冷却水路设计原则与优化实例

一、冷却却水路设设计原则则二、冷却却水路样样式三、冷却却水路优优化实例例四、加热热设备简简介主要内容容一、冷却却水路设设计原则则注塑冷却却水路设设计目的的水路设计计目的：：水路设计计目的是是使产品品均匀冷冷却，并在较短短时间内内顶出成成型。水水路排布布的好坏坏直接影影响到产产品的成成型品质质和成产产周期(成本)。对品质的的影响：：在成型型时水路路使用来来控制模模具温度度的，而而模具温温度及其其波动对对制品的的收缩率率变形、、尺寸稳稳定性、、机械强强度、应应力开裂裂和表面面质量等等均有影影响。主主要表形形在：表面光洁洁度、残残余应力力、結晶晶度、热热弯曲。。对生产周周期的影影响：一一个成型型周期主主要分为为以下部部分。缩缩短冷却却时间就就是提高高成型效效率。注塑时间保压时间冷却时间开模时间相对时间占整个周期80%占整个周期5%占整个周期15%2.模模具冷却却系统：：一、冷却却水路设设计原则则模具温度度调节器器软管冷却水路路2冷却回路路1泵收集歧管管供给歧管静模动模供给歧管管收集歧管管3.冷却系统统水孔径径间距与与型腔之之间的关关系H一般2.5d-3d注：1.圣度标准准最小小8mm。2.无论多大大的模具具，水孔的直直径不能能大于14mm，否则难以以形成紊紊流(紊紊流状态态热交换换充分)。一、冷却却水路设设计原则则层流、紊紊流(雷雷诺数Re>4000为稳定定的紊流流)：一、冷却却水路设设计原则则4.冷冷却水路路布置1）冷却却水路设设置要使使冷却效效果均匀匀：靠近热量量较多处处；远离离热量较较少处。。2）圣度度水路通通道标准准：两侧直直通，单单侧回路路不可。。注：1.水路长长度不能能太长:冷却液液从水管管进口到到出口的的温度变变化应该该在5°°以内；；较精密密的产品品应该控控制在3°以内内。2.大型型模具水水路较多多应注明明INOUT最最好好做分水水器。ININOUTOUT分水器二、冷却却水路样样式1.水水井冷却却a.喷喷泉前者模具具加工加加工简单单后者可以以实现水水流方向向变更模具加工工加工简简单可以实现现水流方方向变更更多型芯喷泉并联并联水路路特点优点：适适用于入入子周围围冷却；；低压下下可达高高流速。。缺点：各各分支流流速不一一、各分分支冷却却效果不不一、易淤积堵堵塞。二、冷却却水路样样式b.隔隔板串联水路路特点优点：流流速均匀匀；传热热均匀。。缺点：压压降大。。多隔板串串联隔板高度度依据产产品轮廓廓设定二、冷却却水路样样式c.螺螺旋隔水水片分割型全螺旋形形分割型组件全螺旋形形二、冷却却水路样样式热管工作原理高导热材材料铍铜、铝铝棒、热热管镶镶入型型芯，并并以导热热剂填充充间隙热管1截面热管2截面2.高高导热材材料嵌入入冷却二、冷却却水路样样式单螺旋式式镶件冷冷却水道道，适合合于一些些比较大大的，中中间无孔孔的圆形形镶件。。3.螺旋式镶镶件冷却却水道双螺旋式式镶件冷冷却水道道，适合合于一些些比较大大的，中中间有孔孔的圆形形镶件。。二、冷却却水路样样式4.不同同镶件的的水路连接接适用于部部品面积积大、模模仁厚度度小、模模仁不是是整体的的模具（（布置水水井麻烦烦）水路连接块水路连接块模板水路路连接设设计2模板水路路连接设设计1MISUMI模板水路连连接标准件延长接头二、冷却水路路样式5.斜顶冷却一体式斜顶冷冷却水路斜顶头冷却水水路连接器设计图顶针板斜顶斜顶较大时，，冷却水路是是不可忽略的的。没有冷却却水路会延长长注塑周期，，或造成斜顶顶成型形象在在脱模时变形形。二、冷却水路路样式6.滑块冷却长型芯滑块喷喷水管冷却却不仅滑块上需需要冷却水路路，必要时滑滑块镶件上必必须设置冷却却水路二、冷却水路路样式7.冷却回路的特特殊样式1.普通水路路和水井结合合2.小型芯用用斜孔水路3.大面积适适用涡流式式水路（推板板）4.徘徊式水水路5.环形水水路6.多种水路路样式的综合合运用部品隔板喷水管环形三、冷却水路路优化设计实实例1.冷却与翘曲变变形T=50℃T=50℃

A

B

A

BT=50℃T=40℃三、冷却水路路优化设计实实例初始设计：15条水路，，动模6条，，静模7条，，滑块2条。。优化后设计：：21条水路路；动模增加加1条，静模模增加3条，，滑块增加2条。2.冷却优化实例例1三、冷却水路路优化设计实实例冷却优化实例例1-----优化过程动模侧温度分分布大部分均均匀，但圈示示区域温度较较高，应加强强冷却。静模侧温度不不均匀，浇口口周围温度较较高，温度分分布在51-71范范围内。动静模温差分分布不均匀，，静模温度较较高，温差在在-15-14°。成品体积收缩缩大部分均匀匀约为4%,四周周较厚区域体体积收缩稍大大。Z方向收缩不均均勻,变形方向如如图所示，最最大变形为8.9mm，，变形量较大大。冷却水进口温温度如图所示示，蓝色表示示进水温度为为40°，红红色表示进水水温度为60°。动模侧温度分分布与之前相相似，但浇口口附近温度较较之前高，有有利于控制变变形。静模侧温度如如图所示，大大部分区域温温度较均匀，，浇口附近温温度较高。动静模面温差差分布均匀局局部温差较大大。Z方向收缩不均均勻,变形方向如如图所示，最最大变形为1.9mm，，变形量明显显减小。8.9mm1.9mm三、冷却水路路优化设计实实例初始设计：6条水路，动动模3条，静静模3条。优化后设计：：12条水路路；静模增加加6条。3.冷却优化实例例2三、冷却水路路优化设计实实例冷却优化实例例2----优化过程静模侧温差大大动模侧温度分分布也不均匀匀动静模面温差差分布不均匀匀。Z方向收缩不均均勻,变形如图。。右边为放大大10倍的变变形，绿色框框为变形前形形状。静模侧温度较之前均匀。动模侧温度分分布还是不够均匀匀动静模面温差差分布均匀。温差约约10°。Z方向收缩较之之前改善较大大,变形如图。。右边为放大10倍的变形形，绿色框为为变形前形状状。0.59mm0.3mm1.0mm0.69mm0.61mm四、模具加热热设备简介1.水温加热：模具温度要求求80°以下下适用；大部分塑胶原原料（除高温温料）要求模模具成型温度度为：20°°~90°°，如果部品品表面光洁度度要求较高，，或模具结构构导致成型困困难时，必须须使用水温机机加热。水温机PA尼龙PVF适用温度-30~120°有加强纤维适用温度0~60°S-PVC注：1.根根据冷却水温温度选用软管管；2.这些软软管均为冷却却水专用（不不适用与油））；3.一般水水温机设定70~80°，高于80度有安全全隐患。四、模具加热热设备简介2.油温加热：模具温度要求求90~150°适用。。PP、PC、、尼龙（PA66、PA6、PA46）、POM等加玻纤GF后要求模模具温度都可可达到120°可用油温温机控温；PET、PPS成型温度度130~150°必须须使用油温机机控温。油温机高温金属软管管，需配合下下面专用高温温接头使用注：高温模具具水路，需要要高温专用的的接头、止止水栓（喉塞塞）等配件。。四、模具加热热设备简介3.加热棒、热电电偶：PET、PPS等结晶温温度较高（130~150°），为为保证模具快快速升温和灵灵活控温必须须使用加热棒棒、热电偶。。热电偶热电偶加热棒加热棒加热棒、热电电偶的使用设置温度检测温度四、模具加热热设备简介4.隔热板：防止模具热量量过度散发以以确保型腔温温度恒定，从从而保证成型型产品品质稳稳定。尼龙、PBT、PET等等结晶性树脂脂，模具型腔腔表面温度变变化对部品