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1、1 2. 热平衡计算 单位时间内熔体固化放出的热量等于冷却水所带走的热量 进入模腔的总热量 GinQin （公式 11-1） 式中： Qin 进入模腔的总热量（/KJh） n每小时注射次数 i塑料熔体进入模腔时（ 1max t）及冷却结束时（ 1min t）塑料热含之差（/KJkg）查图 4-2-13 公式计算 1max1min () pE iCttL 。 （公式 11-2 ） P C平均比热，查表4-2-4 ； E L 潜热，查表4-2-4 （/kJ kg） 。 G每次注射量（kg） 模具散热量 LRcout QQQQ（公式 11-3） 1) 对流散发走的热量 021 ttFQ mc （公式
2、 11-4） 式中： C Q 对流散发走的热量（ /KJh） 1 传热系数 0211 ttA m （公式 11-5 ） F模具表面积（ 2 m） 2m t模具平均温度（）查表4-2-6 0 t室温（） FFF（公式 11-6 ） F为模具四侧面积，F为模具对合面积； 为开模率 （公式 11-7） 注射时间，制件冷却时间， 注射周期 1 2 360 4.1868 (0.25) 300 m A t 2 当 050 的细长冷却水管，载热模具管壁对冷却水的传热系数 式中，冷却水密度- v 流速， （m/s） （查表 6-4 ） d 管径， （m ） （查表 6-4 ） A0冷却水物理性质参量的函数（表
3、4-1-1 ） 水的热导率，比热容CW及粘度均是水温的函数。 3）冷却回路长度计算 LdnA简单粗略计算 mm ttdA 54 8. 0 0 6 .3 Q L 理论计算 t4m冷却水平均温度t5m冷却水管壁平均温度 Q 应排除的热量 4）冷却回路压降计算 2 132pdLe（公式 11-14 ） 式中：Le冷却回路因孔径变化或改变方向引起局部阻力的当量长度（m ） 。 水在 t5m时的运动粘度（m 2/s ） 水在 t5m时的密度（ kg/m 3） 水的流速（m/s） 0.2 0.8 0 d v 3.6A 0.4 0.4 W 60 0 C 0230A 。 。 5 5）紊流计算（管径 d，最低流
4、速 ， ） 计算在紊流状态， 冷却水的体积流量V和相应的管径。 由于水的密度 3 1000kg/m每小时用量 w m 冷却水的体积流量 60 m q w v （ inoutw ttC Q w m 公式 11-15 ） （m 3 /min ） 由紊流 体积流量qv，查表 4-2-2 得处于 紊流状态的 管径 d（）。 圆管中紊流状态雷数的计算式： 4 e 10 d R : 管中的最低流速（m/s）粘度 确定实际冷却水流速 2 v 2 v d q 0.0202 d60 4q （m/s） 6）冷却面积计算 冷却水从模具中带走的热量为： KJ/hAtQout inoutmcpm tt0.5-tt -t
5、t tm: 模具温度， tcp: 冷却水平均温度， t: 模具与冷却水的平均温度差， : 冷却水的管壁传热系数，KJ/ （m 2h） A: 管道的有效冷却面积，m 2 长径比 L/d50 的细长冷却水管，载热模具管壁对冷却水的传热系数 0.2 0.8 d v 式中，冷却水密度- v:流速， （ m/s） d:管径， （ m ） : 与冷却水温度有关的物理系数，可查表求。 冷却回路计算示例 有一成型高密度聚乙烯食品盒模具，每一模一件，塑件壁厚为1.9mm 。 工艺设计参数： 注射量， kg/ 次 0.186 每小时成型次数180 每小时注射量33.48 6 比热， KJ/kg 2.302 潜热，
6、 KJ/kg 243 成型时间，秒 / 模 20 热平衡设计： 1)冷却水用量计算 2)冷却面积计算 3)冷却水体积流量计算及冷却水管径确定 4)紊流计算 5)冷却回路长度计算 6)冷却回路压降计算 加热或冷却方案初定 查表 4-2-6 高密度聚乙烯模温5070一般要求设计冷却系统；模温取值偏低值， 为 38 查表 4-2-6 高密度聚乙烯塑料熔料温度150 260取稍高值，为230 取水温低于模温14，为 24。根据塑件的质量要求，拟控制各条冷却回路的出入口温度为3。 查表 11-5 高密度聚乙烯热变形温度 60 82 模具外形 400 400400（） 现拟出具体使用参数如下： 熔料温度，
7、 230 模温， 38 塑件脱模温度， 80 注射量， kg/ 次 0.186 每小时注射量，, 33.48 比热， KJ/kg 2.302 潜热， KJ/kg 243 成型时间，秒 / 模 20 每小时成型次数 180 水温 24 平均水温 26 7 计算步骤如下： 1. 热平衡计算 进入模腔的总热量 （公式 11-1）20088186.0600180GinQin（/KJh） Qin 进入模腔的总热量（/KJh） n 每小时注射次数180 i塑料熔体进入模腔时（ 1maxt ）及冷却结束时（ 1min t）塑料热含之差（/KJkg ） 查图 4-2-13 （公式 11-2） 1max1min
8、 () pE iCttL。 查图确定 1max t=800（ /KJkg） 1mint =200（/KJ kg） 600200800i（/KJ kg） 模具散热量 LRcout QQQQ （公式 11-3 ） 1) 对流散发走的热量 （公式 11-4）1041888. 058.6 021 ttFQ mc （/KJh） 式中： C Q对流散发走的热量（/KJh） 1 传热系数 58. 6203855.1 0211 ttA m （公式 11-5 ） A1=1.55 F模具表面积（ 2 m ） 2mt 模具平均温度（38）查表 4-2-6 0 t室温 20（） FFF =0.4 0.4 40.4 2
9、0.3=0.88 （公式 11-6 ） F为模具四侧面积，F为模具对合面积； 为开模率 3.0 20 1420 （公式 11-7） 1 2 360 4.1868 (0.25) 300 m A t 8 注射时间2 秒，查表4-2-5 ，制件冷却时间12 秒，注射周期20 秒 当 050 的细长冷却水管，载热模具管壁对冷却水的传热系数 式中，冷却水密度- v =0.52（ m/s）流速，（查表 6-4 ） D=10（m ）管径，（查表 6-4 ） A0 =7.95冷却水物理性质参量的函数（表4-1-1 ） 10661 01.0 52.01000 95. 76. 3 d v 3.6A 2.0 8.0 0.2 0.8 0 10 水的热导率，比热容CW及粘度均是水温的函数。 3）冷却回路长度计算 LdnA简单粗略计算 7.0 01.02 044.0 L dn A 4）冷却回路压降计算 2 132pdLe（公式 11-14 ） 式中：Le冷却回路因孔径变化或改变方向引起局部阻力的当量长度（m ） 。 水在 t5m时的运动粘度（m 2/s ） 水在 t 5m时的密度（ kg/m 3） 水的流速（m/s） 0.4 0.4 W 60 0 C 0230A 。 。 11 12 13 14 15