《冷卻系統(tǒng)設計》PPT課件

《《冷卻系統(tǒng)設計》PPT課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《冷卻系統(tǒng)設計》PPT課件（39頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、模具3.9.3 冷 卻 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 設 計 模 具 冷 卻 系 統(tǒng) 設 計 原 則 冷 卻 系 統(tǒng) 常 用 結(jié) 構(gòu) 形 式 冷 卻 水 道 的 密 封 及 水 嘴 連 接 模具 模 具 冷 卻 系 統(tǒng) 設 計 原 則為 了 提 高 生 產(chǎn) 率 ， 保 證 制 品 質(zhì) 量 ， 模 具 冷 卻系 統(tǒng) 設 計 以 保 證 塑 件 均 勻 冷 卻 為 基 本 原 則 。具 體 設 計 時 注 意 以 下 幾 點 ： 模具 冷 卻 水 孔 數(shù) 量 盡 量 多 、 尺 寸 盡 量 大型 腔 表 面 的 溫 度 與 冷 卻 水 孔 的 大 小 、 疏 密 關(guān)系 密 切 。 冷 卻 水 孔 孔 徑 大 、

2、 孔 間 距 小 ， 型 腔 表 面溫 度 均 勻 ， 如 圖 3-9-3所 示 。 模具 冷 卻 水 孔 至 型 腔 表 面 距 離 要 適 宜孔 壁 離 型 腔 的 距 離 要 適 宜 ， 一 般 大 于 10mm，常 用 1215mm。 太 近 ， 型 腔 表 面 溫 度 不 均 勻 ，參 見 圖 3-9-3d ； 太 遠 ， 熱 阻 大 ， 冷 卻 效 率 低 。當 塑 件 壁 厚 均 勻 時 ， 各 處 冷 卻 水 孔 與 型 腔 表面 的 距 離 最 好 相 同 ， 如 圖 3-9-4， a比 b好 。 模具當 塑 件 壁 厚 不 均 勻 時 ， 厚 壁 處 冷 卻 水 通 道 要

3、適 當 靠 近 型 腔 ， 如 圖 3-9-4， c比 d好 。 模具 水 料 并 行 ， 強 化 澆 口 處 的 冷 卻成 型 時 高 溫 的 塑 料 熔 體 由 澆 口 充 入 型 腔 ，澆 口 附 近 模 溫 較 高 、 料 流 末 端 溫 度 較 低 。將 冷 卻 水 入 口 設 在 澆 口 附 近 ， 使 冷 卻 水 總體 流 向 與 型 腔 內(nèi) 物 料 流 向 趨 于 相 同 （ 水 料 并行 ） ， 冷 卻 比 較 均 勻 。 模具 模具 模具 入 水 與 出 水 的 溫 差 不 可 過 大如 果 入 水 溫 度 和 出 水 溫 度 差 別 太 大 ， 會 使 模具 的 溫 度

4、分 布 不 均 。 為 取 得 整 個 制 品 大 致 相 同 的冷 卻 速 度 ， 需 合 理 設 置 冷 卻 水 通 道 的 排 列 形 式 ，減 小 入 出 水 溫 差 。 如 圖 3-9-6， a形 式 會 使 入 水 與出 水 的 溫 差 大 ， b形 式 相 對 較 好 。 模具 冷 卻 水 孔 布 置 要 合 理冷 卻 水 通 道 盡 可 能 按 照 型 腔 形 狀 布 置 ， 塑 件的 形 狀 不 同 ， 冷 卻 水 道 位 置 也 不 同 ， 例 如 ：圖 3-9-9：扁 平 塑 件 ，側(cè) 面 進 澆 。 動 定 模 均距 型 腔 等 距離 鉆 孔 。 模具圖 3-9-10

5、：淺 殼 類 塑 件定 模 鉆 孔 、動 模 組 合 型芯 銑 槽 。 模具 圖 3-9-11： 中 等 深 度 殼 類 塑 件 。 凹 模 距 型 腔 等距 離 鉆 孔 ， 凸 模 鉆 斜 孔 得 到 和 塑 件 形 狀 類 似 的 回路 。 模具圖 3.9+1： 深 腔 制 品 。 凸 凹 模 均 采 用 組 合 式 ， 車 螺旋 槽 冷 卻 ， 從 中 心 進 水 ， 在 端 面 （ 澆 口 處 ） 冷 卻后 沿 環(huán) 繞 成 型 零 件 的 螺 旋 形 水 道 順 序 流 出 模 具 。 模具 冷 卻 水 道 要 便 于 加 工 裝 配冷 卻 水 道 結(jié) 構(gòu) 設 計 必 須 注 意 其

6、加 工 工 藝 性 ，要 易 于 加 工 制 造 ， 盡 量 采 用 鉆 孔 等 簡 單 加 工 工 藝 。對 于 鑲 裝 組 合 式 冷 卻 水 道 還 要 注 意 水 路 密 封 ，防 止 冷 卻 水 漏 入 型 腔 造 成 型 腔 銹 蝕 。 模具2、 冷 卻 系 統(tǒng) 常 用 結(jié) 構(gòu) 形 式如 上 所 述 ， 模 具 冷 卻 系 統(tǒng) 要 求 根 據(jù) 塑 件 的 形狀 、 型 腔 內(nèi) 的 溫 度 分 布 等 合 理 設 計 ， 但 受 模 具 上各 種 結(jié) 構(gòu) （ 頂 桿 孔 、 型 芯 孔 、 螺 釘 孔 、 鑲 拼 接 縫等 ） 的 限 制 ， 只 能 在 滿 足 結(jié) 構(gòu) 設 汁 的

7、情 況 下 開 設冷 卻 水 道 。 由 于 塑 件 的 形 狀 多 種 多 樣 ， 模 具 結(jié) 構(gòu)各 不 相 同 ， 冷 卻 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 也 是 千 變 萬 化 的 ， 設 計者 需 根 據(jù) 實 際 情 況 靈 活 掌 握 。下 面 介 紹 幾 種 在 型 腔 、 型 芯 上 設 置 冷 卻 系 統(tǒng)的 常 用 結(jié) 構(gòu) 形 式 ， 供 設 計 時 參 考 。 模具 1） 凹 模 冷 卻 水 道 的 設 置u 單 層 冷 卻 回 路對 于 型 腔 較 淺 的 模 具 ， 通 常 采 用 單 層 冷 卻 回路 。 凹 模 直 接 加 工 在 模 板 上 的 淺 腔 模 具 多 采 用 外接 直

8、 通 式 （ 圖 3.9+2） 或 平 面 回 路 式 （ 圖 3-9-18、3-9-19、 3-9-20） 的 單 層 冷 卻 回 路 。采 用 拼 鑲 結(jié) 構(gòu) 的 模 具 多 采 用 環(huán) 槽 式 （ 圖 3.9+3、3-9-21、 3-9-23） 。 模具 圖3.9+2 外接直通式冷卻水道 單 層 外 接 直 通 式外 接 直 通 式 冷 卻 水 道 是 在 模 板 上 打 直 通 孔 與模 外 軟 管 連 接 構(gòu) 成 單 回 路 或 多 回 路 。 這 種 冷 卻 水道 加 工 容 易 ， 但 冷 卻 水 道 不 是 圍 繞 型 腔 設 置 ， 在成 型 過 程 中 ， 制 品 的 散

9、熱 不 太 均 勻 。 模具 單 層 平 面 回 路 式平 面 回 路 式 冷 卻 水道 通 常 采 用 打 相 交 直孔 ， 鑲 入 擋 板 、 堵 頭等 控 制 冷 卻 水 流 向 的方 法 構(gòu) 成 模 內(nèi) 回 路 。根 據(jù) 具 體 情 況 也 可設 計 成 單 回 路 或 多 回路 。這 種 水 道 排 列 對 于模 腔 的 散 熱 略 好 于 外接 直 通 式 。 模具單 層 平 面 雙 回 路 模具單 層 平 面 雙 回 路 模具 環(huán) 槽 式環(huán) 槽 式 冷 卻水 道 是 在 模 板 上打 孔 與 加 工 在 鑲件 或 模 板 上 的 環(huán)形 槽 連 接 構(gòu) 成 單回 路 或 多 回 路

10、 。這 種 冷 卻 水道 正 好 圍 繞 鑲 件分 布 ， 對 于 模 腔的 散 熱 較 好 。 圖 3.9+3 環(huán) 槽 式 冷 卻 水 道單 層 環(huán) 槽 式雙 回 路 模具在 模 板 上 打 孔 將 鑲 件 或 模 板 上 的 環(huán) 形 槽 串 連 ， 構(gòu)成 用 于 鑲 入 式 多 腔 模 的 環(huán) 槽 式 水 路 。單 層 環(huán) 槽 式 單 回 路 模具環(huán) 槽 式 水 路 用于 鑲 件 緊 鄰 的多 腔 模 ， 將 模板 上 的 環(huán) 形 槽連 通 。 單 層 環(huán) 槽 式 單 回 路 模具u 多 層 冷 卻 回 路對 于 型 腔 較 深 的 模 具 ， 常 采 用 多 層 回 路 式 冷卻 水 道

11、 。采 用 圓 形 鑲 件 鑲 拼 的 深 腔 模 ， 在 型 腔 鑲 件 外表 面 加 工 螺 旋 槽 ， 并 將 其 進 出 口 通 過 模 板 與 模 外連 通 ， 構(gòu) 成 的 螺 旋 式 冷 卻 水 道 （ 圖 3-9-22） ,相 當于 模 內(nèi) 互 連 的 多 層 冷 卻 回 路 。型 腔 直 接 加 工 在 模 板 上 的 深 腔 模 和 非 圓 形 鑲件 鑲 拼 的 深 腔 模 ， 通 常 采 用 多 層 外 接 直 通 式 或 平面 回 路 式 冷 卻 水 道 （ 圖 3.9+4、 圖 3.9+5） ， 各層 可 各 自 獨 立 ， 也 可 用 軟 管 在 模 外 互 連 。

12、模具 螺 旋 式 冷 卻 水 道 在 圓 形 鑲 件 外 表 面 加 工 螺 旋 槽 ， 并 將 其 進 出口 通 過 模 板 與 模 外 連 通 ， 構(gòu) 成 螺 旋 式 冷 卻 水 道 。 模具 多 層 平 面 回 路 式 冷 卻 水 道 沿 型 腔 深 度 方 向 布 置 多 層 平 面 回 路 式 冷 卻 水 道 。 圖 3.9+4 多 層 平 面 回 路 式 冷 卻 水 道 模具沿 型 腔 深 度 方 向 布 置 多 層 平 面 回 路 式 或 外接 直 通 式 冷 卻 水 道 。 模具 2） 凸 模 （ 型 芯 ） 冷 卻 水 道 的 設 置在 塑 件 成 型 過 程 中 ， 型 芯

13、 總 是 被 溫 度 高 、 導熱 性 差 的 塑 料 包 圍 著 ， 型 芯 的 熱 量 很 難 通 過 自 然對 流 、 輻 射 的 方 式 散 發(fā) 。 因 此 ， 型 芯 的 散 熱 問 題比 型 腔 更 關(guān) 鍵 。 也 正 是 因 為 型 芯 被 塑 件 包 圍 ， 不便 與 模 外 連 通 ， 所 以 型 芯 中 冷 卻 水 道 的 設 置 也 更困 難 。通 常 ， 型 芯 中 冷 卻 水 道 的 設 置 有 下 列 幾 種 方式 。 模具 單 層 冷 卻 回 路對 于 直 接 加 工 在 模 板 上 的 低 矮 型 芯 ， 采 用 加工 在 模 板 上 的 外 接 直 通 式 或

14、 平 面 回 路 式 單 層 冷 卻回 路 ， 圖 3-9-9。對 于 采 用 拼 鑲 結(jié) 構(gòu) 的 低 矮 大 型 芯 ， 可 在 型 芯上 加 工 平 面 回 路 式 單 層 冷 卻 回 路 ， 圖 3-9-10。 鉆 孔 式 型 芯 冷 卻 水 道對 于 中 等 高 度 的 較 大 型 芯 ， 可 采 用 在 型 芯 上鉆 斜 孔 的 方 法 構(gòu) 成 冷 卻 回 路 ， 圖 3-9-11、 圖 3-9-5d。 模具 噴 泉 式 型 芯 冷 卻 水 道 （ 圖 3-9-12）在 型 芯 中 間 裝 一 個噴 水 管 ， 進 水 從 管 中 噴出 后 再 向 四 周 沖 刷 型 芯內(nèi) 壁 ，

15、如 圖 所 示 。低 溫 的 進 水 直 接 作用 于 型 芯 頂 部 （ 中 心 進澆 的 澆 口 處 ） ， 冷 卻 效果 好 。 這 種 方 式 特 別 適合 冷 卻 細 長 的 圓 形 型 芯 。 模具噴 泉 式 冷 卻 水 道 也 可 用 于 較 粗 大 異 型 型 芯 的冷 卻 ， 方 法 是 在 噴 水 管 出 口 端 設 一 邊 緣 開 口 的 隔板 ， 控 制 回 水 流 向 （ 圖 3-9-15） 。 模具噴 泉 式 冷 卻 水 道 不 僅 可 用 于 單 個 小 型 芯 ， 也可 用 于 多 個 小 型 芯 的 串 （ 并 ） 聯(lián) 冷 卻 。 圖 3.9+6為 并 聯(lián) 噴

16、 泉 式 型 芯 冷 卻 水 道 圖 3.9+6 并 聯(lián) 噴 泉 式 型 芯 冷 卻 水 道 模具 螺 旋 式 型 芯 冷 卻 水 道 （ 圖 3-9-13）對 于 大 直 徑 圓 柱 型芯 ， 可 在 型 芯 內(nèi) 開 大 圓孔 ， 孔 中 壓 入 中 心 有 進水 孔 外 壁 有 螺 旋 槽 的“ 芯 柱 ” 構(gòu) 成 螺 旋 式 型芯 冷 卻 水 道 。冷 卻 水 從 中 心 孔 引向 芯 柱 頂 端 ， 沿 螺 旋 槽流 下 進 行 熱 交 換 后 從 芯柱 底 部 流 出 ， 可 獲 得 極佳 的 效 果 模具 隔 板 式 型 芯 冷 卻 水 道在 型 芯 上 沿 型 芯 軸 向 打 盲

17、 孔 ， 孔 與 孔 間 銑 連通 槽 ， 孔 中 鑲 入 比 孔 深 略 短 的 隔 板 ， 就 構(gòu) 成 了 隔板 式 型 芯 冷 卻 水 道 。水 從 隔 板 一 邊 流 入 另一 邊 流 出 ， 在 經(jīng) 連 通 槽 依次 進 入 相 鄰 的 孔 。隔 板 式 型 芯 冷 卻 水 道可 用 于 單 個 細 高 型 芯 的 冷卻 ， 也 可 用 于 多 個 細 高 型芯 的 串 聯(lián) 冷 卻 ， 以 及 各 種異 型 型 芯 的 周 圈 或 整 體 冷卻 。 模具隔 板 式 型 芯 冷 卻 水 道 模具 型 芯 傳 導 冷 卻在 對 于 特 別 細 小 無 法 開 設 冷 卻 水 道 的 型

18、芯 ，可 用 鈹 銅 合 金 等 導 熱 性 良 好 的 材 料 制 造 或 鑲 入 構(gòu)成 導 熱 型 芯 ， 并 使 冷 卻 水 直 接 與 導 熱 型 芯 接 觸 。使 熱 量 經(jīng) 導 熱 型 芯 傳 導 并 由 冷 卻 水 帶 走 。 模具3、 冷 卻 水 道 的 密 封 及 水 嘴 連 接 冷 卻 水 道 的 密 封模 具 中 的 冷 卻 水 道 經(jīng) 常 要 穿 越 不 同 模 具 零 件的 結(jié) 合 處 ， 如 模 板 與 模 板 、 模 板 與 型 芯 （ 或 型 腔 ）鑲 件 等 。 這 些 地 方 會 因 配 合 間 隙 的 存 在 而 產(chǎn) 生 冷卻 水 泄 漏 現(xiàn) 象 。 為

19、避 免 泄 漏 現(xiàn) 象 的 發(fā) 生 ， 必 須 處理 好 冷 卻 水 道 的 密 封 問 題 。通 常 采 用 O型 圈 對 模 具 結(jié) 構(gòu) 中 那 些 冷 卻 水 道將 通 過 的 結(jié) 合 處 實 行 密 封 。 密 封 用 O型 圈 的 選 用及 使 用 中 需 注 意 的 問 題 和 要 求 與 通 用 機 械 中 的 密封 設 計 相 同 ， 不 再 贅 述 。 模具 水 管 與 模 具 的 連 接模 具 冷 卻 系 統(tǒng) 設 計 中 需 要 注 意 的 另 一 個 問 題 ，是 冷 卻 水 管 與 模 具 的 連 接 ， 即 水 嘴 的 安 裝 要 求 。這 一 問 題 看 上 去 很

20、 小 ， 但 是 如 果 處 理 不 當 的 話 ，會 給 用 戶 帶 來 許 多 不 必 要 的 麻 煩 。因 此 ， 模 具 設 計 者 在 開 始 設 計 冷 卻 系 統(tǒng) 時 ，就 應 該 充 分 考 慮 “ 連 接 ” 這 一 環(huán) 節(jié) 。設 置 模 具 冷 卻 水 道 的 水 嘴 （ 出 、 入 水 口 ） 在模 具 上 的 位 置 時 ， 應 注 意 以 下 問 題 ： 模具 模 具 安 裝 在 注 射 機 上 后 ， 模 具 上 的 水 嘴 不能 正 對 著 注 射 機 的 拉 桿 ， 以 免 安 裝 水 管 困 難 。 模 具 上 的 水 嘴 最 好 裝 在 注 射 機 非 操 作 側(cè) ，以 免 影 響 操 作 。 臥 式 注 射 機 用 模 具 ， 水 嘴 不 要 設 置 在 模 具頂 端 ， 以 免 在 拆 裝 水 管 時 殘 留 的 冷 卻 水 流 入 型 腔 。 對 于 自 動 成 型 的 臥 式 注 射 機 用 模 具 ， 水 嘴不 要 安 裝 在 模 具 底 面 ， 以 免 水 管 妨 礙 制 品 的 脫 落 ，影 響 自 動 成 型 。 動 、 定 模 的 水 嘴 不 能 相 互 靠 得 太 近 ， 以 便于 水 管 的 安 裝 固 定 。