冷却系统设计

1、第七章冷却系统设计在注塑过程中，对模具型腔进行填充的塑胶熔体温度达220-230，甚至更高，这使得模具工作一段时间之后，其模具温度将会很高，而顶出来的已成形的塑胶产品温度也只有五六十度。在高速生产成形的情况下，如何保证制品在很短的时间内达到适宜顶出的温度？这里就必须考虑一个冷却的问题。使得模温保持在一定的范围之内，从而不至于影响制品的成型质量和生产效率。因此，模具里面就出现了冷却系统。高温塑料熔液进入模腔,经过冷却固化,才能得到所需制品.成型周期中一半以上时间用于对制品的冷却,可见其对提高生产效率的重要意义；由于制品形状复杂,壁厚不均,充模顺序不同等因素,使塑料在固化过程中,不同位置温度不一样

2、,这种热交换产生的应力会直接影响制品尺寸精度及外观.冷却系统的设计理念就是保持与塑料特性,制品质量相适应的温度.最大限度消除或减少这种应力,改善塑料的物理性能,得到高质量制品；冷却系统以冷却水道(运水)为主.其工作目的不仅仅使模具冷却,而且要把成型过程中塑料熔液带给模具的高温不断散发掉,使模具保持恒定温度,控制塑料熔液冷却速度(冷却速度太快会影响填充,太慢会因温度过高引起制品产生缺陷和使成型周期加长.)模具的冷却方法有水冷却、空气冷却、油冷却等， 1、用水冷却模具，这种方式最常见，运用最多。 2、用油冷却模具，不常见。 3、用压缩空气冷却模具。 4、自然冷却。对于特简单的模具，注塑完毕之后，依

3、据空气中与模具的温差来冷却。本章我们将以最普通的冷却方式水冷却，来讲述模具设计中冷却系统的设计。6.1常用冷却方式介绍用水冷却模具，其实也就是在模具当中钻些管道通过水流进行冷却，简称“运水”设计。运水设计虽说理解上简单，但具体设计还颇需要仔细考虑一番：譬如，冷却管道该如何布置才能达到优化的目的？等等，下面我们将详细讲解。直通式水路直通式水路可分为直通模板式和直通模板模仁式两种。这两种方式存在一个很小的差别，但这个差别往往是初学者最容易犯的错误。这个差别就是水管接头固定的位置不一样：直通模板式水路水管接头固定在模板上，而直通模板模仁式水路的水管接头固定在模仁上，这样的话，才能密封，不致于漏水。由

4、于水管接头位置不一样，其样式也有一些变化。主要是锁定螺纹部分。如下图。图图直通式水路还有其它的形式，如图所示：图6.1.2阶梯式水路阶梯式的水路的形式是在模板上固定好水管接头之后，冷却通道穿通了模板进入到了模仁，在模仁里面绕了一周，然后，再次穿通模板，从另一端的水管接头出来。这种水路的形式很常见，如图所示。图 阶梯式的水路，注意防止漏水，需要几个零件，一是挡水圈：水路穿通模板与模仁的地方需要用挡水圈。二是堵头，堵头可以用无头螺丝或铜来代替。这两个辅助零件的作用就是密封，都是标准件。阶梯式水路的路线可根据产品的具体形式和模具结构设计不同。隔板水路图如图所示，就是一个典型的隔板式水路，这种水路有一

5、个最大的特点就是在模仁里面挖了几个较大较深的水孔，然后用一个厚度不大于3mm的薄片把这个水孔一分为二，最后运用小的水路把这些大水孔联通就行了。6.1.4盘旋式水路图如图所示，这是一个典型的盘旋式水路。这种水路非常适用于桶状式的产品，进行设计时，我们可以特意的加一个入子，使水路在此入子上盘旋，然后从这个入子的中心钻下来。要注意的就是它同样需要密封作用，所以不能没有挡水圈。6.2冷却系统设计细节上面我们谈了冷却系统的几种常见形式，然后具体的设计细节，有许多值得注意的地方，现略微归纳如下，仅供参考：1水孔排列尽可能按型腔形状排列，在保证钢料足够机械强度的前提下，运水尽量设置在靠近型腔(型芯)表面且彼

6、此到型腔距离应尽量相等，以加强冷却，使模温均匀；运水离型腔的距离视产品的壁厚情况而定，不能太远也不能太近，距离太远影响冷却效果，距离太近影响模具强度，通常其边距为1018mm。图2冷却水孔数量多，尺寸大，间距小，冷却效果越好，在保证钢料足够机械强度的前提下，运水尽量安排紧密。一般情况下，水孔直径不宜过小，在812mm之间选取较适宜，优先采用10mm的直径。且在整个冷却系统中各水道直径应尽量相同，以便于加工。3动模和定模要分别冷却，以保持冷却的平衡；热量聚集的地方（如塑件厚壁处和热浇口处），应特别注意加强冷却，以使模温均匀。4.避免接近制品易出现熔接痕的部位.以防止熔接不牢降低制品强度.5.运水

7、入口应靠近浇口部位,因浇口附近温度高,应加强冷却。6.一模多腔时,尽量在各个型腔单独设计运水,以便于控制.7.较大的行位,斜方,也需设置运水,因其尺寸大,如缺少冷却,除影响成型的制品质量,还会在运动时因受热易发生咬蚀.8充分考虑模具材料的热传导性，在运水无法到达而又必须加强冷却的部位，可采用铍铜镶件散热。9.运水不能有太长死角,以免冷却水回流影响效果.10尽量降低运水入口和出口的水温差，这样就要求水路流程尽可能要短而不可过长，运水太长，不可避免会造成较大的温度梯度变化，导致运水末端温度较高，从而影响冷却效果，可将运水分成若干条独立回路，以增大冷却液的流量，减少压力损失，提高传热效率。如图所示，A只有一组出入水，会造成模具冷却不均匀；而B分为三组，模具冷却均匀，效果较好。11水管接头的部位，要设置在不影响操作的方向，其位置间距以互不干涉为原则，一般在30mm以上，偷孔取14以上；要清楚显示运水途径，标注水道组别如：IN1，OUT1；IN2，OUT2等。有模板接镶件处应注上UP、DOWN。如图所示。12. 运水到顶针最少要保持4mm；运水胶圈到顶针最少要保持2.5mm;13运水穿过两块钢料时必须做O型密封胶图防漏；14模具安装到注塑机上后，水管接头不要正对着注塑机拉杆以免安装水管困难；运水接头最好装在注塑机背后，即操作员的另一侧，以免