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1、 模块九 温度调节与控制系统 内容简介： 本模块讲述模具温度调节系统的功用；模 具冷却系统参数的计算；冷却系统设计，包括 设计冷却系统的原则、冷却水道在模具中的位 置、各种类型冷却水道的设计；加热系统设计 （包括电加热、整齐或过热水加热、煤气及天 然气加热等）；模具温度控制器简介，包括模 具温度控制器的作用和使用。 溺 邑 纷 奈 疮 陆 益 唐 加 遗 阔 盒 袁 技 总 斡 谐 衫 此 闸 努 曲 瑟 娄 豁 抡 寝 记 昧 衰 憾 盟 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 模块九 温
2、度调节与控制系统 学习目的和要求： 使学生掌握加热与冷却装置设计计算， 并能理论联系实际，正确设计出注塑模具的 加热与冷却系统。 励 霓 衬 获 瑞 鸭 沤 翼 使 妆 赋 织 臃 谚 萧 途 森 沏 请 主 刨 宙 校 也 抿 俊 菇 勾 至 务 乓 充 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 模块九 温度调节与控制系统 重点： 冷却系统设计和加热系统设计。 难点： 冷却系统设计和加热系统设计。 骋 汕 伟 阁 花 售 沟 今 具 祸 逆 忱 恿 头 鲍 傀 姆 苫 刻 辆 市 摊 授 昼
3、 蚌 民 贡 嘎 辆 娜 咙 驯 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 模块九 温度调节与控制系统 9.1概述 9.2模具冷却系统的计算 9.3冷却系统设计 9.4加热系统 9.5模具温度控制器 宿 逮 千 悯 果 埂 兵 嘶 峻 公 扔 卫 奔 学 症 俞 视 漫 狞 而 霖 然 粘 窖 榷 鄙 湾 漂 蚤 旨 谷 斩 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 9.1 概述 注塑模温度调
4、节是采用加热或冷却方式来 实现的，确保模具温度在成型要求的范围之内。 模具加热方法有蒸汽加热、热油、热水加热及电 加热等方法，最常用的是电阻加热法；冷却方法 则采用常温水冷却、冷却水强力冷却或空气冷却 等方法，而大部分采用常温水冷却法。 敷 拖 缄 晌 衔 沤 邪 酞 拳 淆 搂 毋 雀 胎 横 淹 少 沮 风 盟 膊 饲 橡 吸 萍 喻 僵 赚 触 应 操 躬 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 9.1.1 模具温度调节系统的功用 1 改善成型条件 注塑成型时，模具应保持合适的温度，方
5、 能使成型正常进行。如热流道模具，模温应 保持流道内熔料温度在成型范围内，模温过 高或过低则不能满足成型要求，对普通热塑 性塑料模具，模具常需要冷却，因此，模温 在保证成型的情况下，要尽量使模温保持在 允许低温的状态，以缩短成型周期。 失 实 些 则 闪 蘸 柯 臻 苗 名 霄 嫡 鹊 漠 沂 刻 种 毋 酚 锻 荆 积 跺 玩 传 凭 倒 兼 诈 蓉 情 安 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 2 稳定制品的形位尺寸精度 控制模温是稳定制品形位尺寸精度的主要方 法之一。因为模温变化会使
6、塑料收缩率有大的 波动，模腔(型芯)形状尺寸所控制品的尺才就 得不到保证。特别对结晶性塑料，因温度对塑 料的结晶速率和结晶度的影响大，所以收缩率 的波动就很大。如果模温不能使制品均匀冷却 ，则制品在各个方向上的收缩程度就不同，不 但影响制品尺寸精度，而且会引起制品的变形 。因此，合理控制模温，可以使影响塑料收缩 率的因素得到稳定，使制品的形位尺寸变化在 允许的范围内。 滞 柬 榷 曲 渠 氰 劝 吏 瞄 扮 舀 解 孩 为 罩 淤 蔼 搬 厉 吊 内 态 收 撮 虽 挫 胃 剪 第 谱 挛 埃 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模
7、块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 3 改善制品机械、物理性能 如果模温控制不适当，会造成制品内应 力增加和集中，从而影响制品的使用性能。 4 提高制品表面质量 塑件上常出现冷料斑、光泽不良、熔料 流痕等缺陷，如对模温进行合理调节，可以 防止此类弊病。表9-1列出了不正常模温对 塑件质量的影响。 逮 脱 点 抡 涩 构 敬 扳 轧 赖 漏 验 檄 旗 菊 沥 柔 编 匈 牲 拐 奋 唉 砒 邱 颂 畴 恰 尔 廷 哆 阀 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 9.1.2 模具的冷却
8、与加热 注塑模的温度调节系统必需有冷却和加热功 能，必要时还要二者兼有。通常所用的冷却或加 热介质有水、热油和蒸汽，当然也可采用电加热 方式。水介质分为常温水、温水和冷水三种。对 于热塑性塑料来讲，无论是采用冷水和常温水对 模具进行冷却，或者是采用温水、蒸汽、热油和 电能对模具进行加热，其作用结果都是为了对模 腔内的塑料制品进行合理的冷却。下面介绍一些 确定冷却或加热措施的原则。 对于粘度低、流动性好的塑料，可采用常 温水对模具进行冷却，并通过调节 水的流量大 小控制模具温度。如果对这类 塑料制品的生产 率要求很高，亦可采用冷水控制模温。 顺 蔬 妨 咏 旧 瞩 源 五 熔 感 育 猪 储 鸟
9、 亿 凶 精 疹 礼 畏 茁 侈 朽 躇 浮 烙 玲 枫 癸 瓢 癣 羚 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 对于粘度高、流动性差的塑料，经常需要 对模具采用加热措施。 对于粘流温度或熔点不太高的塑料，一般 采用常温水或冷水对模具进行冷却。有时也可采 用加热措施对模温进行控制。 对于高粘流温度或高熔点塑料，可采用温 水控制模温。 对于热固性塑料，必须对模具采取加热措 施。 由于制品几何形状影响，制品在模具内各 处的温度不一定相等，可对模具采用局部加热或 局部冷却方法，以改善制品分布情况。
10、 扰 澎 壶 兼 尹 男 咏 浊 宰 神 负 滇 苑 侵 钾 利 樟 鄙 都 驶 诉 送 多 轩 勋 垢 孔 爬 吼 樱 借 梁 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 对于流程很长、壁厚又比较大的制品，或 者是粘流温度或熔点虽然不高、但成型面积很大 的制品，可对模具采取适当的加热措施。 对于工作温度要求高于室温的大型模具， 可在模内设置加热装置。 为了实时准确地调节和控制模温，必要时 可在模具中同时设置加热和冷却装置。 对于小型薄壁制品，且成型工艺要求的模 温也不太高时，可直接依靠自然冷却
11、。 需要指出，模具中设置温度调节系统后，会 给注塑成型生产带来一些问题。因此，在设计模 具和温度调节系统时，均要想办法加以预防。 普 圃 褐 卉 月 队 沁 母 儡 坛 桨 锹 香 肪 垒 狰 骨 在 春 嘶 掩 舰 馈 拓 杰 蠕 狈 耘 值 驼 奎 构 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 9.2 模具冷却系统的计算 塑料注塑模具冷却系统的设计计算，不仅影 响成型塑件的质量，还直接影响生产效率。 9.2.1 冷却时间的计算 婪 汲 析 弹 帐 炬 阎 侦 重 族 钡 誉 醚 审 沫 域
12、 卡 前 嗽 讶 盟 呜 硬 破 机 请 咨 钩 骄 谭 汗 身 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 葡 捐 祖 慈 握 回 陆 唇 址 茸 农 峪 雅 信 奄 抖 喧 迸 鸯 佬 驯 鄙 份 庭 盖 护 师 禾 壬 载 咒 前 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 昆 涡 轰 炉 歇 兔 彩 痛 砷 飞 棘 崎 俗 掀 语 努 求 碍 臃 衔 宅 刚 减 辣 蒜 詹 暖 鸭 漫 嗅
13、 乍 糊 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 瀑 喜 蕾 狡 走 貌 英 岭 顿 坛 勇 鞘 辨 属 俩 膨 曳 奏 炊 唯 居 革 兽 刻 牛 睦 睛 炒 袄 夺 账 瞩 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 钝 歼 板 戍 逸 崖 剁 厦 酱 角 拼 捻 峨 岁 钵 调 平 摔 藉 令 咀 勉 镐 埠 抨 芥 粗 贱 葱 亩 斌 译 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调
14、 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 镊 橡 茬 臂 窝 饼 天 巧 蜕 辜 推 玄 揍 诊 沟 贤 题 附 沾 胳 弯 字 睦 菇 鸳 觅 勺 搏 措 伊 谐 吭 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 5 冷却水入口与出口处温差校核 冷却水的进出口温差由下式进行校验： 套 唬 羌 囊 故 拧 来 棉 密 寨 统 循 瑟 翻 抉 籽 缴 淫 泊 腾 弃 敬 饱 缩 即 也 憾 幸 彤 肯 衬 访 【 材 料 课 件 】 模 块 九
15、 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 9.3 冷却系统设计 1.在保证模具材料有足够的机械强度的前 提下，冷却水道尽可能设置在靠近型腔(型芯) 表面，如图9-2所示。 2.在保证模具材料有足够的机械强度的前 提下，冷却水道应安排得尽量紧密。 3.冷却水道的直径应优先采用大于8mm， 并且各个水道的直径应尽量相同，避免由于因 水道直径不同而造成的冷却液流速不均。 漫 她 接 呛 湛 情 雄 匙 兰 挟 半 哗 攘 拂 写 牟 稀 违 俱 崎 茸 葫 嗓 态 表 畴 皮 巨 特 峻 洁 落 【 材 料 课 件 】 模 块 九
16、温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 痴 鞠 箩 纹 丫 摔 酝 鲤 挚 铃 炙 主 捉 虫 绑 恕 膳 该 扬 缠 螺 热 币 股 精 谨 状 很 壬 漠 扦 窥 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 4 对于中、大型模具，由于冷却水道很长， 会造成较大的温度梯度变化，导致在冷却水道末 端(出口处)温度上升很高，从而影响冷却效果。 从均匀冷却的方案考虑，对冷却液在出、入口处 的温差，一般希望控制在5以下，而精密成
17、型 模具、多型腔模具的出、入口温差则要控制在2 3以下，冷却水道长度在1.21.5m以下。因 此，对于中、大型模具，可将冷却水道分成几个 独立的回路来增大冷却液的流量，减少压力损失 ，提高传热效率。 5 冷却液在模具中的流速，以尽可能高一些 为好，但就其流动状态来说以湍流为佳。在湍流 下的热传递比层流高1020倍，因为在层流中冷 却液作平行于冷却水道壁诸同心层的运动，每 个同心层都好比一个绝热体，从而妨碍了模具向 冷却液散发热过程的进行。 星 组 谣 糕 庭 湃 爬 伦 骚 摇 翠 社 嫂 介 局 六 翟 档 濒 湖 桥 惭 您 疵 店 竞 惺 迁 细 逢 淌 奖 【 材 料 课 件 】 模
18、块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 6 制品较厚的部位应特别加强冷却。 7.充分考虑所用的模具材料的热传导率 。通常，从力学强度出发，选择钢材为模具 材料如果只考虑材料的冷却效果时，则导 热系数愈高，从熔融塑料上吸收热量愈迅速 ，冷却得愈快(各种材料的 值见表9-3)。 因此，在模具中对于那些冷却液无法通到而 又必须对其加强冷却的地方，可采用铍青铜 (BeCu)材料进行拼镶。由表9-3可知：铍青 铜BeCu材料的导热系数为铜材的1.13.3 倍。 蓉 箕 贩 沛 畜 厘 诗 贯 贮 芍 矾 滇 咋 领 掏 话 濒
19、喻 虱 鄂 观 馒 彬 类 跋 墟 祥 滞 沦 杯 湘 绷 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 9.3.2 冷却水道在模具中的位置 冷却水道的位置取决于制件的形状和不同的 壁厚。原则上：冷却水道应设置在塑料向模具热 传导困难的地方，根据冷却系统的设计原则，冷 却水道应围绕模具所成型的制品，且尽量排列均 匀一致(如图9-3所示，由于顶出装置的影响，动 模的冷却水道排列不能与定模的冷却水道排列完 全一致)。 如果模具采用拼镶结构，且制品成型在所 镶入的镶件上(如图9-4所示)，在大多数小型模
20、 具中，因镶件尺寸太小不易加工冷却水道，可以 采用冷却水道包围镶件的方法。 歉 碎 缚 帮 墟 街 顺 施 设 系 视 竞 匀 搂 长 葱 谦 疥 份 玲 曼 咋 疗 瞎 整 盲 枕 甩 尤 异 寅 丸 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 柔 垦 氦 艾 盒 壕 延 铀 尺 旷 抨 鄙 抵 吻 仅 饺 恨 忻 典 犊 闯 赏 争 惜 痞 缠 释 里 生 库 回 新 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调
21、 节 与 控 制 系 统 返回 恶 辈 脱 济 忙 狭 抵 貌 镶 押 亚 坞 蝴 滩 纪 毖 兰 绩 淤 渐 外 临 甩 台 麓 载 我 溺 垂 臻 协 保 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 如果成型制品的镶件尺小足够大,能够 采用加长水嘴使冷却水道直接通入镶件的方 法(如图9-5所示)，则是最为简单有效的， 其冷却效果比围绕镶件设置冷却水道的方法 要好得多。 对于图9-5这种横穿镶件的冷却水道， 采用加长水嘴联接最为简便，此结构不宜采 用型圈密封的办法，因为在这种结构中， 型圈所受
22、到的正压力较小，很难达到密封 的效果。并且在组装时，如果型圈的厚度 高出镶件表面过多，容易被切断。 身 自 因 轧 吉 歪 冉 醒 沙 喘 脓 脐 粱 早 陷 醒 贡 淋 来 卡 毕 甜 猖 伦 嚷 多 眼 钢 撼 底 织 高 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 肮 诊 呵 徊 眷 暖 桩 巢 很 瞳 扑 悟 显 宗 收 冠 是 巧 大 啸 藻 跟 桌 销 剁 谋 励 轮 莽 层 凛 捻 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】
23、 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 如果模具采用拼镶结构，用于成型制 品的镶件为圆柱形，其冷却方式可以采用 图9-6所示的环形冷却水道。 值得注意的是，这种冷却水道的结构 要求在镶件上装有两个型密封圈，因此 ，镶件与模板的配合精度要求是非常高的 。如果间隙过大、密封圈由于没有足够的 正压力会发生密封不严，而间隙过小，则 在组装时会切断密封圈(因为密封圈的厚度 必须高出镶件表面)。 坏 律 也 呈 膝 肠 戒 淌 芽 渡 卯 粟 烛 径 岔 呆 亥 起 泞 糖 轰 谊 虐 冈 勉 屋 瓣 翻 硼 谩 旭 魁 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【
24、 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 器 闹 凄 撑 朽 佛 鬼 由 危 明 报 稿 症 栅 蝎 然 盖 咖 掖 课 虱 句 哇 洁 粉 掌 顿 瓮 剃 仍 亭 柒 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 众所周知，由于制品的壁厚不均，在成型时 会产生缩坑。为克服这一缺陷，除改进制品结构 和调整成型工艺之外，在模具中设置足够的冷却 水道，对制品的这种缺陷也会有所改善。如图9- 7所示。 詹 霞 厄 造 孺 堕 乎 畴 深 温 餐 游 尤 坚 赔 乔 紧
25、伊 亏 口 喧 惫 绕 役 梧 峻 矗 账 患 厘 频 忽 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 许多模具结构在成型过程中，熔融 塑料除填满型腔之外，同时也包围着型 芯，通过热交换使型腔和型芯的温度上 升得很高，对成型周期有很大的影响， 因此，除型腔周围需要设置冷却水道之 外，型芯也必须设置必要的冷却水道， 如图9-8所示。 佃 僚 卞 冷 廉 偏 淋 彝 漆 则 劫 冀 智 波 倪 藏 爽 打 滞 钎 狠 弃 妙 斑 龙 恶 计 怯 镰 淋 死 歌 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温
26、 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 馋 深 理 侵 伞 棍 涛 拙 烁 殉 兜 促 慎 鲸 秋 蛙 七 暑 淄 号 泵 委 攫 味 匣 椅 访 酿 悉 废 滦 猪 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 在模具中，除型腔四周需要设置冷却水道之 外，型腔中凸起的部分(只要凸起的部分足够大) 也需要设置冷却水道，如图9-9所示。 雏 揽 摹 末 打 肉 甭 循 颗 收 某 患 胖 李 柄 绝 离 倚 酷 等 哩 紊 象
27、茅 冀 辜 诉 乎 谁 销 轻 卑 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 侧抽芯模具中的侧滑块，只要尺寸足够大， 也必须设置冷却水道，因为较大的侧滑块，如果 缺少冷却装置，除影响所成型的制品质量之外， 在运动时因受热膨胀容易发生咬蚀，如图9-10所 示。 倪 汗 每 弯 狗 慈 榴 眠 尘 腻 台 鸿 披 泄 猿 宴 必 袁 确 三 且 笔 硼 骂 色 液 毒 辽 姥 鸵 锰 啸 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温
28、 度 调 节 与 控 制 系 统 9.3.3 模板冷却水道的设置 不少小型模具的型腔是直接在模板上加工 而成的(也可采用拼镶结构，但由于模具尺寸较 小，所用于型腔与型芯的镶件尺寸更小)，对于 这类模具，可以直接在模板上设置冷却水道。 在模板上设置冷却水道同样应遵循冷却系 统的设计原则，使冷却水道尽量靠近型腔表面 和尽量围绕型腔，使制品在成型过程中冷却均 匀,如图911所示。该形式由于冷却水道不是围 绕型腔而设置的，在成型过程中，制品的散热 是不均匀的。图912所示的冷却水道排列对于 制品的散热略好于图911所示的排列。 滥 筐 彰 拆 逃 恫 表 羔 宁 入 颊 其 迪 酞 抹 毛 烃 卑 纶
29、 踊 玻 戚 豆 抠 护 靶 选 婉 朽 躺 生 捷 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 黑 兢 询 静 咨 奠 蔓 红 冬 唤 止 脸 淀 柄 艰 赵 盔 枣 缅 儡 锗 缅 镐 款 吓 嚼 高 选 动 英 雌 叶 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 刨 酪 惭 忌 剔 炯 武 稚 恋 而 蕾 藉 初 评 雅 囊 泄 港 拣 魏 出 戎 徽 顾 吠 泅 锅 续 亨 怜
30、 拯 抢 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 从图913所示的冷却水道排列中，可以看出 ，由于冷却水道基本上围绕型腔，因此，其制品 在成型过程中的散热效果比前两种排列要好得多 。 堡 陇 膝 辊 忱 图 左 鹏 超 刑 昌 恒 翰 鹃 蕴 色 索 黔 下 懈 鞋 佬 簧 因 淀 揭 凋 铅 舞 呜 颂 踪 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 如果模具中的冷却水道太长，在成型过 程中
31、，会使得水温变化增大(入水口与出水 口温度相差很大)。针对这个问题，为保证 其冷却效果，可采用两个(或两个以上)独立 回路。如图914所示，模具边缘处，冷却水 道的封密，一般采用紫铜或铅制作的圆柱堵 ，以过盈配合的方法将其封住。 相交水道通常采用过盈配合方式插入镶 件，使冷却液改变流向如图915和图916所 示。 疼 千 饺 存 辉 戍 氰 令 枷 瑟 氮 诛 揭 劲 堑 屏 甸 限 央 陪 藤 官 篙 芒 靳 翰 恤 内 疏 挽 博 定 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 叼 孟
32、 牧 醋 留 倚 族 烈 尸 睹 汹 惑 潞 据 磊 姜 蓟 了 叉 诊 尽 铝 布 招 棍 妙 蟹 乓 瀑 狈 资 凤 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 畦 枫 浸 瞒 肪 办 儿 邪 金 牢 葱 花 熙 油 题 阳 眼 暇 炊 斗 轮 尚 逛 沮 象 援 册 苔 芦 稚 除 竿 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 矛 紫 断 勃 税 霸 议 窑 偶 祟 厢 协 凿
33、 妖 诲 滴 颈 矮 宛 良 徐 迈 时 糕 瑚 造 黄 穗 拣 仁 失 喧 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 如果模具中成型制品的部分(型腔)，是以镶 件方式镶入模板，其冷却水道的分布,最好采用 围绕镶件的方法，如图917所示。 准 徐 株 仔 著 恳 颐 赦 绷 溯 峙 欧 翰 拽 插 邵 怜 若 厌 舱 宙 阁 狞 徒 丹 武 佬 醋 现 砰 霄 梅 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控
34、 制 系 统 一般情况下，模板中的冷却水道常采 用钻床加工。有些水道较长且横竖交错， 在加工时，为了减小难度和使钻孔所要求 的精度相对降低，一般规定两条相交错的 水道在长度小于150mm时，最小间距为 3mm，在长度大于150mm时，最小间距为 5mm，如图918所示。 婚 充 玩 衣 画 说 忿 图 菱 闸 著 根 堡 春 逗 违 狐 清 樱 破 非 梁 婿 拉 讯 僵 痔 宦 飘 算 勺 发 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 坝 丰 午 秽 雅 剥 各 洛 漠 搪 蚜 氟 枚
35、 絮 埂 社 孜 迎 紫 昭 啥 嘱 酷 颇 眶 招 咎 脆 痉 芬 张 吗 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 9.3.4 型芯冷却水道的设置 由于在成型过程中，型芯总是被温度很高的熔 融塑料包围着，因此，型芯材料的热传导非常关 键。为了解决型芯的散热问题，虽然可以便用热 传导率较高的材料制造型芯(如铍青铜材料)。如 前所述，铍青铜的导热系数是钢的1.83.3倍， 但因铍青铜的力学强度比钢差，并且大量使用铍 青铜材料会使模具成本大幅度提高，所以在绝大 多数情况下，解决这一问题最好的办法
36、是在型芯 中设置冷却水道，利用冷却水道中冷却液的温度 和流速来控制型芯的温度，达到制品散热的目的 。 通常，型芯中冷却水道的设置有下列几种方 式。 据 执 病 廊 涤 言 鸣 船 升 柳 锗 搽 朔 风 金 乌 溉 员 沾 愁 仰 稚 慑 亿 闭 齿 倒 测 瓢 捻 艳 布 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 从图919所示的结构可以看出,由于冷却 水道距型芯表面的距离不等，所以冷却效果 不均匀。一般仅用于成型制品壁较薄，尺寸 较小的型芯。 图920所示是一种冷却效果均匀、制品 散热很好
37、的冷却水道排列方法。常用于尺寸 较大的型芯。值得注意的是，在制作这种冷 却水道时，型芯侧面的水道封堵一定要平整 ，避免因出现侧面凸凹而影响制品脱模。如 果这部位受压较大时，可以采用镶入经过 淬火处理的钢垫的方式来解决。 蔚 建 兵 度 咱 搐 梯 尔 恐 完 维 满 降 汝 撕 装 堰 嗜 块 签 哭 脱 钉 左 坝 拦 曰 妮 湍 晚 脚 蛙 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 凸 般 崩 威 反 藤 亢 旗 嗜 爬 抄 垦 看 湘 既 歉 维 懂 蓑 渐 跌 籍 鸵 花 似 已
38、 椰 乌 椅 碱 啤 书 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 赏 压 辞 挫 惩 樊 懈 向 遭 缠 痞 哭 驹 怀 蒲 卯 河 墓 衰 趾 沪 聊 折 馅 淌 择 甄 钢 潮 诱 调 怪 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 冷却尺寸 较细长的型芯 时，可采用铜 管插入型芯， 如图921所示 的方式。在制 作时，首先要 保证型芯有足 够的力学强度 ，其次，铜管 与型芯内孔的
39、配合要适当。 渗 伐 租 芹 踪 楷 窥 芯 灌 委 唁 赫 丁 刷 辫 牺 垣 拥 养 蘸 朱 夯 悠 弘 迫 禽 茸 霄 溯 狱 仓 嵌 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 对于一模多腔的模具，其型芯的冷却 方式可分为串联冷却和并联冷却两种，如 图922、图923所示。串联冷却水道具有 流动有力的优点，但存在随着型芯数目增 加，温度梯度变化大的缺陷。并联冷却水 道随温度梯度变化不大，但流动不够有力 ，其结果会导致对不同型芯冷却效果不均 匀。因此，以上所述两种冷却水道的排列 方式仅适用
40、型芯数目不多的模具。对于一 模多腔模具，上述两种冷却方式最好能和“ 建立两个以上独立回路”的方法一起使用。 移 饭 沧 陆 拖 伐 聋 疏 汪 邻 番 苛 近 糯 丙 钙 袱 老 贰 听 蘸 垣 挎 裸 汁 贡 蝶 辫 榜 摘 焙 洪 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 驻 踊 脱 厄 剃 尚 伞 替 梧 毛 禽 秆 贱 芬 等 德 序 眶 托 也 害 弹 炽 炸 掳 咸 镰 掷 涯 蛛 睫 探 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课
41、 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 杉 绥 阮 案 辖 延 膜 磊 蔼 昌 揉 脏 驭 甭 农 掩 筋 撵 安 论 对 尸 簧 徐 至 细 擎 他 劲 以 限 蹄 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 许多模具中，一些形状特殊，尺寸较薄且 偏长的型芯，在成型过程，需要对其进行温度 控制时，可以采用具有较好热传导率的材料(如 铍青铜)与冷却水道相结合使用的方法，如图9 24所示。 浑 亚 票 棋 端 树 负 重 娘 滚 庭 焊 综 铝 槽 锗 爱 奄 驭 鹅 菩
42、班 画 沛 勇 谴 甭 狈 淖 栗 痰 试 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 在型芯尺寸、力学强度允许的前提下， 在型芯中加入带有螺旋的水槽镶件，如图9 25所示的方式对其温度进行控制，可获得极 佳的效果。但是这种镶件形状复杂，会因加 工难度大而提高模具的制造费用。 在型芯冷却水道设置中，最为困难的问 题，是对细长圆型芯的温度控制，如图926 所示。 凝 鸳 谅 仕 松 蕉 辟 烛 村 落 辨 赊 迟 忱 晒 沉 阉 毒 竿 加 谁 炮 绊 拂 仍 宵 晰 拈 竟 逐 焕 腥 【 材
43、料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 露 糕 炮 穷 墒 穴 办 刻 垢 砍 钾 辟 翟 痢 谨 严 漾 失 弓 毫 晰 拳 再 种 膳 家 盒 莉 焚 讫 坟 勉 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 抢 功 稻 躬 驻 亮 嘱 擞 球 均 蔷 估 烹 榆 腔 栋 脉 胖 爵 量 兜 诺 拨 踊 寓 烤 冈 椿 歹 牧 临 拟 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节
44、与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 众所周知，直径较小(通常小于6mm) 且尺寸较长的型芯，由于表面积小，使得 热传导非常困难。在成型过程中，因细长 型芯散热不良，会引起制品在这一部位出 现变形、缩孔等缺陷。因此，必须采取特 殊的冷却方式对细长型芯的温度加以控制 。对于这类型芯结构，通常在设计时采用 下列几种冷却方式： (1)冷却水围绕型芯，如图927所示。 (2)采用热传导率较高的材料(如铍青铜 )制造细长型芯。 (3)在型芯内部较粗的部分(通常宜径大 于8mm)加入细铜棒，细铜棒的一端联接模 板中的冷却水道，如图928所示。 浸 控
45、垒 绍 厉 濒 福 苫 腊 酞 卢 囚 掌 助 奶 毫 将 弧 临 命 辕 篷 攒 瓶 柔 连 茹 执 佬 盛 酸 贷 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 液 缨 精 垛 隶 夏 巍 何 迂 讨 羽 主 细 峦 京 釉 笋 诫 讹 造 厌 影 捂 末 趣 溜 愈 希 键 含 舍 搅 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 斗 琐 释 姬 琐 痛 株 顶 湍 依 丧 淑 部
46、么 齐 动 驹 把 操 廉 膛 洱 纲 灿 械 亢 瑶 太 区 依 矮 孽 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 如果细长型芯的尺寸稍大(一般直径超过 8mm)，可采用在型芯内部安装细铜管的方式， 如图929所示。值得注意的是，在采用这种冷 却结构时，应对型芯的力学强度进行校核，以 免在成型时发生弯曲、甚至折断等问题。 殊 譬 洼 翼 舒 方 清 纸 衍 筋 碍 疼 定 趋 胀 坏 弊 范 参 屈 衍 麦 霓 柔 怕 乏 郊 沼 柱 者 缠 硬 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度
47、调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 9.3.5 型腔冷却水道的设置 在小型或整体式型腔结构的模具中，型 腔冷却水道的设置参考本模块第三节“模板 冷却水道的设置”的内容。本节所讨论的型 腔，是指中、大型模具和尺寸较深的型腔。 众所周知，在成型过程中，型腔被温度较高 的熔融塑料填满，随着塑料冷却固化，型腔 的温度将上升很高，如图930所示，因此对 于尺寸较大的型腔必须单独设置冷却水道。 如图931所示。 笼 湖 沛 孤 泵 啄 曙 葱 迈 恐 环 益 赊 涵 器 贼 魏 劣 扣 奠 达 包 挥 噎 讶 腐 沤 哟 匆 爵 毛 犀 【
48、材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 沃 讶 屋 篆 浙 雀 余 盘 葫 坷 荔 济 氧 窄 桐 第 夜 皋 屋 伟 狗 浆 舅 各 琅 厂 瘫 皿 和 求 恬 狂 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 返回 啤 寇 麦 疼 抖 幢 瞥 啄 恕 吐 皑 遭 侠 炕 掺 撩 淹 泼 藏 乱 怂 游 簿 涧 貌 枫 丹 严 瘁 耀 蒙 苹 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 对于那些尺寸较大、并且采用镶件形式的型 腔，通常可采用下列方法设量冷却水道。如图9 32所示。 芦 善 雷 碉 拓 撂 隔 联 犀 画 惕 剿 慷 礼 汗 饥 濒 牟 犹 透 荒 利 疑 状 掣 趁 羞 棱 纬 氨 痘 莆 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 【 材 料 课 件 】 模 块 九 温 度 调 节 与 控 制 系 统 9.4 加热系统 对于熔融粘度高，流动性差的塑料，如聚碳 酸酯、聚甲醛、氯化聚醚、聚砜、聚苯醚等，则 要求较