冷却系统设计 PPT

①单层外接直通式 外接直通式冷却水道是在模板上打直通孔与 模外软管连接构成单回路或多回路。这种冷却水 道加工容易，但冷却水道不是围绕型腔设置，在 成型过程中，制品的散热不太均匀。
图3.9+2 外接直通式冷却水道
②单层平面回路式
平面回路式冷却水 道通常采用打相交直 孔，镶入挡板、堵头 等控制冷却水流向的 方法构成模内回路。
下面介绍几种在型腔、型芯上设置冷却系统 的常用结构形式，供设计时参考。
1）凹模冷却水道的设置
单层冷却回路 对于型腔较浅的模具，通常采用单层冷却回
路。 凹模直接加工在模板上的浅腔模具多采用外
接直通式（图3.9+2）或平面回路式（图3-9-18、 3-9-19、3-9-20）的单层冷却回路。
采用拼镶结构的模具多采用环槽式（图3.9+3、 3-9-21、3-9-23） 。
⑤冷却水孔布置要合理
冷却水通道尽可能按照型腔形状布置，塑件 的形状不同，冷却水道位置也不同，例如：
图3-9-9： 扁平塑件， 侧面进浇。
动定模均 距型腔等距 离钻孔。
图3-9-10 ：
浅壳类塑件
定模钻孔、 动模组合型 芯铣槽。
图3-9-11：中等深度壳类塑件。凹模距型腔等 距离钻孔，凸模钻斜孔得到和塑件形状类似的回 路。
喷泉式冷却水道不仅可用于单个小型芯，也 可用于多个小型芯的串（并）联冷却。
③喷泉式型芯冷却水道（图3-9-12）
在型芯中间装一个 喷水管，进水从管中喷 出后再向四周冲刷型芯 内壁，如图所示。
低温的进水直接作 用于型芯顶部（中心进 浇的浇口处），冷却效 果好。这种方式特别适 合冷却细长的圆形型芯。
喷泉式冷却水道也可用于较粗大异型型芯的 冷却， 方法是在喷水管出口端设一边缘开口的隔 板，控制回水流向（图3-9-15） 。
冷却系统设计
1. 模具冷却系统设计原则
为了提高生产率，保证制品质量，模具冷却 系统设计以保证塑件均匀冷却为基本原则。
具体设计时注意以下几点：
①冷却水孔数量尽量多、尺寸尽量大
型腔表面的温度与冷却水孔的大小、疏密关 系密切。冷却水孔孔径大、孔间距小，型腔表面 温度均匀，如图3-9-3所示。
②冷却水孔至型腔表面距离要适宜
2、冷却系统常用结构形式
如上所述，模具冷却系统要求根据塑件的形 状、型腔内的温度分布等合理设计，但受模具上 各种结构（顶杆孔、型芯孔、螺钉孔、镶拼接缝 等）的限制，只能在满足结构设汁的情况下开设 冷却水道。由于塑件的形状多种多样，模具结构 各不相同，冷却系统结构也是千变万化的，设计 者需根据实际情况灵活掌握。
在模板上打孔将镶件或模板上的环形槽串连，构 成用于镶入式多腔模的环槽式水路。
单层环槽式单回路
单层环槽式单回路
环槽式水路用 于镶件紧邻的 多腔模，将模 板上的环形槽 连通。
多层冷却回路
对于型腔较深的模具，常采用多层回路式冷 却水道。
采用圆形镶件镶拼的深腔模，在型腔镶件外 表面加工螺旋槽，并将其进出口通过模板与模外 连通，构成的螺旋式冷却水道（图3-9-22）,相当 于模内互连的多层冷却回路。
型腔直接加工在模板上的深腔模和非圆形镶 件镶拼的深腔模，通常采用多层外接直通式或平 面回路式冷却水道（图3.9+4、图3.9+5） ，各 层可各自独立，也可用软管在模外互连。
④螺旋式冷却水道
在圆形镶件外表面加工螺旋槽，并将其进出 口通过模板与模外连通，构成螺旋式冷却水道 。
⑤多层平面回路式冷却水道 沿型腔深度方向布置多层平面回路式冷却水道。
图3.9+1：深腔制品。凸凹模均采用组合式，车螺 旋槽冷却，从中心进水，在端面（浇口处）冷却 后沿环绕成型零件的螺旋形水道顺序流出模具。
⑥冷却水道要便于加工装配
冷却水道结构设计必须注意其加工工艺性， 要易于加工制造，尽量采用钻孔等简单加工工艺。
对于镶装组合式冷却水道还要注意水路密封， 防止冷却水漏入型腔造成型腔锈蚀。
通常，型芯中冷却水道的设置有下列几种方 式。
①单层冷却回路
对于直接加工在模板上的低矮型芯，采用加 工在模板上的外接直通式或平面回路式单层冷却 回路，图3-9-9。
对于采用拼镶结构的低矮大型芯，可在型芯 上加工平面回路式单层冷却回路，图3-9-10。
②钻孔式型芯冷却水道
对于中等高度的较大型芯，可采用在型芯上 钻 斜 孔 的 方 法 构 成 冷 却 回 路 ， 图 3-9-11 、 图 3-95d。
根据具体情况也可 设计成单回路或多回 路。
这种水道排列对于 模腔的散热略好于外 接直通式。
单层平面双回路
单层平面双回路
③环槽式
环槽式冷却 水道是在模板上 打孔与加工在镶 件或模板上的环 形槽连接构成单 回路或多回路。
这种冷却水 道正好围绕镶件 分布，对于模腔 的散热较好。
单层环槽式 双回路
图3.9+3 环槽式冷却水道
图3.9+4 多层平面回路式冷却水道
沿型腔深度方向布置多层平面回路式或外 接直通式冷却水道。
2）凸模（型芯）冷却水道的设置
在塑件成型过程中，型芯总是被温度高、导 热性差的塑料包围着，型芯的热量很难通过自然 对流、辐射的方式散发。因此，型芯的散热问题 比型腔更关键。也正是因为型芯被塑件包围，不 便与模外连通，所以型芯中冷却水道的设置也更 困难。
③水料并行，强化浇口处的冷却
成型时高温的塑料熔体由浇口充入型腔， 浇口附近模温较高、料流末端温度较低。
将冷却水入口设在浇口附近，使冷却水总 体流向与型腔内物料流向趋于相同（水料并 行），冷却比较均匀。
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④入水与出水的温差不可过大
如果入ຫໍສະໝຸດ Baidu温度和出水温度差别太大，会使模 具的温度分布不均。为取得整个制品大致相同的 冷却速度，需合理设置冷却水通道的排列形式， 减小入出水温差。如图3-9-6，a形式会使入水与 出水的温差大，b形式相对较好。
孔壁离型腔的距离要适宜，一般大于10mm， 常用12~15mm。 太近，型腔表面温度不均匀， 参见图3-9-3d ；太远，热阻大，冷却效率低。
当塑件壁厚均匀时，各处冷却水孔与型腔表 面的距离最好相同，如图3-9-4，a比b好。
当塑件壁厚不均匀时，厚壁处冷却水通道要 适当靠近型腔，如图3-9-4，c比d好。