塑料模具课程设计图纸塑料窗限位块模具设计 第10页
(九)冷却系统设计
塑料在成型过程中,模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件质量。所以,我们在模具上需要设置温度调节系统以到达理想的温度要求。
一般注射模内的塑料熔体温度为200℃左右,而塑件从模具型腔中取出时其温度在60℃以下。所以热塑性塑料在注射成型后,必须对模具进行有效的冷却,以便使塑件可靠冷却定型并迅速脱模,提高塑件定型质量和生产效率。对于熔融黏度低、流动性比较好的塑料,如聚丙烯、有机玻璃等等,当塑件是小型薄壁时,如我们的塑件,则模具可简单进行冷却或者可利用自然冷却不设冷却系统;当塑件是大型的制品时,则需要对模具进行人工冷却,以保证制件的充分固化定型。
冷却时间的确定
在注射过程中,塑件的冷却时间,通常是指塑料熔体从充满模具型腔起到可以开模取出塑件时止的这一段时间。这一时间标准常以制品已充分固化定型而且具有一定的强度和刚度为准,这段冷却时间一般约占整个注射生产周期的80%。因为我们所需要的塑件比较薄,固用此公式:
式中,a — 塑料热扩散系数 (m2/s); S — 制品壁厚 (mm);
现我们根据已知条件知道HPVC的TS=260℃,TM=60℃,TE=100℃,而塑件的厚度为2mm:
∴ =4.5s
冷却系统设计原则
①、尽量保证塑件收缩均匀,维持模具的热平衡
②、冷却水孔的数量越多,孔径越大,则对塑件的冷却效果越均匀。
③、尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等。
④、浇口处加强冷却。
⑤、应降低进水与出水的温差。
⑥、合理选择冷却水道的形式。
⑦、合理确定冷却水管接头位置。
⑧、冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构发生干涉现象。
⑨、冷却水管进出接头应埋入模板内,以免模具在搬运过程中造成损坏。
冷却系统的结构形式
根据塑料制品形状及其所需的冷却效果,冷却回路可分为直通式、圆周式、多级式、螺旋线式、喷射式、隔板式等,同时还可以互相配合,构成各种冷却回路。其基本形式有六种,我们这里选用的是简单流道式。
简单流道式即通过在模具上直接打孔,并通过以冷却水而进行冷却,是生产中最常用的一种形式。其结构如图:
5、冷却系统的计算
设HPVC塑料的密度ρ=1.49 ,且流量为30.6 ,Qs=590 。
现有公式可得:
Q = n • G • Qs
式中,Qs — 塑料熔体的单位热流量
N — 每小时的注射次数
G — 制品包括浇注系统在内的质量(Kg)
∵ G = nG件 + G浇 = 4 × 0.9 ×100 + 140 = 500 (g)
∴ Q = 30 × 0.5 × 590
= 8850(Kj)
其中,1/3的热量被凹模带走,2/3由型芯带去
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