经验表明,冷却水加工工艺设计手册管中心距B大约为2.5~3.5D,冷设计手册却水管壁设计手册距模具边设计手册界和制件设计手册壁的距离为0.8~1.5B。最小不要小于10。
(4)浇口处加强冷却,冷却水从浇口处进入最佳;
(5)应降低制造工艺进水和出制造工艺水的温差,制造工艺进出水温制造工艺差一般不超过5℃
(6)冷却制造工艺水的开设制造工艺方向以不制造工艺影响操作为好,对于矩形模具,通常沿宽度方向开设水孔。
(7)合理确定冷却水道的形式,确定冷却水管接头位置,避免与模具的其他机构发生干涉。 3.7.2 冷却时间的确定
在对冷却系统做设计设计计算之前,需要对某些数据取值,以便对以后的计算作出估算;取闭模时间3S,开模时间3S,顶出时间2S,冷却时间30S,保压时间20S,总周期为60S。
其中冷却时间依塑料种类、塑件壁厚而异,一般用下式计计算:
S22t冷=??8㏑[?·2TS?TM] TE?TM=62/(3.142×0.07)㏑[8/3.142×(200-50)/(80-50)] =73(S)
式中:S——塑件平均壁厚,S取6mm;
?——塑料热扩散系数(mm2/s),?=0.07;
TS——成型温度160-220℃,TS取200℃; TE——平均脱模温度,TE取80℃; TM——模具温度40~80℃,TM取50℃。
由设计设计计算结果得冷却时间需要73 S,这么长的冷却时间显然是不现实的。本模具型芯中的冷却管道扩大为腔体(如下图),使冷却水在型芯的中空腔中流动,冷却效果大为增强。参照经验推荐值,冷却时间取30S即可。 3.7.3 模具加热和冷却系统的计算
本塑件在注射成型时不要求有太高的模温因而在模具上可不设加热系统,
是否需要冷却系统可作如下设计计算。
设定模具平均工作温度为60oC,用常温20oC的水作为模具冷却介质,其出口温度为25oC,产量为(初算每1min1套)1.05kg/h。
塑料树脂传给模具的热量与自然对流散发到空气中的模具热量、辐射散发到空气中的模具热量及模具传给注射机热量的差值,即为用冷却水扩散的模具热量。假如塑料树脂在模内释放的热量全部由冷却水传导的话,即忽略其他传热因素,那么模具所需的冷却水体积流量则可用下式计算。
根据体积流量的公式得: qv=Mq/60cρ(θ1-θ2)
=(1.25×2.5)×/60×4.45×1×(25°C-20°C) =0.35m3/min
Qv:冷却水体积流量,m3/min
M:单位时间注射入模具内的树脂质量,kg/h Q:单位时间内树脂在模具内释放的热量,J/kg C:冷却水的比热容,J/(kg.k) ρ:冷却水的密度,kg/m3 θ1:冷却水出口处温度,°C θ2:冷却水入口处温度,°C
由体积流量qv查设计设计手册可知所需的冷却水管直径为6mm。 Q1 =nG CS(t1-t0)
= 60×236.2×10?3×1.65×(220-60) = 3365.02KJ/h
式中:n——每小时注射次数, n=60 (次); G——每次的注射量(KG), G=217.6×10?3; CS——塑料的比热容(KJ/KG·℃),
CS=1.9
;
t1——熔融塑料进入型腔的温度℃,t1=220; t0——塑件脱模温度℃,t0=60。 Q2=3.6AZ??(t1-t2)
=3.6×4153×10?6×130×(220-50)
=325.12 KJ/h
式中:AZ——注塑机的喷嘴头与模具的接触面积(m2),AZ=4069×10?6m2(AZ=4?R2 =4×3.14×182=4069×10?6m2,R=18mm注塑机喷嘴球半径,);
?——金属传热系数 ?=140(W/ m2?℃); t2