塑料注塑模具冷卻系統設計質量可謂是決定塑制品生產效率的一個重要因素。就目前來看,由于塑料注塑模具冷卻系統設計工作經常被人為是次要的問題,且未能夠引起足夠的重視,故而時有發生后期生產出的塑制品無法達到客戶質量要求的情況,充分可見,要想保障塑制品的質量,加強模具冷卻系統設計至關重要。本期話題誠邀我司專業設計人員就塑料注塑模具冷卻系統設計要點展開詳細論述。
一、水路的尺寸及位置
根據制品壁厚及形狀,對于中等以上制品水路直徑設計一般選用:Φ10~Φ16 mm。若需設計點冷,通常點冷水路直徑為與其相連的直通水路直徑的1.45倍左右。水路距制品壁不能太遠,但也不能太近,一般不能小于水路直徑的2倍,否則,塑料熔體對冷卻過于敏感,制品內外壁高分子的松馳程度不同,容易引起塑料注塑模具制品出現開裂、變形等缺陷。
二、確定冷卻水路的分布
塑料注塑模具上大部分熱量是通過型腔及型芯的冷卻移走的,但仍有一部分熱量會傳遞到支撐型腔和型芯的模板上,這些熱量如果不能及時散失,也會影響制品的成型周期。
1.流道系統的冷卻設計。由于冷流道隨制品一起頂出,而冷流道較厚,其附近的熱量較為集中,若不能及時冷卻將影響整個生產周期,所以冷流道周圍要單獨設計一組水路進行冷卻。
2.模板的冷卻設計。由于模板用來支撐和固定型腔和型芯,容納流道系統和頂出系統等機構,如果模板之間存在溫差,可能會影響導向機構、頂出機構、鎖緊機構的定位,加快這些部件的磨損。所以這套轎車門板模具除頂針板外都有一組單獨設計的水路。
三、塑料注塑模具冷卻水路的分布原則
1.設置水路時應考慮制品的形狀,對熱量分布較多的位置應重點設計。一般鑲芯、筋及斜頂的根部,盒子側壁重疊處等為熱量集中區域。當冷卻開始時,制品發生收縮,緊貼在鑲芯上,同時脫離型腔壁。這類制品的成型周期主要取決于鑲芯的冷卻時間,實踐證明,若不能及時冷卻,鑲芯的溫度可能比其它部位高出20~50℃,無法實現連續生產。一般對于小的鑲芯可以采用噴泉式冷卻、鈹銅鑲芯下面通水、導熱針等方式。
2.水路中冷卻水的流動方向與熔體流動方向應一致,以便較大效率地帶走熱量,同時有利于熔體的充填。對于大中型復雜塑料注塑模具,應以每個澆口為中心分區域冷卻。
3.冷卻水路盡可能設計在與塑料熔體接觸的模具零件中,而不宜設在與之相鄰的模板中。因為接觸區域的導熱效果較多只有整體模板的50%。
4.為了保障型腔、型芯溫度分布均勻,制品冷卻均勻,型腔、型芯水路的走向應一致;型腔、型芯的溫度差應控制在10℃以內。
5.為了減小冷卻水的壓力損失,塑料注塑模具外圍連接冷卻水管的尺寸定要大于或等于模具內水路的尺寸。【具體可參考《規范塑料注塑模具價格估算 助力模具制造業“走出去”》的相關內容】
總之,為達到提高塑料注塑模具及塑料制品生產效率的目的,也為提升模具制造廠的經濟效益,還望相關設計研發工作者定要依照上述基本原則開展模具冷卻系統的設計工作,以盡可能地使冷卻系統功能滿足客戶對生產效率及制品質量的要求。