模具温度控制系统设计要点概述PPT课件( 70页)

续流出，避免有水不能流动的死角。水道壁应加工光滑， 以使清楚水道污垢方便，经较长使用时间后，冷却效果 一致。 （４）由于凹模与型芯的冷却情况不同，需用两个调温器 分别控制各自回路中冷却液的温度、压力、流量和速度。
6.2.3 冷却系统结构设计
(一)、 凹模冷却系统
常见结构如图6—8钻孔式水道系 统 、6—9所示沟槽式水道系统
6.2.4 模具温度控制系统
（1）关于Ｗ
Ｗ =每小时液体流量×液体比重
Q d 2 •V •T • • • t
将其代入式（46—5）中，便得到如下公式
=水道截面积×液体流速×水流时间 （每小时）×液体比重
W d2 •V •T •
式中 d—水道孔径，m4；
故，求得Ｗ的算术式为
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Ｖ—水流速度，m/s； ρ—冷却液比重，㎏/m³
(二)、型芯冷却系统设计
6.2.3 冷却系统结构设计
(二)、型芯冷却系统设计
设计型芯冷却系统要比设计凹模时复杂得 多，需视型芯的粗细高低，镶拼状况，推杆位 置等情况灵活地采用不同形式的冷却装置。 图6—10所示为大行型的冷却装置 。 图6—11所示为隔板式冷却装置 。 图6—12所示为水管喷流式冷却装置。 图6—13a,b,c所示对细长型芯的冷却 。 图6—14所示冷却侧型芯。
模具向设备工作台面所传导的热量应为：
Qs F (tm ts ) （KJ h）
由型腔向冷却水道传导热量的关系式如下：
Q FT t1 t2
L
6.2.4 模具温度控制系统
（二）冷却水回路数量计算
设塑料传给模具的多余热量为Q，辐射散热 量为Q’，模具向安装设备传导的热量为Qs，冷 却统带走的热量为 Qf，则可建立下式
6.3.2 加热方式

尺寸等的校核。
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2.9 模具设计的一般程序
(7) 模具结构总装图和零件工作图的绘制 模具总图绘制必须符合机械制图国家标准，其画法与一般
机械图画法原则上没有区别，只是为了更清楚地表达模具中 成型塑件的形状、浇口位置的设置，在模具总图的俯视图上， 可将定模拿掉，而只画动模部分的俯视图。
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2.9 模具设计的一般程序
(1) 塑件的工艺性分析
① 明确塑件设计要求
根据塑件的使用环境条件、工作性能等要求，从塑件的材料种
类、塑件结构形状、尺寸精度、表面粗糙度等各方面考虑注射成
型工艺的可行性和经济性。
必要时，要与产品设计者探讨塑件的材料种类与结构修改的可
能性。
② 明确塑件的生产批量
小批量生产时，为降低成本，模具尽可能简单；
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☆ 冷却装置的设计要点
⑴ 冷却水孔的数量愈多，对塑件的冷却也就愈均匀 ⑵ 水孔与型腔表面各处最好有相同的距离，即将孔的排列与型
腔的形状相吻合。 ⑶ 对热量积聚大，温度上升高的部位应加强冷
采用与塑料熔体大致并流的流动形式，将冷却回路的入口 设在浇口附近，出口设在料流的末端，争取模具温度的均衡。 ⑷ 设法降低入水与出水的温度差 ⑸ 冷却水道要避免接近塑件的熔接痕部位 ⑹ 冷却水道要便于加工和清理 ⑺ 冷却水孔的排列形式
算
假设塑料冷却过程释 放出的热量，全部由 冷却介质带走
然后再通过调节冷却 介质的流量达到模具 温度调节的目的
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☆ 冷却水量的计算（续）
成型过程中塑料释放出的热量 （千卡/小时）
式中：n——每小时注射次数（次/小时） G——每次注射的塑料重量（公斤/次） cp——塑料的比热（千卡/公斤·度） T1——塑料的成型温度（度） T0——塑件脱模时的温度（度）

目录
研究意义 研究背景 研究内容 研究方法 硬件电路 软件设计 小插 曲 结论
➢研究意义
温度是生活及生产中最基本的物理量，它表征的 是物体的冷热程度。自然界中任何物理、化学过程 都紧密的与温度相联系。在很多生产过程中，温度 的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、 保证产品质量、节约能源等重大技术指标相联系。 因此，温度的测量与控制在国民经济各个领域中均 受到了相当程度的重视。
➢研究背景
近年来，温度的检测在理论上发展比较成熟，但 在实际测量和控制中，如何保证快速实时地对温 度进行采样，确保数据的正确传输，并能对所测 温度场进行较精确的控制，仍然是目前需要解决 的问题 。 从工业控制器的发展过程来看，温度控制技术大 致可分以下几种：定值开关温控法、PID线性温 控法、智能温控法。
➢总结
同时本设计还存在着一些不足，例如：系统的硬件设计 方面有待完善，可以增加各种保护功能和故障检测功能。 还有可以用12864显示温度曲线，或者用电脑和单片机 描出图形，使得PID参数更好的调节。 通过本次毕业设计我感受很深，从中学到了很多东西。 通过本次实践，不但培养了我们独立思考问题的能力， 同时也增强了我的动手能力，为以后步入工作岗位奠定 了基础。
➢小插曲
1.困惑与PID三个参数的调节，本来我是想从纯理 论的方面去思索这个问题的后面与老师交谈了下 才知道PID的参数调节是与实际环境相关的。 2.鬼影，LCD1602出现鬼影。本来我并不知道这 个是鬼影，在网上搜索也就不知道检索什么关键 词。后面请教了公司的一个毕业不久的学长得知 是鬼影，解决方法是在VDD端和地之间串联个 10K的电位器，发现鬼影可调。
➢小插曲
5.矩阵键盘这块焊接的时候倒是发了我不少时间， 以前都是看着的以为自己会。这次我真正的感受到 动手和不动手的区别。矩阵键盘的程序也让我纠结 了点时间。这里有个思维过程。首先我确定了我的 这个电路是有按键按下是高电平的IO口会被拉低， 比如说11110000会变成1011000，让P0口和 00001111继续位或运算在按位取反，就可以得到是 第二列有按键按下，在赋值00001111就可以等到行 就能确定是哪个按键按下。这里要理清硬件电路的 关系才能编程。

4）力学性能
◆ 模温低，塑件熔接痕明显，降低强度；结晶型塑料，结晶 度越高，塑件应力开裂倾向越大；为减小应力，模温不宜 过高。 ◆ 对PC一类高粘度的非结晶型塑料，其应力开裂与塑件内应 力大小有关，升高模温有利于减小内应力，减小应力开裂 趋势。
5）外观质量
一般塑件，适当提高模温能有效改善塑件外观质量，使塑 件表观光泽，轮廓清晰，降低粗糙度。
7.3 模具冷却系统的计算
模具冷却系统设计计算包括三部分： 冷却时间、模具的热平衡和冷却回路尺寸与布置。
（1）冷却时间计算
冷却时间通常指塑料熔体从充满模具型腔起，到可以打开 模具取出塑件止的时间。 理论上，冷却时间与塑件最大壁厚的平方成正比，或是与 最大的流道直径的1.6 次方成正比。即
冷却时间 ∝
AM = n π d L
L—模具上一根冷却水管的長度（mm） d —冷却水管直径 n —模具上冷却水管的数量 但是，水管的直径不能过大；过大的直径会使水流速度 减慢，雷诺数降低，传热系数降低。
7.2 模具的加热与冷却分析
1）对粘度低，流动性好的塑料（PE、PP、PA、PS等）， 成型工艺要求的模具温度一般不高（60℃左右），通常可对 模具进行冷却，通过调节冷却水的流量大小控制模温。如果 要求提高生产效率，可采用降低冷却水温度的方法来达到。 2）对于粘度高，流动性差的塑料（PC、PPO、PSF等）， 为降低塑料熔体粘度，改善充模流动性，成形时需要较高的 模具温度（80～120℃），此时需对模具进行加热。 3）对于高粘流温度的塑料，一般需采用温水控制模温， 这不仅可对制品发挥冷却作用，而且比常温水和冷水更有利 于促使模温分布趋于均匀。
2）结晶型塑料 三种结晶型塑料的冷却时间经验公式如下： ① PE （ρ＝0.945g/cm) 适用范围 θ0 =(193.3～248.9)℃, θw = (4.4～79.4)℃ 2 θ 0 + 28.9 2 θ 0 + 28 .9 板：＝79.98 S t 棒： t＝123.96 R θw 185.6 185 .6 θ w ② PP 适用范围