模具冷却系统设计
注塑模冷却系统设计原则及结构形式
注塑模冷却系统设计原则及结构形式⼀、模具冷却系统设计原则为了提⾼⽣产率，保证制品质量，模具冷却系统设计以保证塑件均匀冷却为基本原则。
具体设计时注意以下⼏点：①冷却⽔孔数量尽量多、尺⼨尽量⼤型腔表⾯的温度与冷却⽔孔的⼤⼩、疏密关系密切。
冷却⽔孔孔径⼤、孔间距⼩，型腔表⾯温度均匀，如图3-9-3所⽰。
②冷却⽔孔⾄型腔表⾯距离要适宜孔壁离型腔的距离要适宜，⼀般⼤于10mm，常⽤12~15mm。
太近，型腔表⾯温度不均匀，参见图3-9-3d ；太远，热阻⼤，冷却效率低。
当塑件壁厚均匀时，各处冷却⽔孔与型腔表⾯的距离最好相同，如图3-9-4，a⽐b好。
当塑件壁厚不均匀时，厚壁处冷却⽔通道要适当靠近型腔，如图3-9-4，c⽐d好。
③⽔料并⾏，强化浇⼝处的冷却成型时⾼温的塑料熔体由浇⼝充⼊型腔，浇⼝附近模温较⾼、料流末端温度较低。
将冷却⽔⼊⼝设在浇⼝附近，使冷却⽔总体流向与型腔内物料流向趋于相同（⽔料并⾏），冷却⽐较均匀。
④⼊⽔与出⽔的温差不可过⼤如果⼊⽔温度和出⽔温度差别太⼤，会使模具的温度分布不均。
为取得整个制品⼤致相同的冷却速度，需合理设置冷却⽔通道的排列形式，减⼩⼊出⽔温差。
如图3-9-6，a形式会使⼊⽔与出⽔的温差⼤，b形式相对较好。
⑤冷却⽔孔布置要合理冷却⽔通道尽可能按照型腔形状布置，塑件的形状不同，冷却⽔道位置也不同，例如：图3-9-9：扁平塑件，侧⾯进浇。
动定模均距型腔等距离钻孔。
图3-9-10 ：浅壳类塑件定模钻孔、动模组合型芯铣槽。
图3-9-11：中等深度壳类塑件。
凹模距型腔等距离钻孔，凸模钻斜孔得到和塑件形状类似的回路。
图3.9 1：深腔制品。
凸凹模均采⽤组合式，车螺旋槽冷却，从中⼼进⽔，在端⾯（浇⼝处）冷却后沿环绕成型零件的螺旋形⽔道顺序流出模具。
⑥冷却⽔道要便于加⼯装配冷却⽔道结构设计必须注意其加⼯⼯艺性，要易于加⼯制造，尽量采⽤钻孔等简单加⼯⼯艺。
对于镶装组合式冷却⽔道还要注意⽔路密封，防⽌冷却⽔漏⼊型腔造成型腔锈蚀。
第9章 压铸模加热和冷却系统设计
温金属液预热。 4)预热后的压铸模应进行必要的清理和润滑。 5)冷却液应该在压铸模预热之前此时通入，否
则将因激冷而引起压铸模产生裂纹甚至破裂。
9.2 模具的冷却 一、压铸模的冷却方法 压铸模的冷却方法主要有风冷和水冷两种形式． (一)风冷
通入成型镶缺或型芯内从而实现冷却，因此水冷模 具结构较风冷复杂。水冷速度比风冷速度快得多， 它能有效地提高生产效率。一般可以通过测定进水 口和出水口的温度以及模具型腔表面温度，据此控 制水流量，从而调节冷却效率。大中型铸件或厚壁 铸件以及大批量连续操作时为了保证散热员较大的 要求，通常采用水冷。
二、冷却通道的设计计算
2．熔融金属传给模具的热流量 熔融金属传给模具的热流量Q可 按下式计算
Q=qNm 式中 q——凝固热量(J／k g)；
N——压铸机生产率(次／h)； m——每次压铸的合金重量(kg／次)。 不同合金的凝固热量q 值，见表。
3．模具自然传走的热流量 模具自然传走的热量Q1是通 过周围辐射和传导而散发的。 其计算式可表示为
三、冷却系统的布置 (一)冷却通道的设计要点 设计冷却通道时应注意下述几点： ‘
1)冷却水道要求布置在型腔内温度最高、热量比较 集中的区域，流路要通畅，无堵塞现象。
2)模具镶拼结构上有冷却水通过时要求采取密封措 施，防止泄漏。
3)水管接头尽可能设置在模具下面或操作者的对面 一侧，其外径尺寸应统一，以便接装输水胶管。
活动型芯或者推杆发生干涉。加热孔径与电热元 件的壳体外径的配合间隙不应太大，以免降
低传热率。在动模和定模的套板上可以布置供安 装热电偶的测温孔，以便控制模温，其配合 尺寸应按照所选用的热电偶的规格而定。
模具冷却系统设计
家用电器模具冷却系统设计案例
散热器设计
家用电器模具的散热器 设计需考虑散热面积、 散热翅片间距和散热翅 片形状等因素，以提高 散热效率。
循环水道
家用电器模具的冷却系 统通常采用循环水道， 以确保冷却液能够持续 不断地流过模具表面， 带走热量。
控制系统
家用电器模具的控制系 统需具备温度控制、时 间控制和压力控制等功 能，以确保模具温度的 稳定和冷却液的循环。
05
模具冷却系统应用案例
汽车模具冷却系统设计案例
冷却水道设计
汽车模具冷却系统中的水道设计需根据模具的形状和大小进行定制， 以确保冷却液能够均匀地流过模具表面，提高冷却效果。
高效换热器
为了快速将热量从模具中带走，汽车模具冷却系统通常采用高效换 热器，如板式换热器或翅片式换热器。
控制系统
汽车模具冷却系统的控制系统需具备温度控制、流量控制和压力控制 等功能，以确保模具温度的稳定和冷却液的循环。
高生产效率。
降低能耗
选择高效的泵和风扇，以及合 适的冷却液，以降低系统能耗
。
03
模具冷却系统设计流程
确定设计目标
01
02
03
降低模具温度
通过冷却系统降低模具温 度，保证模具在连续工作 过程中温度稳定。
提高产品质量
通过控制模具温度，减少 产品成型过程中的收缩和 翘曲，提高产品尺铝等，以提高冷却效果。
加工性能
选择易于加工和制造的材料，如钢材、铝材等，以降低生产成本 和加工难度。
冷却水道加工工艺
铸造法
适用于大型模具的冷却水道加工，可以制作复杂形状的水道。
机械加工法
适用于小型模具的冷却水道加工，可以通过钻孔、铣削等机械加工 方式制作水道。
塑料模具冷却系统设计
塑料模具冷却系统设计1运水位置1.1.对收缩大的产品如PP﹑PE﹑PVC等﹐尽量沿制品收缩大的方向排布运水。
1.2.在保证模具材料强度的前提下,运水尽可能靠近型腔或型芯表面,并且围绕所成型的制品均匀布置.其尺寸要求如图：1.3.当模具采用镶拼结构,且镶件尺寸足够大时,应单独冷却,如齿轮镶件等圆形镶件,一般设置环形水路;大的行位也要单独冷却。
D=d+(1~2) (d为水道直径)1.4.模具各部分一定要均匀冷却,因结构不能设计运水的地方﹐采用铍铜方式冷却。
1.5.当两条水路空间交叉或在同一平面位置时﹐水路长度小于150,其最小间距为3mm, 水路长路大于150,其最小间距为5mm,如图:1.6. 运水应避开顶针﹑司筒﹑镶针﹑斜顶﹑直顶﹑螺丝等零件﹐其周边最小间距为3mm,当模具设置先复位机构时﹐其出入水位置不得与之发生开涉。
1.7. 当一套模具中,运水组数超过2组时,应在各出入水位置做“OUT”和“IN”的标记。
“OUT”表示出水,“IN”表示入水.同时应加上序号,表示连接的顺序。
2. 水路大小尽量选用大的水路,其最小直径为ø1/4”,迫不得已时可采用ø3/16”的水路,但最大也不能超过ø1/2”,常用水路为ø1/4”、ø5/16”、ø3/8”。
水路中各水道的直径应尽量相同,避免流速不均。
模具中,单独一组水路转接不可太多,以免影响冷却效果。
3. 水路与模胚位置关系3.1.优先考虑在模胚的宽度方向接入﹑导出运水,否则须在模胚长度方向加四支角柱。
3.2.运水原则上从模胚导入﹐不直接入内模;当运水必须直接入内模或者冷却行位时﹐应在模胚上喉咀避空槽其宽度为20～40。
3.3.直身模﹐避免水管从码模坑通过﹐应保证运水攻牙边距码模坑边5mm.。
如图所示：3.4.当前后模运水从同一方向接入﹐导出时﹐其间距应大于35mm.。
3.5.当面板厚度较小﹐又需通过运水时﹐应保证运水中心与面板顶15mm的距离。
注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析
注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析引言在注塑模具制造行业中，模具冷却系统的设计和优化对于模具的使用寿命和产品质量有着非常重要的影响。
冷却系统的设计不仅影响着产品的成型质量，还直接影响着生产效率和能耗。
对模具冷却系统进行优化设计和分析显得尤为重要。
本文将针对注塑模大赛中的模具冷却系统进行优化设计及分析，从而提高模具的使用寿命和产品的质量。
一、冷却系统的现状分析目前在注塑模具制造中，常见的冷却系统包括水冷却和油冷却两种方式。
其中水冷却是较为常见的一种方式，它通过循环水冷却来降低模具的温度，从而提高产品的成型质量和生产效率。
目前存在着一些问题需要解决：1. 冷却水温度不稳定：冷却水温度的稳定性对于模具的使用寿命和产品质量具有非常重要的影响。
目前一些冷却系统存在水温波动较大的问题，需要进一步优化。
2. 冷却水流速不均匀：在模具结构复杂的情况下，冷却水的流速分布不均匀，导致部分部位的温度较高，影响了产品的成型质量。
3. 冷却系统能耗较高：传统的冷却系统中，水泵的能耗较高，提高了生产成本，需要降低能耗，并提高能源利用效率。
以上问题的存在，导致了模具的使用寿命短、生产效率低和能耗高的情况，需要进行优化设计和分析。
二、冷却系统的优化设计1. 优化冷却水供应系统：为了解决冷却水温度不稳定的问题，需要对冷却水供应系统进行优化设计。
可以考虑设置温控阀门及温度传感器，实现对冷却水温度的精确控制。
可以考虑增加水箱的容量，提高冷却水的储备量，从而提高冷却水的稳定性。
2. 优化冷却水流通路径：针对冷却水流速不均匀的问题，可以对模具内部的冷却水通道进行优化设计。
通过调整通道的结构和布局，实现冷却水的均匀流通，提高冷却效果。
可以考虑利用CAD/CAE技术进行模拟分析，优化冷却水通道的设计，从而提高冷却效果。
3. 优化冷却系统的能耗：为了降低冷却系统的能耗，可以考虑使用高效节能的水泵，并通过优化管道布局和阀门设置，降低系统的压力损失。
模具冷却系统设计
模具冷却系统设计嘿，朋友们！咱今天来聊聊模具冷却系统设计这档子事儿。
你说这模具冷却系统啊，就好比是咱夏天里的那台大空调，没它可真不行！你想想看，模具在工作的时候那可是热气腾腾啊，就像人跑了几公里一样，浑身发烫。
这时候要是没有冷却系统来给它降降温，那可不得出问题呀！这冷却系统就像是模具的贴心小棉袄，时刻照顾着它。
咱设计这冷却系统可得讲究点。
首先呢，你得清楚模具的结构和工作原理吧，就像你得知道自己家的电器怎么用一样。
然后根据这些来选择合适的冷却方式。
是用水冷呢，还是风冷呢？这可得好好琢磨琢磨。
就说水冷吧，那水就像是一股清泉，哗啦啦地给模具冲个凉。
但你得注意水的温度和流量啊，不能太冷也不能太热，不然模具可就不高兴了。
风冷呢，就像是一阵微风，轻轻地吹走模具的热气。
可这风也得吹得恰到好处，不能乱吹一气。
还有啊，冷却管道的布置也很重要呢！你不能随便乱摆，得像排兵布阵一样，让冷却效果达到最佳。
不然这边凉了，那边还热着呢，那可不行！这就好比你给房间装空调，总不能只吹一个角落吧。
另外，冷却系统的维护也不能马虎。
你得定期检查检查，看看有没有漏水啊，管道有没有堵塞啊。
这就跟咱人要定期体检一样，有问题早发现早解决。
要是等出了大问题再去管，那可就麻烦了。
咱再说说这冷却系统设计不好会咋样。
那模具就可能变形啦，产品质量也没法保证啦，这不是给自己找麻烦嘛！你说咱辛辛苦苦做个模具，不就是为了做出好产品嘛，要是因为冷却系统没弄好搞砸了，那多冤啊！所以啊，大家可别小瞧了这模具冷却系统设计。
这可是个技术活，得用心去做。
咱得把模具当成宝贝一样照顾好，让它能好好工作，为我们生产出漂亮的产品。
你说是不是这个理儿？反正我觉得这模具冷却系统设计真的太重要啦，大家可得重视起来呀！。
模具设计规范
3
5 5
3.5
5 6
φ 3、φ 2.5、φ 2
φ 4、φ 5、φ 6、φ 7 φ 8 、 φ 9 、 φ 10 、 φ 12 、 φ 16 、 φ 20
d
d1+0.5
h
2.方式二：对于非DMG客户的模具顶杆止转及定位采用以下方式：
2.2
为了减少顶杆的加工量，并防止顶杆安装方向错误，特修订我公司顶杆 的杯头止转形式。改为杯头单面止转。设计尺寸见图2。 对于外单模具，若客户另有要求，按客户标准执行。无要求，则按新标 准执行。
模具设计规范
前言
• 为了满足设计及制造的要求， 指导设计工作，现将设计及制 造中应注意的问题加以整理。 待设计标准系统化后再行纳入。
•
海尔模具标准化办公室
一、冷却系统设计
1.1、模板冷却设计要求
* 三板模：要求水口板加冷却水路。 * 热流道模具：要求热流道板加冷却水 路。每个热嘴必须单独冷却。 * 对于模具长度超过1000MM的情况下， 底针板，底板必须加单独的冷却回路， 以保证针板与后模板温度一致。
*三板模倒锥形拉料杆:
三板模倒锥形拉料杆的作用主要是通过倒 扣力拉断点浇口.其设计参照:《标准件库》
*分流道拉料杆:
图5 分流道拉料杆设计
设计要点： (1)对于较长的分流道系统,应设计分流道拉 料杆.其主要作用是顶出分流道. (2) 分流道拉料杆的头部设有冷料井 , 深度 3MM 左右 , 目的为了分流道料把顶出过 程中起到导向作用,使料把顶出平衡.
以上两种形式在没有海尔模具的标准，对于没有特殊设计标准的模具均采用上述方式加工。
3.2、搭接流道设计
对于锥形流道加工在模具的两个零件上的情况，应考虑脱模， 将流道设计成如图3.1形式。一般C>0.2MM.
模具冷却系统设计意义
模具冷却系统设计意义在现代化工业生产中，模具冷却系统发挥着至关重要的作用。
本文将详细探讨模具冷却系统的设计意义，以及它在提高生产效率、保证产品质量方面所起到的重要职能。
一、什么是模具冷却系统？模具冷却系统是注塑模具、压铸模具等热加工模具中不可或缺的组成部分。
其主要功能是在模具内部循环冷却介质，通过吸收模具热量，达到控制模具温度、保证产品质量和提高生产效率的目的。
二、模具冷却系统设计意义1.提高生产效率在热加工过程中，模具温度过高会导致生产周期延长，降低生产效率。
通过设计合理的模具冷却系统，可以有效控制模具温度，使得生产周期缩短，提高生产效率。
2.保证产品质量模具温度对产品质量具有重要影响。
合理的模具冷却系统可以确保模具温度均匀分布，减少产品变形、应力集中等缺陷，从而提高产品质量。
3.延长模具寿命过高的模具温度会导致模具材料性能下降，加速模具磨损，降低模具寿命。
通过设计合理的模具冷却系统，可以有效降低模具温度，延长模具的使用寿命。
4.减少能源消耗在热加工过程中，合理的模具冷却系统可以降低能源消耗。
因为冷却系统可以快速将模具热量带走，减少了对加热设备的依赖，从而降低了能源消耗。
5.提高产品竞争力设计合理的模具冷却系统，可以使得产品质量更高、生产周期更短，从而提高产品竞争力。
三、模具冷却系统设计要点1.合理选择冷却介质：根据生产需求和模具材料，选择合适的冷却介质，如水、油、空气等。
2.确定冷却通道布局：根据模具结构和产品要求，合理布局冷却通道，确保模具温度均匀分布。
3.优化冷却系统参数：根据实际生产情况，调整冷却系统参数，如流量、压力等，以实现最佳冷却效果。
4.考虑模具材料热导率：不同模具材料的热导率不同，设计时要充分考虑这一点，以提高冷却效果。
5.重视冷却系统的维护：定期检查、清洗和更换冷却系统部件，确保冷却效果稳定。
总结：模具冷却系统设计在热加工行业中具有重要意义。
通过合理设计，可以降低模具温度、提高生产效率、保证产品质量、延长模具寿命，从而提高产品竞争力。
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模具冷却/加热系统的设计
1、模具温度调节系统概述
塑料注射成型是将熔融状态的塑料高压注入模腔，其后熔料在模腔中冷却到塑料的热变形温度以下固化成型。
该过程是由熔料和模具的温差实现的，由于不同的成型材料要求不同的模具温度（模具温度应低于塑件热变形温度），若模具温度过高或过低，都会影响塑件的质量和生产。
--过高：溢料；缩孔；塑件固化时间长，注射周期长，生产率低；
--过低：熔料流动性差，塑件应力增大，出现填充不良、熔接痕、缺料及表面不光泽等缺陷；--不均匀：出现收缩率偏差，塑件变形等问题；
所以模具设计时必须考虑冷却或加热装置来调节模具温度。
1)当成型时料温不足，为了使模具达到成型要求的模温，则应考虑加热装置；
2)成型壁厚大于20mm的塑件时，则应考虑加热装置；
3)当料温使模温超过成型要求的模温，则应考虑冷却装置；
4)一般成型热塑性塑料时，模具需要冷却；热固性塑料的模具需要加热；
2、模具温度调节的目的
A、缩短成型周期：通过有效的冷却手段使模具保持在塑料的热变形温度以下；
B、提高塑件质量：防止脱模变形；
C、适应特殊需要：注射结晶性塑料时，为控制塑料的结晶度，改善其综合性能，一般要求保持较高的模具温度；大型模具注射成型前需预热；对特殊需要的模具局部加热；热流道系统的加热等；
3、模具冷却系统设计要点
1)冷却水道应与成型面各处距离相等，排列与成型面形状尽可能相符；
2)冷却水道应使成型零件表面冷却均匀，模具各处的温差不大；冷却水孔距型腔的距离一
般为15-25mm，太近则冷却不均匀，太远则冷却效率低；冷却水孔直径一般为Φ8-12mm
3)循环式冷却水道中冷却介质的流程应相等；
4)冷却水道应先通过浇口部位并沿料流方向流动，即从模温高区域流向模温低区域；
5)冷却水道不应设置在塑件可能出现熔接痕的部位；
6)冷却水道应防止漏水,特别是通过组合镶件时，应考虑密封问题；
7)冷却水嘴应设在非操作侧，并考虑不与注塑机导向柱干涉；
8)动、定模原则上应分别单独设置冷却系统，以便调节控制塑件的变形等缺陷；
4、冷却水道的联结方式
1)串联式--冷却介质从入口流入直径始终相等的水道,依次通过成型区后从出口排出；
2)并联式—冷却介质从入口流入主干水道，分成若干分支,然后汇入出水主干水道排出；
注：并联式布局中进出口主干水道ΦD的横截面积应大于各支路Φd的横截面积之和；
5、型腔的冷却形式
1)多层循环式冷却：用于塑件精度要求较高的大型模具；
2)侧面循环式冷却：在组合面上设置冷却水道，考虑密封问题；
3)平面螺旋式冷却：用于型腔较浅、底部平面度要求较高的塑件；
4)螺旋水道式冷却：用于较深的整体组合式型腔的冷却；
5)串、并联式冷却：用于多型腔模具的冷却；
6、型芯的冷却形式
由于冷却收缩，塑件对型芯的包紧力大于型腔，因而型芯的温度对塑件冷却的影响比型腔大多得，故型芯的冷却尤为重要，但因型芯总是设在动模一侧，故其冷却会受到一定限制，故设计时需考虑冷却和顶出系统应互不干扰。
1)基本形式：
2)隔板式冷却:
3)螺旋式冷却：
4)小型芯冷却：
5)压缩空气冷却：
6)极小型芯冷却：
7)并联冷却：
8)串联冷却：
7、模具加热装置的设计要点1)采用加热装置的原因
--在成型热塑性塑料时对流动性差、冷却速度快的塑料，为了提高熔料的流动性，并防止厚壁塑件产生缩孔及应力开裂，需要采用模具加热装置；
--对要求高结晶度的塑料以提高其机械性能，需要采用模具加热装置；
--对热流道模具采用加热装置；
--对热固性塑料采用加热装置；
2)模具加热装置的类型
--介质加热：其装置和设计同冷却水路；
--电加热：用电热棒或电热环等加热元件加热。
模具所需加热装置的功率计算公式：W总=0.24G（T2-T1）
W总—所需电功率W；
G—模具重量kg；
T1—室温℃；
T2—模具成型温度℃
3)模具加热应注意的问题
--可选稍大于计算功率的电热元件，用降低电压和缩短加时间的方法进行调节；
--电热元件应摆布均匀，以利模具均衡加热；
--注意绝缘措施，防止漏电、漏水等现象；
--注意在滑动部位预留出热膨胀间隙；。