶件的成型质量、成型效率有着较大的影响。
在温度较高的模具里，熔融胶料的流动性较好，有利于胶料充填型腔，获取高质量的胶件外观表面，但会使胶料固化时间变长，顶出时易变形，对结晶性胶料而言，更有利于结晶过程进行，避免存放及使用中胶件尺寸发生变化；在温度较低的模具里，熔融胶料难于充满型腔，导致内应力增加，表面无光泽，产生银纹、熔接痕等缺陷。
不同的胶料具有不同的加工工艺性，并且各种胶件的表面要求和结构不同，为了在最有效的时间内生产出符合质量要求的胶件，这就要求模具保持一定的温度，模温越稳定，生产出的胶件在尺寸形状、胶件外观质量等方面的要求就越一致。
因此，除了模具制造方面的因素外，模温是控制胶件质量高低的重要因素，模具设计时应充分考虑模具温度的控制方法。
10.1模具温度控制的原则和方式10.1.1模具温度控制的原则为了保证在最有效的时间内生产出高外观质量要求、尺寸稳定、变形小的胶件，设计时应清楚了解模具温度控制的基本原则。
(1)不同胶料要求不同的模具温度。
参见10.1.3节(2)不同表面质量、不同结构的模具要求不同的模具温度，这就要求在设计温控系统时具有针对性。
(3)前模的温度高于后模的温度，一般情况下温度差为20~30º左右。
(4)有火花纹要求的前模温度比一般光面要求的前模温度高。
当前模须通热水或热油时，一般温度差为40º左右。
(5)当实际的模具温度不能达到要求模温时，应对模具进行升温。
因此模具设计时，应充分考虑胶料带入模具的热量能否满足模温要求。
(6)由胶料带入模具的热量除通过热辐射、热传导的方式消耗外，绝大部分的热量需由循环的传热介质带出模外。
铍铜等易传热件中的热量也不例外。
(7)模温应均衡，不能有局部过热、过冷。
10.1.2模具温度的控制方式模具温度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，它的通道常被称作冷却水道。
第9章 压铸模加热和冷却系统设计
温金属液预热。 4)预热后的压铸模应进行必要的清理和润滑。 5)冷却液应该在压铸模预热之前此时通入，否
则将因激冷而引起压铸模产生裂纹甚至破裂。
9.2 模具的冷却 一、压铸模的冷却方法 压铸模的冷却方法主要有风冷和水冷两种形式． (一)风冷
通入成型镶缺或型芯内从而实现冷却，因此水冷模 具结构较风冷复杂。水冷速度比风冷速度快得多， 它能有效地提高生产效率。一般可以通过测定进水 口和出水口的温度以及模具型腔表面温度，据此控 制水流量，从而调节冷却效率。大中型铸件或厚壁 铸件以及大批量连续操作时为了保证散热员较大的 要求，通常采用水冷。
二、冷却通道的设计计算
2．熔融金属传给模具的热流量 熔融金属传给模具的热流量Q可 按下式计算
Q=qNm 式中 q——凝固热量(J／k g)；
N——压铸机生产率(次／h)； m——每次压铸的合金重量(kg／次)。 不同合金的凝固热量q 值，见表。
3．模具自然传走的热流量 模具自然传走的热量Q1是通 过周围辐射和传导而散发的。 其计算式可表示为
三、冷却系统的布置 (一)冷却通道的设计要点 设计冷却通道时应注意下述几点： ‘
1)冷却水道要求布置在型腔内温度最高、热量比较 集中的区域，流路要通畅，无堵塞现象。
2)模具镶拼结构上有冷却水通过时要求采取密封措 施，防止泄漏。
3)水管接头尽可能设置在模具下面或操作者的对面 一侧，其外径尺寸应统一，以便接装输水胶管。
活动型芯或者推杆发生干涉。加热孔径与电热元 件的壳体外径的配合间隙不应太大，以免降
低传热率。在动模和定模的套板上可以布置供安 装热电偶的测温孔，以便控制模温，其配合 尺寸应按照所选用的热电偶的规格而定。
典型注塑模设计-项目1-模块三
1.排气系统
大多数情况下可利用模具分型面或模具零件间的配合间隙自然地排气 ，其间隙值通常为0.01～0.03mm，以不产生溢料为限。
排气与引气系统的设计
相关理论知识
2.引气系统的设计 大型深壳形制品包紧型芯形成真空，难以脱模，需要引气装置。 镶拼式侧隙引气 气阀式引气 相关理论知识
能合理地设计浇注系统
能合理地进行成型零件设计
能正确地绘制模具装配图和零件工作图
1.能设计合理的冷却系统 2.能设计合理的排气系统 3.能绘制合理的冷却水道布置图
学习目标
工作任务
根据图示的塑件零件图以及已确定的总体结构方案，设计本模具的冷却系统和排气系统，并绘制冷却水道布置图。
冷却系统设计
低粘度-低模温
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根据图示的塑件零件图以及已确定的总体结构方案，设计本模具的冷却系统和排气系统并绘制冷却水道布置图。
练习
高粘度-高模温
对模具加热或冷却
第10章模温控制模具温度对胶件的成型质量、成型效率有着较大的影响。
在温度较高的模具里，熔融胶料的流动性较好，有利于胶料充填型腔，获取高质量的胶件外观表面，但会使胶料固化时间变长，顶出时易变形，对结晶性胶料而言，更有利于结晶过程进行，避免存放及使用中胶件尺寸发生变化；在温度较低的模具里，熔融胶料难于充满型腔，导致内应力增加，表面无光泽，产生银纹、熔接痕等缺陷。
不同的胶料具有不同的加工工艺性，并且各种胶件的表面要求和结构不同，为了在最有效的时间内生产出符合质量要求的胶件，这就要求模具保持一定的温度，模温越稳定，生产出的胶件在尺寸形状、胶件外观质量等方面的要求就越一致。
因此，除了模具制造方面的因素外，模温是控制胶件质量高低的重要因素，模具设计时应充分考虑模具温度的控制方法。
概念：对模具加热或冷却，将模温控制在合理的范围内。
——模具冷却介质：水、油、铍铜、空气等；——模具的加热方式：热水，蒸气，热油、电热棒加热等。
温度控制的重要性模温对不同塑料的影响1.对流动性较好的塑料（PE、PP、HIPS、ABS等），降低模温可减小应力开裂（模温通常为60°左右）；2.对流动性较差的塑料（PC、PPO、PSF等），提高模温有利于减小塑件的内应力（模温通常在80°至120°之间）。
模温对塑件成型质量的影响（1）过高：脱模后塑件变形率大，还容易造成溢料和粘模；（2）过低：则熔胶流动性差，表面会产生银丝、流纹、啤不满等缺陷；（3）不均匀：塑件收缩不均匀，导致翘曲变形。
模具温度直接影响注塑周期模具冷却时间约占注塑周期的80%。
10.1模具温度控制的原则和方式10.1.1模具温度控制的原则为了保证在最有效的时间内生产出高外观质量要求、尺寸稳定、变形小的胶件，设计时应清楚了解模具温度控制的基本原则。
(1)不同胶料要求不同的模具温度。
(2)不同表面质量、不同结构的模具要求不同的模具温度，这就要求在设计温控系统时具有针对性。
SMC模具结构设计(SMC_Mold)
SMC模具结构设计SMC制品模压模具制作流程一、接受任务书成型SMC制件的任务书通常由制件设计者提出，其内容如下： 1. 经过审签的正规制件图纸，并注明采用产品的牌号、技术参数等。
2. SMC制件说明书或技术要求。
3. 生产产量。
4. SMC制件样品。
通常模具设计任务书由SMC 制件工艺员根据成型SMC制件的任务书提出，模具设计人员以成型SMC制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。
二、收集、分析、消化原始资料收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。
1. 消化SMC制件图，了解制件的用途，分析SMC制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。
例如SMC制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么，SMC件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。
选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，看看估计成型公差是否低于SMC制件的公差，能否成型出合乎要求的SMC制件来。
此外，还要了解SMC产品的固化及成型工艺参数。
2. 消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能否落实。
成型材料应当满足SMC制件的强度要求，具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。
根据SMC制件的用途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。
3. 确定成型方法采用直压法、铸压法还是注射法。
4、选择成型设备根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。
例如对于模压机来说，在规格方面应当了解以下内容：模压容量、模压力、速度、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、开模方式、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具体见相关参数。
要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的模压机上安装和使用。
模具加热与冷却系统设计
模具加热与冷却系统设计1.引言模具加热与冷却系统是模具制造和注塑成型过程中不可或缺的重要设备。
合理的加热与冷却系统设计能够提高模具的使用寿命、提高生产效率，减少不良产品的产生，并且能够节省能源和提高能源利用率。
本文将从模具加热与冷却系统的原理、设计要点和常见问题等方面进行详细介绍。
2.模具加热系统设计2.1加热原理模具加热系统的设计目的是将模具加热至一定温度，以保证注塑成型时熔融塑料能够完全填充模具腔体，并提高成型产品的表面质量。
常见的模具加热方式有电加热、水蒸气加热、燃气加热等。
在选择加热方式时需要考虑模具材料的热敏感性、热传导性能、加热速度要求等因素。
2.2设计要点（1）确定加热温度和加热时间。
根据注塑工艺要求和材料特性，确定加热温度和加热时间，避免温度过高或过低导致成型品质量下降。
（2）选择适当的加热方式和加热器。
根据模具大小、形状和加热速度要求选择合适的加热方式和加热器，如电热管、加热板等。
还需考虑加热方式对模具使用寿命的影响，避免因温度不均匀造成模具变形或损坏。
（3）设计合理的加热通道和布局。
加热通道的设计要保证能够均匀地加热整个模具，避免温度不均匀导致产品变形或出现气泡等缺陷。
加热通道和布局的设计还需考虑模具结构的复杂性和加热效率，以及方便维修和保养。
3.1冷却原理模具冷却系统的设计目的是将模具迅速冷却至一定温度，使注塑成型的产品迅速凝固，以便顺利脱模。
冷却系统一般采用水冷或油冷方式。
水冷却系统又可分为内冷和外冷两种形式。
选择合适的冷却方式和冷却介质需考虑模具的形状、材料及成型周期等因素。
3.2设计要点（1）冷却通道的设计。
冷却通道的设计要保证能够覆盖整个模具，使冷却介质能够充分接触模具表面，实现快速冷却。
通道的布局要合理，避免对产品的冷却时产生热死区。
（2）冷却介质选择。
根据模具的要求，选择合适的冷却介质，如自来水、循环水或特殊的冷却液等。
应考虑冷却介质的对模具材料的腐蚀性、冷却效果和成本等因素。
压缩模设计说明书1
学校：北华航天工业学院姓名：学号：指导老师：完成日期：2011年6月23日摘要近年来，我国家电工业的高速发展对模具工业，尤其是塑料模具提出了越来越高的要求，2004年，塑料模具在整个模具行业中所占比例已上升到30%左右，据有关专家预测，在未来几年中，中国塑料模具工业还将持续保持年均增长速度达到10%以上的较高速度的发展。
国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。
压缩成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性塑料的成型，可以一次成型形状复杂的精密塑件。
本章就是将绝缘类零件作为设计模型，将压缩模具的相关知识作为依据，阐述塑料压缩模具的设计过程。
关键词：压缩模一模二腔上模下模推杆推出前言塑料是20世纪才发展起来的新材料，目前世界上塑料的体积产量已经赶上和超过了钢材，成为当前人类使用的一大类材料。
我国的塑料工业正在飞速发展，塑料制品的应用已深入到国民经济的各个部门。
塑料工程通常是指塑料制造与改性，塑料成型与制品加工。
塑料制品与模具设计是塑料工程中的重要部分，是塑料工业中不可少的环节。
模具是工业生产的重要工艺装备，它被用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品。
在各种材料加工工业中广泛地使用着各种模具，如金属制品成型的压铸模，锻压模，浇铸模，非金属模制品成型的玻璃模，陶瓷模，塑料模等。
塑料成型模具是成型塑料制品的工具。
塑料成型模具应能生产并满足给定的形状、尺寸、外观和内在性能要求的制品。
要求模具能被高效率的应用，且操作简便，并达到自动化水平。
要求模具有合理的结构，制造容易且成本低廉。
也要求模具有足够的使用寿命。
近年来塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速，高效率，自动化，大型，精密，长寿命模具总产量中所占比例越来越大，在各种塑料模具中来看，压缩模具在生产中占的比例是越来越大。
一、塑件的技术要求与工艺分析1 塑件的技术要求2 塑件结构图材料为塑造11—1，小批量生产。
3 工艺性分析①对制品的原材料分析塑件的工艺分析对塑件的原料分析。
模具设计原理及考虑
制件设计的一般考虑工程塑料制品大部分是用注射成型方法加工而成的，制件的设计必须在满足使用要求和符合塑料本身的特性前提下，尽可能简化结构和模具、节省材料、便于成型。
制件设计中应分别考虑如下因素：一、制件的形状应尽量简单、便于成型。
在保证使用要求前提下，力求简单、便于脱模，尽量避免或减少抽芯机构，如采用下图例中(b)的结构，不仅可大大简化模具结构，便于成型，且能提高生产效率。
二、制件的壁厚确定应合理。
塑料制件的壁厚取决于塑件的使用要求，太薄会造成制品的强度和刚度不足，受力后容易产生翘曲变形，成型时流动阻力大，大型复杂的制品就难以充满型腔。
反之，壁厚过大，不但浪费材料，而且加长成型周期，降低生产率，还容易产生气泡、缩孔、翘曲等疵病。
因此制件设计时确定制件壁厚应注意以下几点：1.在满足使用要求的前提下，尽量减小壁厚；2.制件的各部位壁厚尽量均匀，以减小内应力和变形；3.承受紧固力部位必须保证压缩强度；4.避免过厚部位产生缩孔和凹陷；5.成型顶出时能承受冲击力的冲击。
国外的一些常用塑料的推荐壁厚如下表：三、必须设置必要的脱模斜度为确保制件成型时能顺利脱模，设计时必须在脱模方向设置脱模斜度，其大小与塑料性能、制件的收缩率和几何形状有关，对于工程塑料的结构件来说，一般应在保证顺利脱模的前提下，尽量减小脱模斜度。
下表为根据不同材料而推荐的脱模斜度：具体确定脱模斜度时应考虑以下几点：1．对于收缩率大的塑料制件应选用较大的脱模斜度；2．对于大尺寸制件或尺寸精度要求高的制件应采用较小的脱模斜度；3．制件壁厚较厚时，成型收缩增大，因此脱模斜度应取大；4．对于增强塑料脱模斜度宜取大；5．含自润滑剂等易脱模塑料可取小；6．一般情况下脱模斜度不包括在制件公差范围内。
四．强度和刚度不足可考虑设计加强筋为满足制件的使用所需的强度和刚度单用增加壁厚的办法，往往是不合理的，不仅大幅增加了制件的重量，而且易产生缩孔、凹痕等疵病，在制件设计时应考虑设置加强筋，这样能满意地解决这些问题，它能提高制件的强度、防止和避免塑料的变形和翘曲。
模具加热及冷却系统设计
模具加热及冷却系统设计一、模具加热系统设计模具加热系统设计的目的是通过恒定的加热方式保持模具温度的稳定，并确保模具表面的温度均匀分布。
通常采用的加热方式有电加热、热油循环和蒸汽加热等。
下面将分别对这几种加热方式进行介绍。
1.电加热系统设计电加热在模具加热中应用广泛，其原理是通过电流通入电阻丝产生热能，使其加热。
在电加热系统设计中，需要考虑以下几个方面：（1）选择合适的电加热元件。
一般可根据模具大小和形状选择合适的电阻丝或发热管进行加热。
（2）确定加热功率。
加热功率的大小需要根据模具的尺寸、材料和加热速度来确定。
（3）设计合理的电控系统。
电控系统主要包括控制电加热元件供电的继电器、温度传感器和温度控制器等。
2.热油循环系统设计热油循环系统是利用热油将热能传递给模具，从而实现模具加热的一种方式。
在设计热油循环系统时，需要注意以下几个关键点：（1）选择合适的热油。
热油需要具有较高的导热性能、稳定的性质以及抗氧化和抗腐蚀能力。
（2）确定循环泵的参数。
循环泵的参数包括流量、扬程和功率等，需要根据模具的大小和加热需求来确定。
（3）设计供热系统。
供热系统包括加热炉、加热管、加热器和控制系统等。
3.蒸汽加热系统设计蒸汽加热系统是将蒸汽传导至模具表面进行加热的一种方式。
在进行蒸汽加热系统设计时，需要注意以下几个方面：（1）选择合适的蒸汽压力。
蒸汽压力需要根据模具的形状和尺寸来确定，以确保蒸汽能够充分覆盖模具表面。
（2）设计合理的蒸汽供应系统。
蒸汽供应系统包括蒸汽管道、调压阀、过滤器和控制系统等。
（3）确保安全性。
蒸汽加热系统应采取必要的安全措施，如安装安全防护装置、检测和处理漏气等。
模具冷却系统设计的目的是通过冷却水或冷却剂将模具温度降低到所需的范围内，以便于产品成型和模具的连续使用。
冷却系统设计的关键点包括冷却方式、冷却水路设计和冷却剂的选择等。
1.冷却方式常见的模具冷却方式有直接冷却和间接冷却两种。
（1）直接冷却是将冷却水通过冷却水道直接注入模具腔体中进行冷却。
毕业设计(论文)-压铸铝合金用模具的热处理工艺设计
攀枝花学院学生课程设计（论文）题目：压铸铝合金用模具的热处理工艺设计学生姓名：学号：所在院(系)：材料工程学院专业：级材料成型及控制工程班级：材料成型及控制工程指导教师：职称：讲师2013年12月28日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书课程设计（论文）指导教师成绩评定表摘要本课设计了压铸铝合金用模具的热处理工艺设计。
主要讨论了压铸模的模具的热处理过程，其工艺路线：锻造→预备热处理（球化退火）→粗加工→去应力处理（650°）→精加工→最终热处理→渗氮。
此模具采用3Cr2W8V中碳高合金钢作为模具材料。
主要是其受热温度很高，同时还能承受很高的应力。
3Cr2W8V点，故可提高钢的热疲劳抗力。
钢中W含量较高，耐回火性高。
W还提高钢的AC1Cr主要提高钢的淬透性，并可提高热疲劳抗力、抗氧化性和耐蚀性。
少量的V 能细化晶粒，提高耐磨性。
关键词：压铸铝合金用模具压铸模3Cr2W8V目录摘要 (Ⅰ)1、设计任务 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计的技术要求 (1)2、设计方案 (2)2.1压铸铝合金用模具的热处理工艺的 (2)2.1.1工作条件 (2)2.1.2失效形式 (2)2.2钢种材料 (3)3、设计说明 (4)3.1加工工艺流程 (4)3.2具体热处理工艺 (4)3.2.1预备热处理工艺 (4)3.2.2最终热处理 (4)3.2.3渗氮工艺 (5)4、常见缺陷分析及防止措施 (6)5、结束语 (7)6、热处理工艺卡片 (8)参考文献 (9)1 设计任务1.1设计任务压铸铝合金用模具的热处理工艺设计1.2设计的技术要求压铸模是液态金属制品成型的工具，要求有一定的强韧性、耐热疲劳性和抗蚀性能。
压铸模在工作时于热态金属长时间接触，受热温度高达500～800°甚至千度以上，同时还承受很高的应力，因此高的热稳定性、高温强度和耐热疲劳性能是这类模具用钢的主要性能要求。
而压铸铝合金用模具型腔的工作温度高达600℃左右。
塑料注塑成型考核试卷
A.注塑机喷嘴
B.注塑机料筒
C.注塑机模具
D.注塑机液压系统
5.下列哪种原因可能导致注塑成型产品出现熔接痕？()
A.注塑压力过大
B.注塑速度过快
C.模具温度过高
D.塑料原料中填充物过多
6.下列哪种塑料在注塑成型过程中最容易出现翘曲变形？()
塑料注塑成型考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.注塑成型过程中，下列哪一项不是影响产品尺寸精度的因素？()
7.以下哪些材料适用于制造注塑成型模具？()
A.高强度钢
B.铝合金
C.铜合金
D.硬质合金
8.以下哪些措施可以提高注塑成型产品的表面光泽度？()
A.提高模具表面的光洁度
B.选用高光泽度的塑料原料
C.适当提高注塑速度
D.适当降低模具温度
9.注塑成型过程中，哪些因素可能导致产品出现填充不足？()
A.注塑压力不足
C.模具设计不合理
D.成型后的冷却速度过快
20.以下哪些注塑成型工艺适用于制造小型精密产品？()
A.微型注塑
B.真空注塑
C.双色注塑
D.高速注塑
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.注塑成型过程中，塑料在料筒内通过加热和剪切作用实现_______。()
2.在注塑成型中，为了保证产品的尺寸精度，模具的温度应控制在_______范围内。()
快速热循环成型快速模具加热冷却方法的开发与评价
新型快速热循环模具的开发与评价摘要本研究开发了一种新的快速模具加热冷却方法。
快速模具加热，墨盒加热器装配在模具的孔中。
加热器与相应的安装孔之间有充满水环形缝隙。
在模具加热期间，加热器产生的热量先通过水隙将其转移到模座中，以提高腔表面温度。
快速模具冷却，压力冷却水通过环形间隙。
首先，要建立一个细胞模型，以评估新的快速模具加热和冷却的有效性方法。
在热响应分析的基础上进行了数值模拟调查加热器的间隙大小，功率密度的影响，以及加热器的布局上的热腔面响应。
此外，设计了大型液晶电视框架的注塑模具基于开发的快速模具加热和冷却方法制造。
数值模拟并进行实验，以评估的空腔表面的热响应效率。
结果表明，在大的温度范围内，空腔表面温度可以改变相对短时间。
仿真结果与实验结果吻合较好验证所建立的分析方法的有效性。
最后，进行了生产测试和制作液晶电视面板。
结果表明，该方法可以消除外表面上的焊缝痕零件的外表面光泽度可达到90以上，具有成型周期约60秒，与其他传统的快速模具加热和冷却方法相比能源和水的消耗可以大大减少。
一、介绍模具的温度控制在注塑过程中意义重大，因为它不仅直接影响成型周期，而且还对成型产品的质量影响很大，传统的注射成型（CIM）的过程中，模具温度是基于连续冷却的控制方法，其中冷却水通过冷却通道在注射模具的整个成型周期中。
因此，模具温度几乎保持不变，在整个成型快速模具加热和冷却技术中是必要的。
基于模具快速加热和冷却技术的注塑成型过程是所谓的快速热循环注塑（RHCM）过程。
对于快速模具冷却，传统的模具冷却方法通过冷却剂通过冷却通道是可行的。
然而，冷却液温度应高于CIM很多。
模具快速加热，大量的加热技术已被引入，在最近几年，他们中的一些技术已经成功地用于注塑工业生产。
现有的模具加热技术可分为外加热和内加热两大类。
外部加热，热源或加热装置位于模具底座外。
典型的外部模具的加热方法有火焰加热[ 1 ]，[ 2，4 ]–感应加热、红外线加热[ 5 ]，而且表面基于多层模具结构[6,7]电阻加热。
模具六大系统简介
模具六大系統模具六大系统1﹕支撑系统在成型较大制品时﹐由于两模脚之间的跨度较大﹐在较高的注射压力下﹐公模板可能会发生弯曲变形﹐从而造成成型缺陷﹐为解决这一问题﹐就需增加支撑的东西﹐常见的有﹕A.模脚B.支撑柱(SP)2﹕成型系统用于成型﹐常见的有﹕A﹑公﹑母模仁 B﹑滑块 C﹑斜销 D﹑入子3﹕导向系统为便顶出平衡﹐合模顺畅﹐通常使用一些导向定位的东西.常见的有﹕1.导柱(导向公﹑母模板)2.顶板导柱(导向顶出板)3.定位块4.RP4﹕顶出系统A.顶出销B.顶出块C.套筒D.剥料板E.气体顶出5﹕浇注系统注塑机喷嘴中熔融的塑料﹐经过主流道﹑分流道﹐最后通过浇口进入模具型腔﹐然后经过冷却固化﹐得到所需成品。
因此浇注系统主要包括以下三项﹕A.主流道B.分流道C.浇口6﹕温控系统热塑性塑料和部分热固性塑料注塑成型的过程﹐是将温度较高的熔塑料﹐通过高压注射进入温度较低的模具中﹐经过冷却固化﹐从而得到所需要的制品。
首先﹐从生产效率的角度来看﹐成型周期是成型过程中一个重要的环节﹐成型周期中50%~~60%的时间用来对制品的冷却﹐因此﹐冷却时间长短的重要性不言而喻。
同时﹐制品应保证最好的尺寸稳定性﹐最小的变形量﹐最高的强度和韧性﹐最完美的外观﹐如何控制模具温度﹐使型腔和型芯保持在与被成型制质量量相适应的规定的温度范围之内﹐最大限度地消除絷应力﹐改善塑料的物理性能﹐得到高质量的制品﹐是模具冷却系统设计中的另一个重要环节。
模具冷却系统包括﹕冷却水温﹐模具温度控制器以及加热组件等。
它们工作的目地不仅仅是为使模具得到冷却﹐而且是要把在成型过程中﹐由于熔融塑料带给模具的高温不断地散发掉﹐使模具保持一恒定的温度﹐以便控制型腔塑料的冷却速度﹐从而提高制品的注塑性能和生产效率。
模具设计结构技巧公差隐含的成本要素注射成型制品不可能具有机械加工制品一样的。
虽然大多数人都意识到这一点，但还是常常被指定到无法达到的，或使具成本效益的生产变得不可能。
10模具设计-第十章--温度调节系统PPT课件
10 . 1 模具温度及塑料成型温度关系
2）对于粘度高、流动性差的塑料，例如聚碳酸酯、聚砜、 聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，为了提高充型性能，考虑到 成型工艺要求较高的模具温度，必须设置加热装置对模具 进行加热。
3）一般需要用常温水或冷水对模具冷却，而对于高粘流温度 和高熔点的塑料，可用温水进行模温控制。
在模具中设置温度调节系统的目的：
就是要通过控制模具温度，使模塑成型具有良好的产品质
量和较高的生产率。
模具温度的调节是指对模具进行冷却或加热，必要时两者
兼有，从而达到控制模温的目的。
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10 . 1 模具温度及塑料成型温度关系
注射入模具中的热塑性熔融树脂，必须在模具内冷却固化才 能成为塑件，所以模具温度必须低于模具内熔融树脂的温度， 即达到θg(玻璃化温度)以下的某一温度范围，由于树脂本身 的性能特点不同，不同的塑料要求有不同的模具温度。
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第十章 温度调节系统
模具温度及其调节的重要性
2．模具温度对成型周期的影响
缩短模塑成型周期就是提高模塑效率。
缩短成型周期关键在于缩短冷却硬化时间，而缩短冷却时 问，可通过调节塑料和模具的温差，在保证制件质量和成 型工艺顺利进行的前提下，降低模具温度有利于缩短冷却 时间，提高生产效率。 缩短成型周期→缩短冷却硬化时间→调节塑料和模具的温差→保证 质量前提下降低模具温度→缩短冷却时间，提高生产效率
4）对于模温要求在90℃以上的，必须对模具加热。 对于流程长、壁厚较小的塑件，或者粘流温度(或熔点)虽 不高但成型面积很大的塑件，为了保证塑料熔体在充模过 程中不至温降太大而影响充型，可设置加热装置对模具进 行预热。 对于小型薄壁塑件，且成型工艺要求模温不太高时，可以 不设置冷却装置而靠自然冷却。
锌合金模具冷却系统设计
锌合金模具冷却一、引言塑料模具一般都要设置冷却系统，好的冷却系统可以改善塑料成型性能，减小塑件应力集中，防止翘曲变形，确保塑件尺寸精度，并可缩短模塑周期，从而提高生产效率。
塑料模具的冷却水道通常采用机加工方法，在模具或模板上钻孔或铣槽，当模具型腔较简单时，这种加工水道冷却效果较好。
当模具型腔较复杂时，采用机加工方法很难做到水道与型腔基本随形，有可能在型腔中出现冷区或热区，造成塑件各部位冷却速度不均匀，产生变形。
如果冷却水道能够根据模具型腔随形任意布置，将非常有利于冷却系统的优化设计，获得更好的塑件质量。
快速原型和精密铸造的结合为任意布置冷却水道的模具制造提供了可能，采用低熔点合金埋铸预制冷却水道的方法既可以同时制造出冷却水道和模具型腔，又可以达到快速制模的效果。
以下对内置任意布置冷却水道的锌基合金模具制造工艺进行探讨。
二、内置任意布置冷却水道塑料模具制造工艺锌基合金综合性能优良，作为塑料模具型腔材料，其快速经济的制模特点，正适合市场对品种多、批量小、价格低、生产周期短的塑件的需求，可用于注射模、吹塑模、吸塑模、发泡模、压缩模等。
锌基合金的导热性好，铸造性能优异，能够复映模型上各种细微部分，如装饰纹、加强筋的深槽和齿形等，易于获得光洁型腔和复杂型腔。
锌基合金可采用多种方法制模，精密铸造、温挤压和切削加工均可成型；精密铸造可采用砂型、石膏型、陶瓷型、石墨型、金属型等多种铸型。
锌基合金的熔点在380～500℃，可以很方便地将预制形状的冷却水道埋铸于模具中，不需要另外加工冷却水道，而且这种埋铸工艺还可以根据塑件的形状，借助注射过程仿真等分析手段，优化设计冷却水道在模具中的空间走向，尽量精确地使塑件各部位冷却均匀，从而达到改善塑件质量和缩短生产周期的目的。
显然，采用机械加工锌基合金坯料的工艺很难实现冷却水道的任意空间布置，根据锌基合金熔点低和铸造性能好的特点，埋铸预制冷却水道是实现任意布置水道的最切实可行的工艺。
注塑模具冷却水路设计ppt课件
冷却水路也叫温度调节系统。
模具温度调节的重要性﹕模具温度对塑料制品的质量 和成型周期影响很大。 (1)﹑模具温度的波动对制品的收缩率﹑尺寸稳定 性﹑变形﹑应力开裂﹑表面质量等都有很大的影响。
冷却系统设计原则﹕ 1﹑快速冷却 2﹑冷却均匀 3﹑加工简单
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
1)﹑在满足冷却所需的传热面积和模具结构允许的前提 下﹐冷却回路数量应尽量多﹐冷却水路孔径要尽量大。
图a
冷却水路的排布方式应根据成品的形状﹐塑料特性 以及对模温的要求而定。
扁平﹐薄壁的成品宜采用并列式的排布。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
对于制品在空间收缩率不一定的﹐水路应沿着收缩 率大的方向排布。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
模具冷却装置的结构形式取决于制品的形状和尺 寸﹑模具的结构﹑浇口的位置﹑模仁与模板的大小 等。现举例如下﹕
1>﹑在成品比较小﹑模仁也比较小的情况下﹐水路 可以只经过模板就可以达到冷却效果。(直流式)
图b
图a的冷却速度比图b要快。 水孔直径一般取Φ6~Φ12MM。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
《塑料成型工艺与模具设计》(上册)电子教案完全版
《塑料成型工艺与模具设计》(上册)电子教案完全版第一章：塑料成型工艺概述1.1 塑料成型的基本概念塑料的定义与特性塑料成型的定义与分类1.2 塑料成型工艺流程塑料原料的准备塑料的加热与塑化塑料的冷却与固化塑料的脱模与后处理1.3 塑料成型工艺参数温度压力速度时间第二章：塑料模具概述2.1 模具的分类与结构模具的分类模具的基本结构2.2 模具的设计原则模具设计的要求与步骤模具设计中的关键参数2.3 模具的材料与制造模具材料的选用原则模具的制造工艺第三章：塑料注射成型工艺与模具设计3.1 注射成型工艺概述注射成型原理与特点注射成型工艺参数3.2 注射模具的结构设计模具的型腔与型芯设计模具的冷却系统设计模具的加热系统设计3.3 注射模具的导向与定位模具的导向设计模具的定位设计第四章：塑料挤出成型工艺与模具设计4.1 挤出成型工艺概述挤出成型的原理与特点挤出成型工艺参数4.2 挤出模具的结构设计模具的口模设计模具的定径套设计模具的切割装置设计模具的导向设计模具的调整方法第五章：塑料吹塑成型工艺与模具设计5.1 吹塑成型工艺概述吹塑成型的原理与特点吹塑成型工艺参数5.2 吹塑模具的结构设计模具的型腔设计模具的吹气系统设计模具的后处理设计5.3 吹塑模具的导向与定位模具的导向设计模具的定位设计第六章：塑料压缩成型工艺与模具设计6.1 压缩成型工艺概述压缩成型的原理与特点压缩成型工艺参数6.2 压缩模具的结构设计模具的型腔设计模具的压柱设计模具的冷却系统设计模具的导向设计模具的定位设计第七章：塑料压注成型工艺与模具设计7.1 压注成型工艺概述压注成型的原理与特点压注成型工艺参数7.2 压注模具的结构设计模具的型腔设计模具的压注系统设计模具的冷却系统设计7.3 压注模具的导向与定位模具的导向设计模具的定位设计第八章：塑料传递成型工艺与模具设计8.1 传递成型工艺概述传递成型的原理与特点传递成型工艺参数8.2 传递模具的结构设计模具的型腔设计模具的传递系统设计模具的冷却系统设计模具的导向设计模具的定位设计第九章：塑料成型工艺与模具设计的计算与模拟9.1 模具设计计算塑料收缩率的计算模具尺寸的计算模具强度的计算9.2 模具设计模拟模具流动分析模具冷却分析模具翘曲分析9.3 模具设计软件介绍模具设计软件的功能与特点模具设计软件的应用实例第十章：塑料成型工艺与模具设计的实践与应用10.1 塑料成型工艺实践成型工艺的操作步骤与注意事项成型过程中的常见问题与解决方法10.2 模具设计应用实例典型模具设计案例分析模具设计在实际生产中的应用10.3 塑料成型工艺与模具设计的未来发展塑料成型技术的发展趋势模具设计技术的创新与突破重点和难点解析重点环节1：塑料成型的基本概念与特性补充和说明：塑料成型的基本概念和特性是理解后续成型工艺与模具设计的基础。
(完整版)热流道塑料模具设计步骤(精)
热流道塑料模具设计步骤第一,根据塑件结构和使用要求,确定进料口位置。
只要塑件结构允许,在定模镶块内热喷嘴和喷嘴头不与成型结构干涉，热流道系统的进料口可放置在塑件的任何位置上。
常规塑件注射成形的进料口位置通常根据经验选择.对于大而复杂的异型塑件，注射成形的进料口位置可运用计算机辅助分析（CAE模拟熔融状塑料在型腔内的流动情况，分析模具各部位的冷却效果，确定比较理想的进料口位置. 第二,确定热流道系统的喷嘴头形式。
塑件材料和产品的使用特性是选择喷嘴头形式的关键因素，塑件的生产批量和模具的制造成本也是选择喷嘴头形式的重要因素。
第三,根据塑件的生产批量和注射设备的吨位大小，确定每模的腔数。
第四，由已确定的进料口位置和每模的腔数确定热喷嘴的个数.如果成形某一产品，选择一模一件一个进料口，则只要一个热喷嘴，即选用单头热流道系统；如果成形某一产品,选择一模多腔或一模一腔二个以上进料口，则就要多个热喷嘴,即选用多头热流道系统,但对有横流道的模具结构除外。
第五，根据塑件重量和热喷嘴个数，确定热喷嘴径向尺寸的大小.目前相同形式的喷嘴有多个尺寸系列,分别满足不同重量范围内的塑件成形要求。
第六，根据塑件结构确定模具结构尺寸,再根据定模镶块和定模板的厚度尺寸选择热喷嘴标准长度系列尺寸，最后修整定模板的厚度尺寸及其他与热流道系统相关的尺寸。
第七，根据热流道分流板的形状确定热流道固定板的形状,在其板上布置电源线引线槽，并在热流道分流板、热喷嘴、喷嘴头附近设计足够的冷却水环路. 现代热流道技术本文摘自德国Kunststoffe Plast Europe杂志作者为德国勒弗库森的Andreas Lang 随着大量制造的塑料零件变得越来越复杂，热流道系统的使用也变得越来越有必要了。
这既可应用于医学技术中重量仅为0。
02g的微小零件，也可应用于汽车和建筑部门的重达15kg的大型零件，运输部门甚至还用于可重达30kg更大的的零件. 热流道是注射成型模具中独特的结构元件。
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注：在Re=10000和水温10°C的条件下(Re为雷诺系数)。
一般水孔直径可根据塑件的平均壁厚来确定。平均壁厚 为2mm时，水道直径可取10～14mm。
无论多大的模具，水孔的直径不能大于14mm，否则冷却 水难以处于最佳流动状态，以致降低热交换效率。
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3）冷却水道导热总面积的计算
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4.冷却通道的形式
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练习： 零件B 的质量为200g(已考虑浇注系统凝料），成型
周期时间t=40s，材料低压聚乙烯，在出口处水温400， 入口处冷却温度200， C=4183 J/kg·k, ρ=998.203 kg/m3。
由上述计算可知，因为模具每分钟所需 的冷却水体积流量较小，故可不设冷却系 统，依靠空冷的方式冷却模具即可。
3.冷却装置的形式
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细型芯的冷却装置
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大型芯的冷却装置
3
A
3
2
5
2
剖面A-A
4A
5
1
1
a)
b)
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隔板式冷却装置
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水管喷流式冷却装置
210.00 285.85
塑料
尼龙 聚甲醛 醋炭纤维素 丁酸-醋炭纤维素
ABS AS
Δi
700.14～816.48 420.00 289.38 259.14
326.76～396.48 280.14～349.85
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
求出所需冷却水体积后，可根据处于湍流状态的流速、流量与管道直径的关系，确定 模具上的冷却水道孔径。
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4）冷却水道总长度的计算
5）冷却水道数目的计算
由于受模具尺寸的限制，每根水路的长度由模具尺寸决定。设 每条水路的长度为l，则冷却水道的数目n＝L/l。
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例：零件A 的质量为20g(已考虑浇注系统凝料），成型 周期时间t=50s，材料ABS，在出口处水温400，入口 处冷却温度200， C=4183 J/kg·k, ρ=998.203 kg/m3,
型芯型腔温差过大，塑件收缩不均、内应力增大、 塑件变形、尺寸不稳定。
二、模具加热装置的设计
1.模具加热的方法有
气体加热（蒸汽） 工频感应加热：设备复杂 电阻加热：最常用
2.电阻加热元件
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3.电阻加热的计算
1)理论计 算
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2)近似计算
加热模具所需的电功率(P)可按模具的重量(m)近似计算： P=0.24m(T2-T1)
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60° C
图冷却水道冷 却数水量道传数热量 与关传系热 关 系
⑶冷却孔要避开塑件的熔接痕部位
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⑷水孔排列与型腔形状吻合
图 冷 (5)浇口附近与壁厚处加强冷却 却 水 道 布 局
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(6)定模与动模要分别冷却，保证冷却平衡。
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第13讲模具加热与冷却系统设计
目的与要求： 1.要求掌握加热与冷却装置设计计算 2.掌握设计原则
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重点和难点： 理论与实际相结合
一、模具加热与冷却的目的
1.加热 ※热固性塑料需要较高的模具温度促使交联反应进行 ※某些热塑性塑料也需维持80度以上的模温，如聚甲
醛、聚苯醚等 ※大型模具要预热 ※热流道模具的广泛使用
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2）冷却水孔直径的确定
表10-3 冷却流道的稳定湍流速度、流量、流道直径
冷却流道直径d
8 10 12
速度v
1.66 1.32 1.10
V
冷却流道直径d
5.0×10-3
15
6.2×10-3
20
7.4×10-3
25
速度v
0.87 0.66 0.53
V
9.2×10-3 12.4×10-3 15.5×10-3
2.冷却
模塑周期主要取决于冷却定型时间（约占80%），通过 降低模温来缩短冷却时间，是提高生产效率的关键。
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模具温度与塑件质量的关系
模温过低
塑料流动性差，塑件轮廓不清晰，表面无光泽； 热固性塑料则固化不足，性能严重下降。
模温过高 易造成溢料粘模，塑件脱模困难，变形大；热固 性塑料则过熟。 模温不均
① 电热环加热 小型模具：Pu=40W／kg； 大型模具：Pu=60W／kg；
② 电热棒加热 小型模具(40kg以下)：Pu=35W／kg； 中型模具(40～100kg)；Pu=30W／kg； 大型模具(100kg以上)：Pu=20W／kg。
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三、模具冷却装置的设计
冷却介质：水、压缩空气、冷冻水、油
凹模与型芯的冷却
⑺冷却通道应密封且不应通过镶块接缝，以免漏水。 ⑻进出水温差不宜过大 （9）节约用水原则
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2.冷却回路的尺寸确定
1）所需冷却水体积的计算
表10-2 常用塑料在凝固时所放出的热焓量 （KJ／kg）
塑料
高压聚乙烯 低压聚乙烯
聚丙烯 聚苯乙烯 聚氯乙烯 有机玻璃
Δi
583.33～700.14 700.14～816.48 583.33～700.14 280.14～349.85
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冷却通道设计原则 冷却装置的形式
冷却回路的尺寸确定 冷却通道的形式
1.冷却通道设计原则 ⑴冷却水孔相对位置尺寸
A—型腔底面
Lmin=D
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从型腔表面到冷却水孔的距离
⑵模具结构允许，冷却孔尽量大、多，使 冷却更均匀。
445585.°1553C.683660.°16°3C.°C8°6CC6° C° C
解：所需冷却水体积的计算
G=20（60×60）/50 =1440=1.44kg/h
Δi=4×105J/KG
V=(1.44×4×105)/(60 ×4183 × 998(40-20))
=576000/5009560800 =1.15 × 10-4m3/min < 5.0×10-3 m3/min
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其中：T2-T1—模具加热前后的温度差
例题 已知：模具总重量：m=50Kg 模具成型温度 T2=155℃ 室温T1=20℃ ，计算所需电功率。
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P=0.24×50(155-20)=1620W
结论：可以取400W的电热棒4根
3)经验法
可以根据加热方式和模具的大小，采用下面经验数据计 算单位质量模具的电加热功率Pu 。