不规则塑料注塑模具英文文献和中文翻译(3)
图5 与冷却时间有关的因素
注塑模具冷却水道设计的基本假设：注塑模具设计的目标是尽量减少冷却时间。有一些影响冷却时间的因素。这里，与冷却时间有关的因素简短的列在图5中作为设计考虑的基础。这些因素说明如下：
1.模塑制品的厚度H。该模塑制品越厚，需要的冷却时间越长。
2.模塑制品的形状。如果该模制产品具有复杂的形状，则在某些部分的冷却效果可能会不那么明显的，因而可能会影响整个模塑制品的冷却时间。
3.塑料材料的熔体质量。由于不同种类的塑料材料具有不同的热扩散系数，其热导率的影响也各不相同。具有较大的热扩散率的塑料材料具有更大的热导率率，并需要一个较短的冷却时间。
4.注射温度和脱模温度。越高的注射温度，需要的冷却时间越长。相反，较低的喷射温度时，需要冷却时间越短。
5.模具材料。因为模具的不同的金属材料具有不同的热传导性，其热导率的影响也不同。具有更大的热传导的金属导热快，而且需要的冷却时间更短。
6.数量，位置和尺寸散热通道。冷却通道的设计对整体散热的时间有决定性的影响。一般来说，冷却通道的数量越多，越接近所述冷却通道的模制产品，或越大的通道直径，会有更好的冷却效果和更短的冷却时间。
7.冷却液的质量。不同的冷却剂具有不同的传热系数，比热，密度和粘度，并且因此，具有不同的传热效果。
8.冷却剂的流速和温度。冷却剂流率必须达到湍流，以增加传热效果。此外，冷却液的温度越低，冷却时间越短。
冷却阶段涉及非常复杂的问题。为了简化这个过程，以下假设在本研究中提出：
1.因为由于温度和压力而导致的模具材料的物理性质的变化是不显著，所以它们被认为是正常的。
2.由塑料材料所释放的能量被假定完全由冷却剂和模具材料吸收。
3.模具表面温度被假定为常数，冷却通道壁的温度也是。
4.假定在初始阶段，无论是模具和塑料材料有自己的均匀温度，并且塑料材料不包含任何固体部分。
5.模腔的内压力被假定为常数。因此，压力降低于边界层的影响被忽略并且塑料材料的体积在凝固过程中保持恒定。
6.凝固潜热被算作比热的一部分，不考虑边界层的位移。
7.塑料材料在整个冷却过程中被假定为处于静止状态。因此，从流动产生的热效应会被忽略。
8.这项研究中从结晶过程中产生的热效应被忽略。
计算冷却时间：计算液体塑料在一个模具里的冷却时间被Ballman和Shusman在1959年第一次作为课题研究。这个课题的进一步研究是由一组研究人员（Kening和Kamal）在1970年建立的。在这篇论文里有一个简洁的计算冷却时间的方法。在这里，一个模具中塑料材料的冷却和凝固问题被写成一个三文瞬态热导率方程如下所示：
这里， 表示热塑料材料的能力；
表示塑料材料的导热系数；
表示塑料材料的塑料密度；
和 表示模具产品的热导率方向，这里 表示方向的厚度。
这里，塑料材料的结晶率， ，塑料材料的内在温度 ，不予考虑。
除此之外，在大多数情况下，冷却主要沿着厚度方向发生（ 的方向）。在注射成型过程中，冷却时，主要热能被去除。因此，在填料的短时间内冷却可以被忽略，并且我们假设在冷却过程中塑料材料从一个统一的温度降温。因此，可以推出以下的方程式：
这里， 表示塑料材料的热扩散率（ ）。
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