模具设计指南-模温控制
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第一节注射模具温度调节概论第二节注射模具冷却系统的结构形式第三节模具的加热装置第一节注射模具温度调节概论一、模具的热传导熔融塑料传给模具的热量有三种形式1、熔融的塑料在注入模体时,将热量传导给模具,使模具温度上升,同时熔料的温度也随之下降。
2、注射完毕后,熔料和模具产生一个温差。
热量总是由高温区向低温区传递高温熔料必然向温度较低的模具传导,这个传导的热量,俗称“显热”。
3、塑料熔体在与模体热交换时,使其温度迅速降低,而产生变相固化。
这个过程产生的热量称为熔化热量。
熔融塑料在单位时间内传导给模具的总热量Q为:Q=GΔi式中Q—单位时间内熔料传导给模具的总热G—单位时间内注入模具内塑料熔体的质量△i —成型时单位质量塑料释放的热量二、调节模具温度的作用注射成型过程中,模温直接影响塑料的充模和塑件的定型以及注射周期和塑件质量。
1、缩短成型周期缩短成型周期的主要途径是缩短塑件冷却固化时间。
其表达式为:T Q k t △式中 t —冷却时间;K —系数;Q —总热量;∆T —温差。
2、调节模具温度在均衡状态,可稳定成型收缩率,提高塑件的尺寸精度。
3、在注射填充过程中,熔料保持良好的流动性和成型性。
以提高塑件的表面质量。
4、模具温度达到较好的热平衡状态,可改善塑件顺序固化成型条件有利于补缩压力的传递,避免注射缺陷。
5、调节模具温度,可均衡成型零件各部冷却速度,以减少塑件内应力引起的塑件变形。
6、在特殊情况下,可通过加热的方法,提高模具的温度。
三、冷却系统冷却效果的衡量标准冷却效果就是:塑件冷却固化过程中,在限定的时间内,冷却系统带出热量的多少和模具温度的均匀程度。
影响因素:1、冷却介质的多少;2、冷却通道与成型区域的接近程度;3、冷却水道的长度和设计布局;4、冷却通道的直径以及冷却介质的流动状态;5、从入口到出口冷冷却介质的温差;6、熔融塑料与模具的温差。
四、冷却系统的设计要点1、冷却水道与成型面各处应取相同的距离。
第10章模温控制模具温度对胶件的成型质量、成型效率有着较大的影响。
在温度较高的模具里,熔融胶料的流动性较好,有利于胶料充填型腔,获取高质量的胶件外观表面,但会使胶料固化时间变长,顶出时易变形,对结晶性胶料而言,更有利于结晶过程进行,避免存放及使用中胶件尺寸发生变化;在温度较低的模具里,熔融胶料难于充满型腔,导致内应力增加,表面无光泽,产生银纹、熔接痕等缺陷。
不同的胶料具有不同的加工工艺性,并且各种胶件的表面要求和结构不同,为了在最有效的时间内生产出符合质量要求的胶件,这就要求模具保持一定的温度,模温越稳定,生产出的胶件在尺寸形状、胶件外观质量等方面的要求就越一致。
因此,除了模具制造方面的因素外,模温是控制胶件质量高低的重要因素,模具设计时应充分考虑模具温度的控制方法。
概念:对模具加热或冷却,将模温控制在合理的范围内。
——模具冷却介质:水、油、铍铜、空气等;——模具的加热方式:热水,蒸气,热油、电热棒加热等。
温度控制的重要性模温对不同塑料的影响1.对流动性较好的塑料(PE、PP、HIPS、ABS等),降低模温可减小应力开裂(模温通常为60°左右);2.对流动性较差的塑料(PC、PPO、PSF等),提高模温有利于减小塑件的内应力(模温通常在80°至120°之间)。
模温对塑件成型质量的影响(1)过高:脱模后塑件变形率大,还容易造成溢料和粘模;(2)过低:则熔胶流动性差,表面会产生银丝、流纹、啤不满等缺陷;(3)不均匀:塑件收缩不均匀,导致翘曲变形。
模具温度直接影响注塑周期模具冷却时间约占注塑周期的80%。
10.1模具温度控制的原则和方式10.1.1模具温度控制的原则为了保证在最有效的时间内生产出高外观质量要求、尺寸稳定、变形小的胶件,设计时应清楚了解模具温度控制的基本原则。
(1)不同胶料要求不同的模具温度。
(2)不同表面质量、不同结构的模具要求不同的模具温度,这就要求在设计温控系统时具有针对性。
一体化压铸模温控方案一、为啥要温控。
咱先得明白为啥要给一体化压铸模搞个温控方案呢?你想啊,压铸这个过程就像做饭一样,温度得合适才行。
温度要是太高了,那模具就跟个暴躁的小怪兽似的,可能会变形、磨损得特别快,而且压铸出来的零件质量也不咋地,可能到处都是瑕疵,就像烤糊了的蛋糕。
温度要是太低呢,金属液就不愿意好好听话,可能流得不畅快,零件就会有缺肉的地方,就像蛋糕没发起来似的。
所以啊,温度控制是保证压铸顺利进行和产品质量的关键因素。
二、基础的温控设备。
1. 加热元件。
首先得有加热棒或者加热板这种东西。
加热棒就像一个个小火柴棍,不过是超级耐热的那种,可以插在模具里面,均匀地给模具加热。
加热板呢,就像是给模具盖了个小热毯子,从外面给模具传递热量。
这些加热元件的功率得选好,就像你选电暖器得选合适的瓦数一样,功率小了,模具热得慢;功率大了,可能会局部过热。
2. 冷却通道。
冷却通道就像是模具的小空调系统。
一般在模具里面会设计一些弯曲的通道,就像小迷宫一样。
冷水或者冷却油可以在这些通道里流动,把模具多余的热量带走。
通道的设计很有讲究,要是设计得不合理,可能有的地方冷却过度,有的地方还热着呢,就像你家空调有的房间冷得要命,有的房间还热乎乎的。
三、温控的控制策略。
1. 温度传感器。
这就像是模具的小体温计。
要在模具关键的地方装上温度传感器,比如靠近型腔的地方,因为那里的温度对压铸产品的质量影响最大。
这些传感器能实时地把温度数据传给控制系统,就像小间谍一样,时刻汇报模具的温度情况。
2. 控制系统。
控制系统就像一个聪明的大脑。
它根据温度传感器传来的数据,决定什么时候该加热,什么时候该冷却。
如果温度低了,它就指挥加热元件开始工作;如果温度高了,就打开冷却通道的阀门,让冷却液流起来。
而且这个控制系统还可以设置温度的上下限,就像给模具的温度设定了一个小范围的安全区,一旦温度超出这个范围,它就会报警,就像拉响警报一样,告诉操作人员有问题了。
模具的温度控制模具是制造零件、产品的重要工具,可以制造出各种形状、尺寸、材料的产品。
而模具的温度控制是非常重要的一环,它直接影响着产品的质量、生产效率和模具寿命等因素。
下面我们来详细了解一下模具的温度控制。
一、模具温度的影响模具温度的高低对产品质量的影响是非常大的。
模具温度过高可能导致产品变形、出现开裂、缺损等问题,而模具温度过低则会导致产品表面不光滑、容易出现翘曲等问题。
因此,在生产中,需要对模具的温度进行严格控制,以确保产品的质量。
二、模具温度控制的方法1. 水流控制法这种方法是通过向模具注入冷却水或加温水来控制模具的温度。
具体来说,就是在模具上设置一个进水口和出水口,通过水流量来控制模具的温度。
这种方法简单易行,但对水的流量和温度有一定的要求,并且不适用于对温度要求比较高的产品。
2. 加热棒法这种方法是通过在模具上加装一些加热棒来控制模具的温度。
加热棒使用电阻线圈发热,可以使模具快速升温,温度控制准确性较高。
但加热棒的使用寿命有限,并且需要定期更换。
3. 空气加热法这种方法是通过空气加热来控制模具的温度。
具体来说,就是将空气加热后通过送风管送到模具内部进行加热。
这种方法可控性强,在保证模具温度均匀的情况下,还可以将时间和成本的额外消耗降至最低限度。
三、模具温度控制的注意事项1. 选择合适的控制方法在操作时,需要根据实际情况选取合适的温度控制方法。
例如,对于表面要求高、对温度要求严格的产品,应该采用空气加热法等高精度的控制方法。
而对于对温度要求不严格的产品,可以采用水流控制法等更为便捷的方法。
2. 均匀升温在升温过程中,需要确保模具温度升幅均匀。
如果模具温度不均匀,将会导致产品变形、表面不平整等问题。
3. 加强维护保养在使用过程中,需要定期对模具进行清洁、维护和保养。
特别是在使用水流控制法时,需要做好水质监测以防止水碱度过高导致模具腐蚀。
综上所述,模具的温度控制是非常重要的一环。
选取合适的控制方法、均匀升温和加强维护保养都是必不可少的。
模温机的种类是根据使用的导热流体(水或导热油)来划分的。
用运水式模温机通常zui大出口温度95℃。
用运油式模温机用于工作温度150℃的场合。
通常情况下,带有开口水箱加热的模温机适于用水温机或油温机,zui大出口温度为90℃至150℃,这种模温机的主要特点是设计简单,价格经济。
在这种机器的基础上又衍生了一种使用高温水温机,可允许的出口温度为160℃或更高,由于在温度高于90℃的时候,水的热传导性比同温度下的油好很多,因此这种机器有着突出的高温工作能力。
除此之外,还有一种强制流动的模温机,出于安全因素,这种模温机设计工作温度为150℃以上,使用导热油。
为了防止模温机加热器里的油过热,使用了强制流动泵送系统,且加热器由一定数量的的管子堆叠组成,管子里有装有翅片的加热元件用于导流。
控制模具内的温度各点不均匀,也和注射周期中的时间点有关。
在注射以后模腔的温度升到zui高,这时热的熔体碰到模腔的冷壁,当零件移走后温度降到zui低。
模温机的作用就是防止温度差在生产过程或间隙上下波动。
我们一起看下控制模具温度的三种方法。
控制流体温度。
这是zui常用的方法,且控制精度可以满足大多数情况要求。
使用这种控制方法,显示在控制器的温度和模具温度并不一致;模具的温度波动相当大。
直接控制模具温度。
该方法是在模具内部装温度传感器,这在模具温度控制精度要求比较高的情况下才会采用。
控制器设定的温度与模具温度一致。
通常情况下,模具温度的稳定性比通过控制流体温度更好,在生产过程控制中的重复性较好。
联合控制。
联合控制是上述两种方法的综合,它能同时控制流体和模具的温度。
在联合控制中,温度传感器在模具中的位置极其重要,放置温度传感器时,必须考虑形状、结构及冷却通道的位置。
另外,温度传感器应被放置在对注塑件质量起决定性作用的地方。
模温机还可以自动控制。
模温机使用指南:如何让你的注塑成型更完
美
注塑成型是一种制造方法,常用于制造各种塑料制品。
而在注塑成型的过程中,模温机的作用是至关重要的。
以下是模温机的使用指南,帮助你达到更完美的注塑成型效果。
一、模温机是什么?
模温机是专门为注塑机设计的,通过控制模具温度,从而控制塑料熔体的温度。
模温机一般由机身、温度控制器、水路系统等部分组成。
二、如何正确使用模温机?
1.接通电源,打开模具加热器,加热至设定温度。
2.开启模温机开关,调整温度至所需温度。
3.通过模具显示屏设置需要的温度控制值及时间。
4.使用时注意观察机器运行情况,特别是压力的变化。
当模具未加热完全时,不要进行注塑成型,这样会造成不良的成型效果。
5.使用完毕后将模具温度降至室温,关闭所有开关。
同时,在使用过程中要及时清洗冷却系统和降温水。
三、模温机的优点
1.能够提高成型效率,减少废品率。
2.能够改善产品的物理性能,提高生产效果。
3.提高对工人的安全保障,提升生产效率。
四、如何选择模温机?
1.根据生产量来选择模温机容量。
2.根据要加热的模具大小来选择加热功率。
3.根据该机器的耗电情况来选择正确的电源。
4.根据产品材质选择合适的冷却流量,减少生产成本。
模温机在注塑成型中的作用是非常重要的,能够提高成型效率,减少废品率,减少生产成本,降低工人工作负担。
因此,掌握模温机的使用方法和技巧是非常有必要的。
模具温度控制系统设计要点概述1. 引言在塑料注塑加工过程中,模具温度的控制是非常重要的。
适当的模具温度可以确保塑料材料充分流动并充满模具腔体,从而获得高质量的注塑产品。
本文将重点介绍模具温度控制系统的设计要点,并提供一些实用的建议。
2. 温度控制要求在模具温度控制系统的设计中,需要考虑以下几个方面的要求: -精确性:模具温度需要精确控制以确保塑料材料的质量和产品尺寸的稳定性。
- 稳定性:模具温度应能够保持在设定的温度范围内,不出现过热或过冷的情况。
- 快速性:模具温度的调节应该能够快速响应,以适应不同的工艺需求。
- 可靠性:温度控制系统需要具备良好的可靠性,减少故障和停机时间。
3. 模具温度控制系统设计要点3.1. 温度传感器选择选择合适的温度传感器是模具温度控制系统设计的关键。
常见的温度传感器包括热电偶、热敏电阻和红外线温度传感器等。
需要根据具体需求选择合适的传感器类型,并考虑其精度、响应时间和适应环境等因素。
3.2. 加热方式选择常见的模具加热方式包括电加热和导热油加热。
电加热是常用的加热方式,通常通过加热棒或加热板实现。
而导热油加热则是通过将高温的导热油循环注入模具来实现加热。
在选择加热方式时,需要考虑加热效率、加热均匀性和系统成本等因素。
3.3. 控制方式选择模具温度控制系统的控制方式有两种常见的类型:开关控制和比例控制。
开关控制方式简单,通过控制加热器的开关来实现温度控制;而比例控制方式则根据实际温度与设定温度之间的差异,控制加热器的加热功率。
需要根据具体应用需求选择合适的控制方式。
3.4. 控制系统设计模具温度控制系统需要设计合理的控制算法。
常见的算法包括PID 控制算法和模糊控制算法。
PID控制算法是一种经典的控制算法,通过调节比例、积分和微分参数来实现温度的稳定控制;而模糊控制算法则是通过模糊推理和模糊规则来实现温度的控制。
需要根据具体系统的特点选择合适的控制算法。
3.5. 安全性考虑模具温度控制系统的设计中需要考虑到安全性的问题。
压铸模具温度场设计与控制
1. 材料选择,首先需要选择合适的模具材料,以满足高温高压下的使用要求。
常见的模具材料包括工具钢、热作工具钢和耐热合金等,这些材料具有良好的耐热性和热传导性能。
2. 冷却系统设计,模具的冷却系统设计对温度场的控制至关重要。
合理设计的冷却系统可以帮助均匀地分布温度,防止热应力和变形,同时加快铸件凝固速度。
冷却系统通常采用水或油作为冷却介质,通过通道和喷嘴将冷却介质引入模具内部。
3. 温度传感器的应用,在模具中设置温度传感器可以实时监测温度场的变化,帮助调整冷却系统的工作状态,以实现温度场的精确控制。
常用的温度传感器包括热电偶和红外线测温仪等。
4. 控制系统,现代压铸设备通常配备了先进的模具温度场控制系统,可以实现对温度场的精确控制和调节。
通过监测温度传感器的反馈信号,控制系统可以自动调整冷却系统的工作状态,以维持稳定的温度场。
5. 模具结构设计,模具的结构设计也会影响温度场的分布。
合
理的结构设计可以帮助均匀地传导和分布热量,从而实现更稳定的
温度场。
总的来说,压铸模具温度场设计与控制需要综合考虑材料选择、冷却系统设计、温度传感器的应用、控制系统和模具结构设计等多
个方面,以实现对温度场的精确控制,确保铸件的质量和生产效率。
注塑模具温度的正确控制和设定模温对POM零件结构的影响如何正确地控制模具温度?1、合理的模具设计当成型工程塑胶例如POM(聚甲醛)、PA(尼龙)、PBT和PET(聚酯)时,正确的模具表面温度非常重要。
在模具的设计达到基本制品要求后,成型操作者还必须在模具温度控制设备的帮助下,才能生产出品质好的制件。
模具设计制造和试模阶段密切合作,可避免后续生产阶段的许多问题。
2、错误的模具温度产生的负面影响1)模具表面温度太低通常会导致成型零件外观不良,并且缺陷容易识别。
模具表面温度太低,还会引致高温度下使用制品时发生尺寸变小。
太低的模具表面温度使模具收缩降低,但成型后的制品收缩变大。
2)工程塑料模具的收缩和成型后制品的收缩,与模具温度和产品的壁厚密切相关。
模具内不均匀的热分布会导致不同的收缩,导致制件尺寸超标。
3)如果制品尺寸稳定需要较长的冷却时间,表示模具的温度控制是不良的。
这是由于模具温度上升达到平衡时间过长引致。
4)模具表面区域热分布不均将引起成型循环周期延长,导致降低了生产效率,增加成型的成本。
3、设定正确模具温度的建议1)工程塑料制件的模具越来越复杂,使得设定合理有效的模具温度控制越来越困难。
除了简单的零件,配备模具温度控制系统需认真对待。
对于模具温度控制,请参考下列建议:在模具设计阶段必须考虑成型品的模具温度控制;当设计的模具射出重量小而模具尺寸较大时,模具构造上良好的热传导很重要;模具的冷却液体流道要顺畅。
尽量不要使用快速接头,可能会对模具冷却液体的流动造成阻碍;使用加压水作为模具冷却媒体时,软管和分叉歧管要能够抵抗高压和高温;选择合适的模具温度控制设备,模具资料表中应表明冷却介质和流动速率;在模具与成型机的定模板之间使用隔热板;模具的动模部分和定模部分使用不同的温度控制系统;模具的动模部分和模芯部分使用不同的温度控制系统。
这样模具开始运作时,可产生不同的冷却温度;以串联方式连接不同的模具温度控制回路,禁止并联。
注塑成型模具的温度控制模温是指和制件接触的模腔表壁的温度。
模温的高低取决于塑料特性,制件的结构与尺寸、性能要求及其他工艺条件如熔料温度、注射速度、注射压力及模塑周期等等。
在试作齿轮模具时,我们遇到一个问题点:齿轮外径水口侧要小、顶出侧外径要大。
究其原因,与模温密切相关。
1)由于模具的热传递不平衡,才引起模具前后模温度失调,两者温度相差较大,经检测,刚出模成品水口侧温度比顶出侧温度高10~15℃,这对于齿轮类精密产品而言,是不允许的。
除改善模具运水外,我们只有调节模具前后模温度,纠正齿轮两侧之温差。
2)产品结构与材料的原因,现大部分齿轮产品胶位较厚(5~20㎜之间),生产齿轮的材料主要是POM、PA结晶性塑料,成形收缩率大;或是POM+玻纤、PA+玻纤等增强材料,由于加入了玻纤,玻璃纤维的取向性较大,引起取向性收缩相应增大。
况且,客户对产品的精度要求日益苛刻,那么对成形的要求也越来越高。
怎样合理地控制住齿轮产品的收缩趋势,是解决此问题点的关键。
而影响产品收缩的主要因素有模温、注射压力、注射时间、料温、冷却时间等,对于结晶性塑料而言,模温的调节对于其成品收缩尤为重要,下面我们从模具温度方面着手,讲述如何改善此问题点。
不当之处,请大家见谅。
一、模温控制的必要性:模具温度对成形收缩率的影响很大,同时,也直接影响注塑制品的力学性能,还会引起制品表面不良等成形缺陷,因此,必须使模具温度保持在规定的范围内,而且还要使模具温度不随时间变化而变化。
多型腔模具的各型腔之间的温差也不得发生变化。
易弯曲变形的成品,也常采用模温使其冷却速度均一。
外观要求:随着顾客审美观的提高,顾客对产品外观的要求也日益苛刻。
调整模具温度是改善产品外观的有效途径之一。
特别是玻纤增强的成品,若模温低,表面易浮纤,现齿轮部品多数是经玻璃纤维增强的,有的甚至加纤高达50%。
成品尺寸的稳定性要求:对于齿轮类较精密的产品,除了外观要求外,更要求尺寸的稳定性,影响产品尺寸稳定性的因素主要有:成形工艺的稳定合理性、生产环境温度湿度的稳定性、材料配比的均匀性、机台循环水水温水量的均衡性、模温机温度控制的准确性等。
注塑模具温度控制设计方法Ⅰ. 设计上的原则顶销冷却孔优先:是设计的原则。
一般情况下,阴模因为形状复杂,设计完顶销后,就会在模具构造上所许可的范围内配置冷却孔,通过适当的放入制冷剂和调节温度来冷却,诸如这种设计是相当多的。
但是重要的是从模具温度的控制这个出发点来着手模具的设计。
Ⅱ. 模具传热面积在控制模具温度的基础上必要的模具冷却孔的传热面积通过以下的公式来说明。
(忽略对外放热,模板,喷嘴接触的传热影响此处,A: 热传导表面积(m2)W: 成型品重量(kg)N: 每单位时间上内注出的数量(1/h)Cp: 树脂的比热(1.4~2.1)(J/g・℃)C: 冷却水的比热(4.2)(J/g・℃)t1: 树脂温度(℃)t0: 取出成型品时的温度(℃)ΔT: 模具与冷却水的平均温度差(℃)h: 冷却孔内膜的传热系数(90~140)(W/m2・℃)λ: 冷却水的热传导率(600~700)(W/m・℃)d: 管直径(m)u: 冷却水流速(m/s)ρ: 冷却水密度(1000)(kg/m3)μ: 冷却水粘度(0.001)(Pa・S)一定程度假定以上数据所得出的物性图如3.4所示。
从中测出的传热面积可作为最小值作为参照。
问题案例11假设注出重量70g ,注出次数60次/时,在此情况下,计算成型时的冷却孔传热面积。
<解答>图3.4的物性图中将对应W=70g的点与对应N=60shot/hr的点相连接,A线上的交叉点上的A=400cm2就是所要求的传热面积值。
问题案例模具的冷却孔粗设定为12.7φ,那上诉问题中的冷却孔长度可计算出。
模具的大小为30cm 厚的方材,那需要开几个直空最为合适?<解答>冷却口的长度至少需要在100cm以上。
而且,单一边,30CM的模具上就需要3.3个以上直孔,那也就是需要开4个孔。
图3.4.模具所需的热传导表面积Ⅲ. 冷却孔的分布和大小就理论而言,熔融聚合物带入阴模内热焓的分布或重量的分布是相似的。
第10问:模温具体的设定技巧与操作注意事项
1.总体上,模具温度设定一般都不能高于树脂的热变形温度,并影响产品的使用温度、后续的二次加工(如喷油丝印)烘烤温度、及产品的热处理温度。
2.使用模温机的目的主要是确保模具温度的恒定,及时带走或补充热量;
3.尺寸要求高的产品或成型材料对模具温度敏感的产品,不宜直接用机水来冷却模具,因白天、晚上机水温度相差比较大;夏天与冬天机水温度相差更大,这些会造成产品的尺寸差异;
4.模具冷却水的连接使用并联,提高冷却效果;
5.需要打高模温的模具,润滑顶针、滑块的润滑脂要耐高温;
6.需要用冰水冷却模具时,要考虑室温,模温与室温相差不能超过10~15℃,否则,会导致模具表面凝聚水珠,影响产品品质;可用模具除湿罩或空调进行模具工作区域的除湿。
7.若动模有很多顶针、滑块,一般会将定模温度设定高些,而动模温度设定低些,以便保护模具;
8.操作模温机时要注意以下事项:
●确认模温机的进出水是否正确;水管接法是否正确;
●水路是否连通;水压是否达到要求;一般模温机的操作压力在2~5bar。
●模温机升温是否异常;
●是否漏水或漏油;
●开机前升模温时,要合闭模具至模板有3MM的距离,不起高压。
避免前后
模因温差而合不上模;等模具温度达到设定值并稳定时,再做模厚调整,再进行锁模力的设定。
第9问:模温参数的设定原则与方向?模温是指在正常注塑成型过程中整个模腔表面的温度,包括:前模模仁、后模模仁、行位、模胚、特别镶件、模具流道板、主机咀等部位温度。
在模具设计及成型条件设定上,不仅要设定适当的温度,还要考虑其均匀性。
不均匀的模温分布,会导致不均匀的收缩和内应力,因而使成型品发生变形和翘曲。
考虑水流量与水压力两个数据。
试模时,注意模具温度的上升,模温加热或冷却的方法有:冷冻水、油温、水温、水蒸汽、加热棒等来控制模具温度。
1.设定原则:模温影响成型周期及成形品质,在实际操作当中是由使用材料的最低适当模温开始设定,然后根据品质状况来适当调高。
2.设定方向与依据:设定模温的根据是必须低于材料的热变形温度;3.选用低模温目的有:●模温低可以缩短冷却时间;●维护顶针、滑块的正常润滑,减少顶针、滑块的损坏机率;●顶针、滑块内的润滑油不会融化,减少产品油污出现的机率。
4.不同的材料模温设定不同:热模模温为60℃以上,一般PA、PBT、POM、PPS、PET、PC、PPO等都采用热模模温;对于粘度较高的塑料,如PC、PSU、PPO、PA+玻纤、POM等,为改善填充时熔体流动充模性获得致密制品,需须用较高的模温。
冷模模温为60℃以下,一般PE、PP、PS、ABS、AS、PVC、K胶、EVA等都采用低模温成型;对于厚壁产品不宜采用低模温,避免产品内部产生真空泡和较大的应力。
5.模温对产品品质及注塑成型的影响:模温对产品的内在性能和外观质量影响大;直接影响熔体的充模流动性、产品的冷却和成型收缩等;模具温度不均匀,制品冷却速度不一致,制品易变形。
●制品粘模时,提高模芯模温,会有助于制品脱模;●对于高玻纤材料的成形,提高模温与射速有利于防止玻璃纤维的取向,增强制品的综合机械性能;●对于结晶型塑料,提高模温,有利于提高产品尺寸稳定性及产品结晶度,后收缩减小;●对于非结晶型塑料,提高模温,将有利于减少应力开裂。
●提高模温,则成型品的强度和耐热性提升;但韧性下降,产品抗冲击强度差。
第十章模温控制
模具温度对胶件的成型质量、成型效率有着较大的影响。
在温度较高的模具里,熔融胶料的流动性较好,有利于胶料充填型腔,获取高质量的胶件外观表面,但会使胶料固化时间变长,顶出时易变形,对结晶性胶料而言,更有利于结晶过程进行,避免存放及使用中胶件尺寸发生变化;在温度较低的模具里,熔融胶料难于充满型腔,导致内应力增加,表面无光泽,产生银纹、熔接痕等缺陷。
不同的胶料具有不同的加工工艺性,并且各种胶件的表面要求和结构不同,为了在最有效的时间内生产出符合质量要求的胶件,这就要求模具保持一定的温度,模温越稳定,生产出的胶件在尺寸形状、胶件外观质量等方面的要求就越一致。
因此,除了模具制造方面的因素外,模温是控制胶件质量高低的重要因素,模具设计时应充分考虑模具温度的控制方法。
10.1模具温度控制的原则和方式
10.1.1模具温度控制的原则
为了保证在最有效的时间内生产出高外观质量要求、尺寸稳定、变形小的胶件,设计时应清楚了解模具温度控制的基本原则。
(1)不同胶料要求不同的模具温度。
参见10.1.3节
(2)不同表面质量、不同结构的模具要求不同的模具温度,这就要求在设计温控系统时具有针对性。
(3)前模的温度高于后模的温度,一般情况下温度差为20~30º左右。
(4)有火花纹要求的前模温度比一般光面要求的前模温度高。
当前模须通热水或热油时,一般温度差为40º左右。
(5)当实际的模具温度不能达到要求模温时,应对模具进行升温。
因此模具设计时,应充分考虑胶料带入模具的热量能否满足模温要求。
(6)由胶料带入模具的热量除通过热辐射、热传导的方式消耗外,绝大部分的热量需由循环的传热介质带出模外。
铍铜等易传热件中的热量也不例外。
(7)模温应均衡,不能有局部过热、过冷。
10.1.2模具温度的控制方式
模具温度一般通过调节传热介质的温度,增设隔热板、加热棒的方法来控制。
传热介质一般采用水、油等,它的通道常被称作冷却水道。
降低模温,一般采用前模通“机水”(20ºC左右)、后模通“冻水”(4ºC左右)来实现。
当传热介质的通道即冷却水道无法通过某些部位时,应采用传热效率较高的材料(如铍铜等,模具材料的传热系数详见《塑料模具技术手册》第219页),将热量传递到传热介质中去,如图10.1.1,或者采用“热管”进行局部冷却。
升高模温,一般采用在冷却水道中通入热水、热油(热水机加热)来实现。
当模温要求较高时,为防止热传导对热量的损失,模具面板上应增加隔热板。
热流道模具中,流道板温度要求较高,须由加热棒加热,为避免流道板的热量传至前模,导致前模冷却困难,设计时应尽量减少其与前模的接触面。
10.1.3常用胶料的注射温度与模具温度
下表为胶件表面质量无特殊要求(即一般光面)时常用的胶料注射温度、模具温度,模具温度指前模型腔的温度。
10.2冷却系统设计
10.2.1冷却系统设计原则
(1)冷却水道的孔壁至型腔表面的距离应尽可能相等,一般取15~25mm ,如图10.2.1所示。
(2)冷却水道数量尽可能多,而且要便于加工。
一般水道直径选用∅6.0,∅8.0,∅10.0,两平行水道间距取
40~60mm ,如图10.2.1所示。
(3)所有成型零部件均要求通冷却水道,除非无位置。
热量聚集的部位强化冷却,如电池兜、喇叭位、厚 胶位、浇口处等。
A 板,B 板,水口板,浇口部分则视情况定。
(4)降低入水口与出水口的温差。
入水,出水温差会影响模具冷却的均匀性,故设计
时应标明入水,出水方向,模具制作时要求在模坯上标明。
.运水流程不应过长,防止造成出入水温差过大。
(5)尽量减少冷却水道中“死水”(不参与流动的介质)的存在。
(6)冷却水道应避免设在可预见的胶件熔接痕处。
(7)保证冷却水道的最小边距(即水孔周边的最小钢位厚度),要求当水道长度小于150mm 时,边间距大于3mm ;当水道长度大于150mm 时,边间距大于5mm 。
(8)冷却水道连接时要由“O ”型胶密封,密封应可靠无漏水。
密封结构参见10.2.2。
(9)对冷却水道布置有困难的部位应采取其它冷却方式,如铍铜、热管等 (10)合理确定冷却水接头位置,避免影响模具安装、固定。
10.2.2“O ”型密封圈的密封结构
常用“O ”型密封圈结构如图10.2.3所示。
可参见第十五章15.5节。
图10.2.1
图10.2.2
图10.2.3
常用密封结构如图10.2.4所示。
常用装配技术要求参见列表: 密封圈规格 装配技术要求 ØD Ød
ØD1 H
W
13.0 2.5 8.0 1.8
3.2
16.0 11.0 19.0 14.0 16.0 3.5 9.0 2.7
4.7
19.0 12.0 25.0 18.0
单位:mm 10.2.3冷却实例
(1)浅模腔冷却。
前模如图10.2.5所示,后模如图10.2.6所示。
图10.2.4
此间距须≥1mm
密封圈
电池盒镶件,采用水缸冷却
图10.2.5
为了使冷却水道的孔壁至型腔表面的距离应尽可能相等 此处有“死水”存在,应隔断
图10.2.6
采用“O ”型密封圈密封
标注出水口入水口
(2)深模腔冷却。
如图10.2.7所示。
(3)较小的高、长型芯冷却。
图10.2.8采用斜向交叉冷却水道;10.2.9采用套管形式的冷却水道。
(4)无法加工冷却水道的部位采用易导热材料传出热量。
如图10.2.10所示
冷却水道采用“水缸”形式
图10.2.7
图10.2.8 图10.2.9
套管
图10.2.10
型芯用导热率较
高的铍铜制作
由铍铜将热量
传到冷却介质
由冷却介质将
热量带出模外
(5)哈夫模冷却。
如图10.2.11所示。
哈夫块上开设冷却水道,模坯上开设出水、入水管道的避空槽。
(6)成型顶块冷却。
如图10.2.12所示。
在顶块的出水、入水管道的接口处开设避空槽,避空槽的大小应满足引水管在顶块顶出时的运动空间。
模坯上的避空槽
图10.2.11
成型顶块
避空槽
图10.2.12
顶块顶出
距离。