冷却水道设计

模具冷却装置设计

设置具有良好的冷却效果的冷却水回路的模具是缩短成型周期、提高生产率最有效的方法。如果不能实现均一的快速冷却，则会使塑件内部产生应力而导致产品变形或开裂，所以应根据塑件的形状。壁厚及塑件的品种，设计与制造出能实现均一、高效的冷却水回路。

1.冷却装置设计的基本原则

（1）冷却水道应尽量多，截面尺寸应尽量大

如图所示，型腔表面的温度与冷却水道的数量、截面尺寸及冷却水的温度有关。如图所示的五个较大的五个较大的水道孔比如图所示的两个较小的水道孔冷却效果好的多，如图所示的模具表面温差较小，塑件冷却均匀，成型的塑件变形小，尺寸精度容易保证。

（2）冷却水道至型腔表面的距离

当塑件壁厚均匀时，冷却水道至型腔表面最好距离相当；但当塑件壁厚不均匀时，厚处冷却水道至型腔表面的距离则应近一些，间距也适当小些，一般水道孔边至型腔表面距离为10～15mm。

（3）冷却水道出入口的布置

水道出入口的布置应该注意两个问题，即浇口处加强冷却和冷却水道的出入口温差应尽量小。宿老熔体填充型腔时。浇口附近温度最高，距浇口越远，温度越低，因此附近应加强冷却，其办法就是冷却水道的入口要设置在浇口附近。如图所示分别为侧浇口、多点浇口、直浇口的冷却水道出入口的布置形式。

为了缩小出入口冷却的温差，应根据型腔形状的不同进行冷却水道的排布。如图所示的形式如图所示的形式要好，既降低了出入口的温差，又提高了冷却效果。

（4）冷却水道应沿着塑料收缩方向设置

对于聚乙烯、聚苯烯等收缩率大的塑料，冷却水道应尽量沿着塑料收缩的方向设置。

（5）冷却水道的布置应避开塑件易产生的熔接痕的地方，本身的温度就比较低，如果在该处在设置冷却水道，就会更加促使熔接痕的产生。

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2.冷却水道体积流量的计算

塑胶树脂传给模具的热量与自然对流散发到空气中的模具热量。辐射散发到空气中的模具热量及模具传给注射机热量的差值，即为用冷却水扩散的模具热量。假如塑料树脂在模具内释放的热量全部由冷却水传导，即忽略其他传热因素，那么模具所需的冷却水体积流量可用下式计算：

q v=mq/60ρc(θ1﹣θ2)

q v—冷却水体积流量，m3/min

m—单位时间内注射入模具内的树脂质量，kg/h(见表4-14)

c—冷却水的比热容，J/(kg·K)

ρ—冷却水的密度，kg/m3

θ1—冷却水出口处温度，°C θ2—冷却水入口温度，°C