某注塑模具設(shè)計的溫控系統(tǒng)設(shè)計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u8758某注塑模具設(shè)計的溫控系統(tǒng)設(shè)計計算案例 1316851.1模溫對塑件質(zhì)量的影響 1239671.2模溫對生產(chǎn)效率的影響 2292331.3冷卻系統(tǒng) 2無論注入怎樣的塑料，都是會有一個適合的溫度范疇。在這里溫度范疇內(nèi)，塑料熔體流通性好，便于添充型腔，出模后收攏和漲縮形變小，形狀和規(guī)格平穩(wěn)，具備較高的物理性能和表層質(zhì)量。為了更好地將模具溫度操縱在有效的范疇內(nèi)，必須設(shè)計方案一個模具溫度調(diào)整系統(tǒng)軟件。由于注塑加工模具的溫度調(diào)整能力不但危害塑件的品質(zhì)，還影響了生產(chǎn)率。實際上，模具溫度控制系統(tǒng)設(shè)計的有效是否，影響到產(chǎn)品成本和經(jīng)濟收益。1.1模溫對塑件質(zhì)量的影響1、改善成形性每一種塑料都是有其環(huán)境濕度成型模具溫度。假如在生產(chǎn)過程里能持續(xù)保持模具溫度，就能增強其成型性。模具溫度過低，會減少塑件的熔體流通性，使塑件外形不清楚，乃至使模具填充不滿意。假如模具溫度過高，塑件在出模全過程中合出模后會形變，減少形狀和大小的精度。2、成形收縮率運用模具溫度調(diào)整系統(tǒng)軟件維持模具溫度穩(wěn)定，可合理減少塑料成型縮水率的起伏，提升塑件達標率。選用適合的模具溫度有益于減少塑料的成型縮水率，進而提升塑件的規(guī)格精度。而且可以減少成型周期時間和生產(chǎn)效率。3、塑件變形塑件的型芯與型芯溫度差過大，會使塑件收攏不勻稱，造成塑件漲縮形變。尤其是會發(fā)生壁厚不均勻、外形比較復(fù)雜的塑件。應(yīng)選用適合的制冷控制回路，以保證勻稱的模具溫度，并清除塑料零件的漲縮。4、尺寸穩(wěn)定性針對結(jié)晶體塑料，應(yīng)用高的模具溫度有益于結(jié)晶體全過程，防止存儲和運用全過程中的規(guī)格形變；針對軟性塑料，應(yīng)用低模溫有益于塑件的規(guī)格可靠性。5、力學性能模具溫度可以進一步提高塑件的物理性能。例如模具溫度過低，塑件熱應(yīng)力會擴大，或是會出現(xiàn)顯著的熔接痕。針對低粘度的硬質(zhì)的塑料，選用高的模具溫度可以大大減少內(nèi)應(yīng)力裂開。1.2模溫對生產(chǎn)效率的影響就注塑成形加工工藝來講，模具可以當作是一個換熱器。塑膠熔體凝結(jié)全過程中釋放出來的發(fā)熱量約有5%以輻射源和熱對流的方法釋放到空氣中，其他95%被模具的冷卻介質(zhì)(通常是水)帶去。因而，模具的生產(chǎn)效率關(guān)鍵在于冷卻介質(zhì)的熱交換器實際效果。據(jù)調(diào)查，模具的冷卻時間約占全部注塑周期時間的2/3到4/5，因而減少注塑周期時間中的冷卻時間是生產(chǎn)效率的重要。因而，在設(shè)計過程中盡可能操縱冷卻時間。設(shè)計方案注塑模具溫度自動控制系統(tǒng)的目地是操縱模具溫度，使注塑產(chǎn)品品質(zhì)好，生產(chǎn)效率高。1.3冷卻系統(tǒng)根據(jù)前面的資料，取閉模時間3S，開模時間3S，頂出時間2S，冷卻時間20.5S，保壓時間10S，總周期為40S。其中，保壓時間的確定有經(jīng)驗公式可遵循：T=0.3（S+2S） （9·1）S塑件平均壁厚，S取3mm=0.3×（3+2×3）=6.3（S） 若根據(jù)前面的資料，PS的保壓時間在15~40S之間，計算的結(jié)果顯然是不符合的，但根據(jù)實際生產(chǎn)資料表明，其保壓和冷卻的時間和也只是15S，所以，參考實際的生產(chǎn)資料，以經(jīng)驗公式的計算值為依據(jù)會更好，這是取保壓時間為10S的原因。冷卻時間，依塑料種類，塑件壁厚而異，一般用下式計算：（9·2）=㏑[×]=21.25（S）式中：——塑件平均壁厚，S取3mm；塑料熱擴散系數(shù)(mm/s)=0.08；——成型溫度200~250℃，T取210；——脫模溫度60~100℃，T取60；——模具溫度40~60℃，T取50；每完成一個注射成型周期，需要注射熔料的時間為20s,選取取模的時間為15s，則每完成一次注射成型的時間為：（9·3）=21.25+20+10=51.25s則每小時注射次數(shù)N=3600/51.2559（次）（9·4）式中：——每次澆注總質(zhì)量；——每小時成型次數(shù)；計算得=8.128kg/h （9·5）式中：——塑料比熱容，kj；——分別為熔體溫度和推出塑件溫度；——塑料的熔化潛熱；代入數(shù)據(jù)得：=[2.554（210-60）+240]=623.1kj/kg1、冷卻水的體積流量（9·6）式中：——冷卻介質(zhì)的體積流量；——每小時注入質(zhì)量，W60每分鐘注入質(zhì)量；——單位質(zhì)量塑件冷卻釋放的熱量；——冷卻液體的密度；——冷卻液體的比熱容；——冷卻介質(zhì)出口溫度；——冷卻介質(zhì)進口溫度;代入數(shù)據(jù)得=4.09×10-3（m3/min）2、確定冷卻管直徑根據(jù)上述條件計算出冷卻水流量體積，選取冷卻水的水道直徑為8毫米3、冷卻水在管道內(nèi)的流速v4、冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)的傳熱膜系數(shù)h查表取f=6.84(水溫為25℃)（9·7） =1.19415×105KJ/() 式中，——與冷卻介質(zhì)溫度有關(guān)的物理系數(shù)；——冷卻介質(zhì)在一定溫度下的密度(kg/)5、冷卻水管傳熱面積（9·8）式中：