【正文】 ax→θ1min ，而 θ3從 θ3min→θ3max→θ3min ，呈周期性變化，須采用平均溫度的概念來表征該冷卻過程的溫度水平。 5．冷卻過程中塑件和模壁的溫度 設(shè)在冷卻過程中塑件的溫度為 θ模壁的溫度為 θ3，它們之間存在著溫度差， Q2才從模具中通過冷卻系統(tǒng)散發(fā)出去， Q1與 (θ1— θ3)的關(guān)系可由下式確定 ? ? ??? MzfhQ 3121 ?? 即 ? ? ? ???? zM fhQ 2231 /?? （ 1042） 式中 fz—— 塑件的表面積 (m2)； β—— 有效傳熱率；， t1為注射時(shí)間 (s)； t2為冷卻時(shí)間 (s)，t3為注射周期； h2—— 塑件與模具間的傳熱系數(shù)， h2可取 11 549kJ／(m2 ③ 采用如下分配方案 ?????2222KG （ 1041）。 GG, 、 GK的計(jì)算方法： ① 以塑件壁厚的中性面作為凹模和型芯冷卻的交界面來計(jì)算?！?/KJ； θ3M—— 型腔壁的平均溫度， ℃ θ4M—— 冷卻水管壁的平均溫度， ℃ 4．由冷卻管道帶走的熱量 Q2 單位時(shí)間內(nèi)制件中由冷卻水管帶走的熱量 Q2應(yīng)為 Q2=Q一 (Qc+QR+QL) 式中 Q—— 型腔內(nèi)需傳遞的總熱量。 注射模中，圍繞著型腔往往有多個(gè)冷卻水管，該型腔與每一個(gè)冷卻水管之間熱阻單獨(dú)計(jì)算，則相應(yīng)的總熱阻為 ???ni viv RR 111（ 1036） 式中 Rv—— 總熱阻； Rvi—— 型腔與每個(gè)水管之間的熱阻； n—— 型腔所對(duì)應(yīng)的冷卻管道數(shù)。 ??????????????????????Rv= ???????????值得注意的是，式 (10—29)僅適用于具有相同進(jìn)口及出口截面的兩平行平面的傳熱情況，在注射模中型腔壁并不一定與冷卻水管壁的面積相等。 3．模板的熱傳導(dǎo)阻力 型腔內(nèi)塑件的絕大部分熱量 Q2是通過模板由型腔壁傳遞給冷卻水管壁的。h． ℃ )； δs—— 隔熱墊厚度， m； λs—— 隔熱材料的熱導(dǎo)率，石棉板約為 0． 561 kJ／ (． ℃ )； λM—— 模具材料的熱導(dǎo)率， kJ／ (mhh． ℃ )。h． ℃ )； 合金鋼 h2=377kJ／ (m2 （ 2） 由輻射所散發(fā)的熱量 QR(kJ/h) (1024) ?????????????? ???????? ?? 40421 100273100 ??? MMR AQ (1025) 式中 ε—— 輻射率，磨光表面 ε=～ ，一般加工面ε=~，毛坯表面 ε=。h． ℃ )。 表 10— 4中也給出了常用塑料 Ql的近似值。 對(duì)于某些塑料，可從圖 102中得到不同溫度下的熱焓量，也可以由下式近似求得 ? ? ucQ ??? m i n1m a x121 ?? (1019) 式中 c2—— 塑料的比熱容， kJ／ (kg 1．單位時(shí)間里型腔內(nèi)的總熱量 Q 總熱量 Q(kJ/h)為 11 N GQW ??(1018) 式中 W—— 單位時(shí)間內(nèi)注入型腔中的塑料質(zhì)量， kg／ h； N—— 每小時(shí)注射次數(shù)； G—— 每次塑料的注射量， kg； Q1—— 單位質(zhì)量的塑料制件從熔體進(jìn)入型腔開始到冷卻結(jié)束時(shí)所放出的熱量， kJ／ kg；又稱為單位熱流量之差或熱焓之差。 解： (1)求塑料制件在固化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 Q 查表 104得聚丙烯的單位熱流量 kgKJQ / 21 ?? 故 hKJW / 421 ??????(2) 求冷卻水的體積流量 由式 (10— 12)得 ? ? ? ? m i n/60/ 32342111 mcWQqv?????????? ???（ 3） 求冷卻管道直徑 d，查表 101，為使冷 卻水處于湍流狀態(tài)， 取 d=25mm ? ? smdqv v /601000/222 ??????? ??(4)求冷卻水在管道內(nèi)的流速 v 由式 (10— 16)得 (5)求冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)之間的傳熱膜系數(shù) h 查表 10— 5，取 f=(水溫為 30℃ 時(shí) )， 再由式 (102)得 ? ? ? ?? ?ChmKJdvfh????????????24/)1000/25(?(6)求冷卻管道總傳熱面積 A 由式 (10— 14)得 ? ?? ?2441 2/60/ mhWQA ???????????(7)求模具上應(yīng)開設(shè)的冷卻管道的孔數(shù) n 由式 (10— 17)得 ? ? ? ? 81000/3001000/ ?????dLAn?三、冷卻管道的詳細(xì)計(jì)算 一般的注射模冷卻管道設(shè)計(jì)中，采用上節(jié)所介紹的簡易計(jì)算已足夠。 模具應(yīng)開設(shè)的冷卻管道的孔數(shù)為 dLAn?? (1017) 式中 L—— 冷卻管道開設(shè)方向上模具長度或?qū)挾龋?m。s； 24dqv v?? (1016) v—— 冷卻介質(zhì)的流速， m／ s； qv—— 冷卻介質(zhì)的體積流量， m3／ s； d—— 冷卻管道的直徑， m。h ． ℃ )； c1—— 冷卻介質(zhì)的比熱容， kJ／ (kgh ． ℃ )； Δθ—— 模溫與冷卻介質(zhì)溫度之間的平均溫差， ℃ ?！?)； θ θ4—— 分別為塑料熔體的溫度和推出前塑件的溫度，℃ ； u—— 結(jié)晶形塑料的熔化潛熱， kJ／ kg。℃ )； θ1—— 冷卻介質(zhì)出口溫度， ℃ ； θ2—— 冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度， ℃ 。 式 (106~11)中， θc為棒類或板類塑件的初始成型溫度(℃ )； θM為模具溫度 (℃ )； R為棒類塑件的半徑 (cm)； S為板類塑件的厚度 (cm)。 ② 聚丙烯 McRt????? 23(棒類 ) （ 108） McSt????? 23（板類） （ 109） 以上兩式的適用范圍是 θc=232． 2～ 282． 2℃ ，θM=4． 4～ 79． 4℃ 。 (2)塑件截面內(nèi)平均溫度達(dá)到規(guī)定的塑件出模溫度時(shí)所需要的冷卻時(shí)間 t2(s)為 ?????????????????MMcSt??????? 2212228ln( 105) 式中 θ2—— 截面內(nèi)平均溫度， ℃ 。 （ 103） 上述的第一條準(zhǔn)則，假定： a、塑件的溫度只沿垂直于模壁的方向傳遞，即簡化成一維導(dǎo)熱問題，圖 10— l。同理可得第二條準(zhǔn)則的冷卻時(shí)間 t2的簡化公式。 b、塑料的注射溫度不變，且塑件內(nèi)、外表面的溫度在充模時(shí)降低到模具的溫度并維持恒定。 第二節(jié) 冷卻管道的工藝計(jì)算 一、冷卻時(shí)間的計(jì)算 什么是塑件在模具內(nèi)的冷卻時(shí)間？ 通常指塑料熔體從充滿型腔時(shí)起到可以開模取出制件的這一段時(shí)間。 ② 塑件截面內(nèi)的平均溫度已達(dá)到所規(guī)定的塑件的出模溫度。 增大冷卻介質(zhì)的傳熱面積 A，需在模具上開設(shè)尺寸盡可能大和數(shù)量盡可能多的冷管道，但由于模具上有各種孔 (如推桿孔、型芯孔 )和縫隙 (如鑲塊接縫 )的限制，只能在滿足模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的情況下盡量多開設(shè)冷卻水管通道。一般注射模具所用的冷卻介質(zhì)是常溫水，若改用低溫水，便可提高模具與冷卻介質(zhì)之間的溫度差Δθ，提高注射成型的生產(chǎn)率。 即當(dāng)冷卻介質(zhì)溫度和冷卻管道直徑不變時(shí)，增加冷卻介質(zhì)的流速 v，可提高傳熱膜系數(shù)。 （ 101） 1．提高傳熱膜系數(shù) 冷卻介質(zhì)在圓管內(nèi)呈湍流流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)之間的傳熱