模具設(shè)計第9章__溫度調(diào)節(jié)與控制系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-01-04 10:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 要求較高的模溫，此時需要對模具進行加熱。若模溫過低，則會影響塑料的流動性，產(chǎn)生較大的流動剪切力，使塑件的內(nèi)應(yīng)力較大，甚至還會出現(xiàn)冷流痕、銀絲、注不滿等缺陷。尤其是當冷模剛剛開始注塑時，這種情況更為明顯。但是，模溫也不能過高，否則要延長冷卻時間，且塑件脫模后易發(fā)生變形。當模溫要求在 80℃ 以下時，模具上無需設(shè)置加熱裝置，可利用熔融塑料的余熱使模具升溫，達到要求的工藝溫度。若模溫要求在 80℃ 以上時，模具就要有加熱裝置。 電加熱 電加熱為最常采用的加熱方式 ， 其優(yōu)點是設(shè)備簡單 、 緊湊 、 投資小 ， 便于安裝 、 維修 、使用 ， 溫度容易調(diào)節(jié) ， 易于自動控制 。 其缺點是升溫緩慢 ， 并有加熱后效現(xiàn)象 ， 不能在模具中交替地加熱和冷卻 。 模具電加熱有電阻絲加熱和工頻加熱兩類 ， 后者因加熱裝置構(gòu)造比較復(fù)雜 ， 體積大 ， 所以很少采用 。 1 模具電阻絲加熱的形式： (1)直接用電阻絲作為加熱元件 。 將電阻絲繞制成螺旋彈簧狀 ， 再將它套上瓷管或帶孔的陶瓷元件 ， 安放在加熱板或模具的加熱孔中 ， 如 圖 933所示 。 為安全起見 ， 最好用云母及石棉墊片與加熱板外殼絕緣 。 這種電加熱板俗稱電爐板。直接用電阻絲作加熱元件的方法雖然簡單，成本低廉，但由于電阻絲直接與空氣接觸，容易氧化損耗，因而使用壽命短，而且熱量損耗較大，不利于節(jié)能。此外，赤熱的電阻絲暴露在模外也不安全，電阻絲燒壞后也不便于維修。 返回 (2)加熱板中插入電熱元件 。 一般是將一定功率的電阻絲密封在金屬管內(nèi) ， 作成標準的加熱元件 。 在電阻絲與金屬管內(nèi)填充以石英砂或氧化鎂等耐熱材料 ， 在管內(nèi)的兩端墊有云母片或石棉墊片 ， 在電阻絲出口處用瓷塞塞住 ， 電阻絲兩端頭通過瓷塞上的兩個小孔引出 （ 如 圖 934所示 ） 這樣組成的電加熱元件俗稱電熱棒 ， 根據(jù)模具所需加熱功率來選用電熱棒的型號和數(shù)量 ， 確定連接方式（ 并聯(lián)或串聯(lián) ） ， 并以此確定加熱板上的孔徑及數(shù)量 。 返回 電加熱棒插入加熱板中的加熱方法，由于電阻絲與外界空氣隔絕，因此不易氧化，使用壽命長，電熱棒燒壞后也便于更換，同時使用中也比較安全。 電加熱板中的插孔位置，應(yīng)考慮塑件的頂出位置，同時要求盡量對稱、等距、靠邊，頂桿的布置也需照顧電熱棒插孔而作適當?shù)恼{(diào)整。 (3）電熱套（圈）或電熱片，即在模具型腔外圍套上電熱套（圈）或裝上幾塊（ 2～ 4塊）電熱片，以補充模具上加熱量的不足。在小型模具內(nèi)部安裝電熱棒有困難時，也可采用此電加熱形式。電熱套應(yīng)與模具外形相吻合，最常見的有矩形和圓形兩種。矩形電熱套由四塊電熱片構(gòu)成，用導線和螺釘連成一體。圓形電熱套也是通過螺釘夾緊在模具上，它可以制成整體式和兩半式，前者加熱效率好，后者制造及安裝方便。如果模具外圍有側(cè)面型芯，不便于安裝電熱套時，可采用電熱片，并用螺釘緊固在模具上。電熱套和電熱片都是用云母片繞上扁電阻絲，再裝夾于特制的金屬外殼里，并用云母片絕緣而制成。這種形式的電加熱方法，由于電熱套有一面與大氣相接觸，因而熱量損失大，電功率耗費多。 2 電熱裝置的計算 模具電加熱的基本要求是：合理分布電熱元件，使模具型腔表面的溫度均勻一致，且不隨時間改變而發(fā)生明顯的波動。因此，電熱元件的計算功率必須符合加熱所需的功率。要達到模具加熱均勻，保證符合成型溫度條件，在設(shè)計電熱裝置時，必須綜合考慮以下各點：采取加熱模具的保溫措施，以減少熱量損失；正確合理地布置電熱元件；加熱板的中央和邊緣部位，分別采用不同功率的電熱元件；大型模具的加熱板，可考慮安裝兩個調(diào)溫器，以調(diào)節(jié)加熱板中央和邊緣部位的溫度。 要準確地計算所需要的電加熱功率 ， 必須作模具的熱平衡計算 。 塑料成型所消耗的熱量包括：塑料升溫所需的熱量 、 模具側(cè)表面向周圍空氣散失的熱量 、 模具模板與注塑機連接處所傳走的熱量 、 開模過程中分型面散失的熱量以及模具在清理過程中用壓縮空氣吹模具所帶走的熱量等 。 分別算出以上各項熱量 ，通過熱平衡方程式即可計算出每小時所需的熱量 ， 進而算出所需的電加熱功率 。 上述各項計算是
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