塑胶模具-温度调节系统与排气系统设计

塑料模具基础课程讲义

温度调节系统与排气引气系统设计

《一》

模具的温度直接影响到塑件的成型质量和生产效率。所以模具上需要添加温度调节系统以达到理想的温度要求。

温度调节系统根据不同的情况可以分为冷却系统和加热系统两种。

一﹕冷却系统

一般注射到模具内的塑料温度为200摄氏度左右﹐而塑件固化后从模具型腔中取出时的温度在60摄氏度以下。热塑性塑料在注射成型后﹐必需对模具进行有效的冷却﹐使熔融塑料的热量尽快传给模具﹐以便使塑件可靠冷却定型并可迅速脱模﹐提高塑件定型质量和生产效率。对于熔融粘度较底﹐流动性较好的塑料﹐如聚乙烯’﹐尼龙﹐聚苯乙烯等﹐若塑件是薄壁而小型的﹐则模具可利用自然冷却﹔若塑件是厚壁而大型的﹐则需要对模具进行人工冷却﹐以便塑件很快在模腔内冷凝定型﹐缩短成型周期﹐提高生产效率。

小知识﹕热传递的三种形式1﹕传导2﹕对流3﹕辐射

冷却介质有冷却水和压缩空气﹐但用冷却水普遍得多。这是因为水的热容量大﹐成本低﹐且低于室温的水也容易获得。用水冷却即在模具型腔周围或型腔内开设冷却水道﹐利用循环水将热量带走﹐维持恒温。

（一）冷却装置的基本结构形式

1.简单流道式2螺旋式3隔片导流式4喷流式5热杆（导热棒）及导热

型芯式

（二）冷却装置设计分析

1冷却装置设计的基本考虑

（1）尽量保证塑件收缩均匀﹐维持模具热平蘅

（2）冷却水孔的数量越多﹐孔径越大﹐对塑件冷却越均匀。

（3）水孔与型腔表面各处应有相同的距离

（4）浇口处应加强冷却

（5）降低入水与出水的温差

（6）要结合塑料的特性和塑件的结构﹐合理考虑冷却信道的排列形式

（7）冷却水通道要避免接近塑件的熔接痕部位﹐以免熔接不牢﹐影响强度

（8）保证冷却通道不泄漏﹐

（9）防止与其它部位发生干涉

（10）冷却通道的进出口要低于模具的外表平面

（11）冷却水通道要利于加工和清理

2 冷却装置的理论计数

3冷却系统的零件

冷却系统主要用到以下几种零件

（1）水管接头（冷却水嘴）

（2）螺塞

（3）密封圈

（4）密封胶带

（5）软管

（6）喷管件

（7）隔片

（8）导热杆

二加热系统

1 电加热电加热为最常用的加热方式﹐其优点是设备简单,,紧凑﹐投资少﹐便于安装﹐维修﹐使用﹐温度容易调节﹐易于自动控制。其缺点是升温缓慢﹐并有加热后现象﹐不能在模具中交替地加热和冷却。

2．煤气和天然气加热成本低﹐但温度不易控制﹐劳动条件差﹐而且污染严重

三模具温度调节系统的外围设施

主要为了确保温度调节系统的正常工作﹐服务于模具的温度调节系统。主要包括以下几种装置﹕

（1）循环冷却水塔

（2）压缩空气系统

（3）模温控制器

（4）模温速冷机

《二》

一、排溢设计

排溢是指排出充模熔料中的前峰冷料和模具内的气体等。广义的注射模排溢系统应包括浇注系统部分的排溢和成型部分的排溢。象浇注系统主流道和分流道末端的冷料穴等也是一种溢排形式﹐通常所说的排溢是指成型系统的排溢。

模具型腔在塑料充填过程中﹐除了型腔内原有的空气外﹐还有塑料受热或凝固而产生的低分子挥发气体﹐尤其是在高速成型时﹐考虑排气是很必要的。一般是在塑料充添的同时﹐必须将气体排出模外。否则﹐被压缩的气体所产生的高温﹐引起塑件局部碳化烧焦﹐或使塑件产生气泡﹐或使塑件熔接不良而引起塑件强度降低﹐甚至阻碍塑件填充等。为了使这些气体从型腔中及时排除﹐可以采用开设排气槽等方法。有时排气槽还能溢出少量料流前锋的冷料。

排气槽的开设位置选择

（1）应开设在型腔最后被充满的地方

（2）最好开在分型面上

（3）应尽量开在型腔的一面

（4）最好开在开设在嵌件或壁厚最薄处

（5）严禁开设在对着操作人员的方向

小知识﹕透气性金属材料（比黄金还贵的材料）

加工注意点﹕1 粉末烧结而成 2研磨冷却时禁用酒精及水 3加

工面及成型面要用放电加工来疏通气孔

（二）引气设计

对于一些大型深腔壳型塑件﹐注射成型后﹐整个型腔由塑料填满﹐型腔内气体被排除﹐此时塑件的包容面与型芯的被包容面基本上构成真空。当塑件脱模时﹐由于受到大气压力的作用﹐造成脱模困难﹐如采用强行脱模﹐势必破坏塑件质量。因此必须加设引气装置。

常见的引气形式有﹕

1 镶拼式侧隙引气

2 气阀式引气

（1）弹簧气阀式（2）顶杆气阀式