模具設(shè)計(jì)第9章__溫度調(diào)節(jié)與控制系統(tǒng)(已修改)
2024-12-20 10:22 本頁(yè)面
【正文】 第九章 溫度調(diào)節(jié)與控制系統(tǒng) 內(nèi)容簡(jiǎn)介： 本章講述模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功用；模具冷卻系統(tǒng)參數(shù)的計(jì)算；冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的原則、冷卻水道在模具中的位置、各種類型冷卻水道的設(shè)計(jì)； 加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)（包括電加熱、整齊或過(guò)熱水加熱、煤氣及天然氣加熱等）； 模具溫度控制器簡(jiǎn)介，包括模具溫度控制器的作用和使用。 第九章 溫度調(diào)節(jié)與控制系統(tǒng) 學(xué)習(xí)目的和要求： 使學(xué)生掌握加熱與冷卻裝置設(shè)計(jì)計(jì)算，并能理論聯(lián)系實(shí)際，正確設(shè)計(jì)出注塑模具的加熱與冷卻系統(tǒng)。 重點(diǎn)： 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)和加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 難點(diǎn)： 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)和加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 概述 模具加熱方法：蒸汽加熱、熱油、熱水加熱及電加熱等方法， 最常用的是電阻加熱法； 冷卻方法：常溫水冷卻、冷卻水強(qiáng)力冷卻或空氣冷卻等方法， 大部分采用常溫水冷卻法。 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功用 1 改善成型條件 2 穩(wěn)定制品的形位尺寸精度 3 改善制品機(jī)械、物理性能 4 提高制品表面質(zhì)量 表 91 模具的冷卻與加熱 確定冷卻或加熱措施的原則。 ① 對(duì)于粘度低 、 流動(dòng)性好的塑料 ， 可采用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻 ， 并通過(guò)調(diào)節(jié)水的流量大小控制模具溫度 。 如果對(duì)這類塑料制品的生產(chǎn)率要求很高 ， 亦可采用冷水控制模溫 。 ② 對(duì)于粘度高、流動(dòng)性差的塑料，經(jīng)常需要對(duì)模具采用加熱措施。 ③對(duì)于粘流溫度或熔點(diǎn)不太高的塑料，一般采用常溫水或冷水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。有時(shí)也可采用加熱措施對(duì)模溫進(jìn)行控制。 ④對(duì)于高粘流溫度或高熔點(diǎn)塑料，可采用溫水控制模溫。 ⑤對(duì)于熱固性塑料，必須對(duì)模具采取加熱措施。 ⑥由于制品幾何形狀影響，制品在模具內(nèi)各處的溫度不一定相等，可對(duì)模具采用局部加熱或局部冷卻方法，以改善制品分布情況。 ⑦ 對(duì)于流程很長(zhǎng) 、 壁厚又比較大的制品 ， 或者是粘流溫度或熔點(diǎn)雖然不高 、 但成型面積很大的制品 ，可對(duì)模具采取適當(dāng)?shù)募訜岽胧?。 ⑧ 對(duì)于工作溫度要求高于室溫的大型模具 ， 可在模內(nèi)設(shè)置加熱裝置 。 ⑨ 為了實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)和控制模溫 ， 必要時(shí)可在模具中同時(shí)設(shè)置加熱和冷卻裝置 。 ⑩ 對(duì)于小型薄壁制品 ， 且成型工藝要求的模溫也不太高時(shí) ， 可直接依靠自然冷卻 。 需要指出 ， 模具中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)后 ， 會(huì)給注塑成型生產(chǎn)帶來(lái)一些問(wèn)題 。 因此 ， 在設(shè)計(jì)模具和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí) ， 均要想辦法加以預(yù)防 。 模具冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 冷卻時(shí)間的計(jì)算 5 冷卻水入口與出口處溫差校核 冷卻水的進(jìn)出口溫差由下式進(jìn)行校驗(yàn)： ??? ??????CdGtt i221 900)(溫差過(guò)大：冷卻效果好，冷卻不均勻 溫差?。豪鋮s效果不好，冷卻均勻 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) ，冷卻水道盡可能設(shè)置在靠近型腔 (型芯 )表面，如 圖 92所示。 ，冷卻水道應(yīng)安排得盡量緊密。 8mm，并且各個(gè)水道的直徑應(yīng)盡量相同，避免由于因水道直徑不同而造成的冷卻液流速不均。 4 對(duì)于中、大型模具，對(duì)冷卻液在出、入口處的溫差，一般希望控制在 5℃ 以下，而精密成型模具、多型腔模具的出、入口溫差則要控制在 2～ 3℃ 以下，冷卻水道長(zhǎng)度在～ 。因此，對(duì)于中、大型模具，可將冷卻水道分成幾個(gè)獨(dú)立的回路來(lái)增大冷卻液的流量，減少壓力損失，提高傳熱效率。 5 冷卻液在模具中的流速，以盡可能高一些為好，但就其流動(dòng)狀態(tài)來(lái)說(shuō)以湍流為佳。在湍流下的熱傳遞比層流高10～ 20倍，因?yàn)樵趯恿髦欣鋮s液作平行于冷卻水道壁諸同心層的運(yùn)動(dòng)，每 — 個(gè)同心層都好比一個(gè)絕熱體，從而妨礙了模具向冷卻液散發(fā)熱過(guò)程的進(jìn)行。 6. 制品較厚的部位應(yīng)特別加強(qiáng)冷卻。 。通常，從力學(xué)強(qiáng)度出發(fā)，選擇鋼材為模具材料．如果只考慮材料的冷卻效果時(shí)，則導(dǎo)熱系數(shù)愈高，從熔融塑料上吸收熱量愈迅速，冷卻得愈快 (各種材料的 值見(jiàn)表 93)。因此，在模具中對(duì)于那些冷卻液無(wú)法通到而又必須對(duì)其加強(qiáng)冷卻的地方，可采用鈹青銅 (Be— Cu)材料進(jìn)行拼 鑲 。由表 93可知：鈹青銅 Be— Cu材料的導(dǎo)熱系數(shù)為銅材的 ～ 。 ? 冷卻水道在模具中的位置 冷卻水道應(yīng)圍繞模具所成型的制品，且盡量
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