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模具的加热、保温与冷却

l、概述

模压成型工艺是塑性材料最常见、历史最悠久的成型方法之一，并且是研究材料性能最常采用的一种工艺方法。它具有成型装置简单、设备投资小、模具结构简单等特点，在机械化、自动化生产高度发达的今天，仍是一种最为普及的生产手段之一。然而，进行压缩模塑成型的模具设计能参考的文献除了教科书、几位前辈所著的专著、模具设计图例以外，少有人总结模具设计中的关键技巧。模具的加热、保温与冷却及装夹结构是复合材料模具设计不可或缺的一部分。结构设计直接影响到产品的外观及内在质量均匀性，同时还影响产品的成型效率。

2、加热、保温与冷却设计

2．1 加热管的设计要求

钢制加热是几乎所有塑料成型模具设计必须采用的加热手段，可设计为单向接线、双向接线等多种形式，材质上可采用有缝管、无缝管、不锈钢管等，特点是热损失小、热效率高、排线简单，可根据需要设计为220V或380V，接线为式灵活多样。但由于其材料和加工工艺的限制，模具设计中要注意它向身特点。

（l）加热管在两端通常有较长的冷端，并不能起到加热的作用。

（2）加热段的功率设计尽量不超过10瓦特／厘米的限制。如30厘米长的加热管，功率尽可能不要超过300瓦。如果设计功率超过这个限制，加热管表面负荷较高，钢管易氧化腐蚀，造成短路。

（3）对于温度高于250℃的模具设计，采用加热管有一定难度。

我曾经利用加热管升温达到420℃，但是这种成型温度对加热管质量要求较高，需要经常检查电路的通畅与短路与否。因为这种条件下加热管、接线端子、连接用的铜线、钢片等介质非常易于氧化，从而导致断路。因此对电传输介质需要进行特殊处理，尽量避免使传导电线暴露在空气中，延长导线的使用寿命。烙铁芯通常也被作为模具加热管的一种，特点是单位长度功率高（通常直径10mm，长8cm规格的烙铁芯可以达到150瓦的输出功率），耐用，安全性好，不易形成击穿短路，可以通过钻盲孔来埋设，缺点是难以定制设计，拆换时易碎、断。电路设计中不可缺少保险、空气开关等保险措施，操作地由要保持

干净整洁，绝缘良好，操作中勤于检查电气故障，防止不必要的危险。

2．2 加热管的安装钻孔

从传热角度上理解，加热管的安装要与模具表面尽可能贴合，以利于加热管的热量尽快传递到模具上。而实际上加热管与模具并没有多大接触面积，传热的本质是辐射，传导是次要的。因此大部分用于模具安装的加热管表面都涂有增强红外辐射的涂层，同时也采用限制设计功率（10瓦特／厘米）的办法以增长加热管的使用寿命。因此在加工加热管孔时，尤其是长加热管孔的加工没必要设计太小的配合间隙，有效的设计方法是在孔的两端尽可能能与加热管严密配合，可以采用填塞、封堵或设计挡片等办法。这种做法可以有效减小加热管的散热面积以及辐射热量的损失。

2．3 加热管的埋放

埋放的加热管，最好采用与管内介质相同的氧化镁粉进行充填，以降低加热管表面的热负荷，这种方法可以减少管的表面氧化，有效延长管的使用寿命。有条件的话，加热管的安装孔也最好灌入的氧化镁粉。

2．4 模具保温方法

加强模具的保温措施可以减少模具的热损失，可使模具在较短的时间内达到预定的生产温度，减少能源浪费。每个工程技术人员对这个问题都有一套独特的解决办法，我只谈谈我的经验。

2．4．l 加热板的保温措施

加热板保温通常采用石棉板或石棉布保温，但石棉布不易摆放平整，对压板的平行度保证也有定的影响。石棉板的种类很多，最常见的是橡胶石棉板，但这种石棉板却不对以用于密封隔热用的材料，具有一定的可压级胜，同时在高温时会释放出一种十分难闻的气味，影响操作环境及操作人的身体健康。加热板的保温宜采用石棉纸板，常见的规格是1000x1000，3－5mm厚，板体较为规整，平行度较好，可压缩性比较平均，高温下无异味产生。

2．4．2 模具的保温措施

模具的保温措施很多，可用石棉布或玻璃布包裹氢氧化铝保温棉进行保温。现在市场上还有一种保温涂料是目前用作模具保温的理想材料，它由中长纤维、浆料及一种保温泡沫材料混

合而成，粘性适中，易于涂抹。这种材料常用作化工、采暖管道的保温层材料，略含碱性（易腐蚀模具）。经在150℃条件下使用没发现有烧焦、熔化、气味等负面影响。同时材料很轻，可塑性较强，容易形成较为美观的模具表面。

2．5 模具的冷却方法

水冷却是大多数模具采用的冷却方式，但也有其缺点；要求管道密封性要好，上下水管路必须通畅，对水资源的浪费较大。当冷却温度超过100℃时，易产生蒸汽爆炸。优点是热容较大，可实现快速降温。风冷却是一种比较理想的冷却方法，和水冷正相反，它不需要严密的管道密封，不存在资源浪费，可以冷却温度高于100℃的模具，可以通过气体的流量来确定冷却的速度，并且来源简洁方便，有一定规模的生产车间都能取得比较方便的气源。

3、模具的装夹

模具的装夹结构与模具的加热、保温与冷却系统密切相关，同时为模具的更换、装卸提供一定的方便特性。多数设计者为图方便，只简单地将模具上打几个安装孔用以固定。例是多数的压模都不单独设计加热装置，而是在压机上下压

板上安装加热板以简化中小型模具的加工。模具结构中就只剩下构成型腔主体结构的模块。这时模具可以采用注塑模具的固定办法——用压板将模具固定在上下模板上。在加热板模具上设计好固定压板的空间即可。这种设计不仅可以用于移动式压模，也可用于带有简单项出机构的压模。仅需要在加热板的设计中才考虑到顶杆的位置与加热管不相冲突即可。也可以利用一种模具的模架对多个模具进行通用性改造，以简化模具制造成本。

如果供具较高，单纯的加热板加热已经不能满足均匀加热的需要，这时需要在模具上安装辅助加热系统，可以山加热片、加热管及烙铁芯构成。对于结构简单、尺寸较小的模具，采用加热板加热会造成大过的热量损失，在模具尸设计简单的加热系统就能够满足要求。需要注意的是在模具和压机固定板之间要添加隔热物（通常来采用石棉纸板）来保温，同时需要注意电源线的排布整齐和电偶孔的位置。这种设）；由于热容较小，特别适用于需要反复加热冷却或快速加热冷却的小型模具。

4、结语

保温水瓶成型及模具设计

保温水壶产品造型与模具设计绪论这是一种烧水用的一种器具,一般有电热水壶,这是通过电流来达到加热的效果,这种电热水壶一般有在比较冷的天里面的暖手器,及家里用的烧开水的器具.电热水壶耗电比较厉害.另外一种是通过外火来加热的热水壹,又称为开水壶.这种器具保温比较持久. 热水壶热水壶又称热水瓶也叫保温瓶，是英格兰的科学家杜瓦发明的。 1900年，他第一次使压缩氢气变成液体，即液态氢。这种东西得用瓶子装起来，可当时并没有现在这样的保温瓶。他就自己研制。他采用真空的办法，即做成双层瓶子，把隔层中的空气抽掉，切断传导。可是这样之后热的辐射也会影响保温，于是杜瓦在真空的隔层里又涂了一层银或反射涂料，把热辐射挡回去。再用一个塞子把瓶口堵住。这样热传导的三个方式都被切断了，瓶内胆能较长时间保持温度。他就用这种瓶子储存液态氢。后来得到广泛的应用，几乎现在每家都有保温瓶即热水瓶现代的保温瓶是英国物理学家詹姆斯·杜瓦爵士于1892年发明的。当时他正在进行一项使气体液化的研究工作，气体要在低温下液化，首先需设计出一种能使气体与外界温度隔绝的容器，于是他请玻璃技师伯格为他吹制了一个双层玻璃容器，两层内壁涂上水银，然后抽掉两层之间的空气，形成真空。这种真空瓶又叫“杜瓶”，可使盛在里面的液体不论泠、热温度都保持一定时间内不变。由于在家庭中保温瓶主要用于热水保温，故又称热水瓶。保温瓶的构造并不复杂。中间为双层玻璃瓶胆，两层之间抽成真空状态，并镀银或铝，真空状态可以避免热对流，玻璃本身是热的不良导体，镀银的玻璃则可以将容器内部向外辐射的热能反射回去。反过来，如果瓶内储存冷液体，这种瓶又可以防止外面的热能辐射到瓶内。保温瓶的瓶塞，通常以软木或塑料制成，这两种材料也都不易导热。保温瓶外壳有竹编、塑料、铁皮、铝、不锈钢等材料制成，保温瓶的瓶口有一

加热模具工艺说明

水加热模具系统工艺说明各层厚度如下： 1) 胶衣层 1mm 2) 表面毡短切毡1mm 3) 内壳体层6mm 4) 导热层约3mm 5) 加热层12mm 6) 保温层5mm 7) 外壳体层4mm 加热模具需反复加热冷却，对材料性能要求较高，建议优先考虑材料性能，对树脂而言，不饱和体系选用乙烯基比较多，耐温性和机械性能都比较好。胶衣使用诺德的GC207乙烯基胶衣树脂使用诺德的R680TPI表层乙烯基树脂和RM3000 耐温树脂玻纤布使用萨泰克斯的三轴向纤维布1200（0°，±45°） 1、胶衣层制作 1.1、在模具作业区域外侧粘接一圈密封胶套，不要撕除胶条上侧油纸，并用纸胶带覆盖保护。 1.2、按比例调配一定量的模具胶衣，混合均匀。利用喷枪将模具胶衣喷涂于阳模表面，胶衣喷涂平整，厚度约1mm。 1.3、待胶衣凝胶时，在胶衣上弦向手糊一层表面毡，表面毡之间对接。 1.4、手糊表面毡后，在表面毡上手糊铺设一层短切毡，短切毡弦向铺设，对接。 2、内壳体层制作 2.1、铺设短切毡后，在其上用混合好的树脂手糊4层3轴向玻纤布1200（0°，±45°），玻纤布弦向铺设，玻纤布之间搭接5-7cm，且相邻两层搭接处尽量不要处于同一位置。2.2、手糊玻纤布要求平整，压实，无褶皱、气泡、发白等缺陷，树脂含量适中。 2.3、在铺完的布层上面铺设脱模布，脱模布要紧密贴于布层表面，不得存在褶皱、气泡现象。 2.4、在脱模布上铺设一层隔离膜，然后铺设透气毡 2.5、撕除周围密封胶条的纸胶带和油纸，用合适尺寸的真空袋膜覆盖于模具上，边缘粘接于密封胶条上，并连接6-8根抽气管，抽气管利用三通等连接于真空泵上。胶条压实，确保系统不漏气。 2.6、开启真空泵，检查是否有漏气处，并对漏气处密封处理。真空表示数-0.1MPa，保持真空泵开启，直至玻纤布层固化。

模具的加热、保温与冷却

l、概述模压成型工艺是塑性材料最常见、历史最悠久的成型方法之一，并且是研究材料性能最常采用的一种工艺方法。它具有成型装置简单、设备投资小、模具结构简单等特点，在机械化、自动化生产高度发达的今天，仍是一种最为普及的生产手段之一。然而，进行压缩模塑成型的模具设计能参考的文献除了教科书、几位前辈所著的专著、模具设计图例以外，少有人总结模具设计中的关键技巧。模具的加热、保温与冷却及装夹结构是复合材料模具设计不可或缺的一部分。结构设计直接影响到产品的外观及内在质量均匀性，同时还影响产品的成型效率。 2、加热、保温与冷却设计 2．1 加热管的设计要求钢制加热是几乎所有塑料成型模具设计必须采用的加热手段，可设计为单向接线、双向接线等多种形式，材质上可采用有缝管、无缝管、不锈钢管等，特点是热损失小、热效率高、排线简单，可根据需要设计为220V或380V，接线为式灵活多样。但由于其材料和加工工艺的限制，模具设计中要注意它向身特点。

（l）加热管在两端通常有较长的冷端，并不能起到加热的作用。（2）加热段的功率设计尽量不超过10瓦特／厘米的限制。如30厘米长的加热管，功率尽可能不要超过300瓦。如果设计功率超过这个限制，加热管表面负荷较高，钢管易氧化腐蚀，造成短路。（3）对于温度高于250℃的模具设计，采用加热管有一定难度。我曾经利用加热管升温达到420℃，但是这种成型温度对加热管质量要求较高，需要经常检查电路的通畅与短路与否。因为这种条件下加热管、接线端子、连接用的铜线、钢片等介质非常易于氧化，从而导致断路。因此对电传输介质需要进行特殊处理，尽量避免使传导电线暴露在空气中，延长导线的使用寿命。烙铁芯通常也被作为模具加热管的一种，特点是单位长度功率高（通常直径10mm，长8cm规格的烙铁芯可以达到150瓦的输出功率），耐用，安全性好，不易形成击穿短路，可以通过钻盲孔来埋设，缺点是难以定制设计，拆换时易碎、断。电路设计中不可缺少保险、空气开关等保险措施，操作地由要保持

模具加热保温和冷却

模具的加热、保温与冷却标签：装修加热管模具石棉布压板模具的加热、保温与冷却模具的加热、保温与冷却及装夹结构是复合材料模具设计不可或缺的一部分。结构设计直接影响到产品的外观及内在质量均匀性，同时还影响产品的成型效率。 1、加热、保温与冷却设计 1．1 加热管的设计要求钢制加热是几乎所有塑料成型模具设计必须采用的加热手段，可设计为单向接线、双向接线等多种形式，材质上可采用有缝管、无缝管、不锈钢管等，特点是热损失小、热效率高、排线简单，可根据需要设计为220V或380V，接线为式灵活多样。但由于其材料和加工工艺的限制，模具设计中要注意它向身特点。（l）加热管在两端通常有较长的冷端，并不能起到加热的作用。（2）加热段的功率设计尽量不超过10瓦特／厘米的限制。如30厘米长的加热管，功率尽可能不要超过300瓦。如果设计功率超过这个限制，加热管表面负荷较高，钢管易氧化腐蚀，造成短路。（3）对于温度高于250℃的模具设计，采用加热管有一定难度。我曾经利用加热管升温达到420℃，但是这种成型温度对加热管质量要求较高，需要经常检查电路的通畅与短路与否。因为这种条件下加热管、接线端子、连接用的铜线、钢片等介质非常易于氧化，

从而导致断路。因此对电传输介质需要进行特殊处理，尽量避免使传导电线暴露在空气中，延长导线的使用寿命。烙铁芯通常也被作为模具加热管的一种，特点是单位长度功率高（通常直径10mm，长8cm 规格的烙铁芯可以达到150瓦的输出功率），耐用，安全性好，不易形成击穿短路，可以通过钻盲孔来埋设，缺点是难以定制设计，拆换时易碎、断。电路设计中不可缺少保险、空气开关等保险措施，操作地由要保持干净整洁，绝缘良好，操作中勤于检查电气故障，防止不必要的危险。 1．2 加热管的安装钻孔从传热角度上理解，加热管的安装要与模具表面尽可能贴合，以利于加热管的热量尽快传递到模具上。而实际上加热管与模具并没有多大接触面积，传热的本质是辐射，传导是次要的。因此大部分用于模具安装的加热管表面都涂有增强红外辐射的涂层，同时也采用限制设计功率（10瓦特／厘米）的办法以增长加热管的使用寿命。因此在加工加热管孔时，尤其是长加热管孔的加工没必要设计太小的配合间隙，有效的设计方法是在孔的两端尽可能能与加热管严密配合，可以采用填塞、封堵或设计挡片等办法。这种做法可以有效减小加热管的散热面积以及辐射热量的损失。 1．3 加热管的埋放埋放的加热管，最好采用与管内介质相同的氧化镁粉进行充填，以降低加热管表面的热负荷，这种方法可以减少管的表面氧化，有效

对模具加热或冷却

第10章模温控制模具温度对胶件的成型质量、成型效率有着较大的影响。在温度较高的模具里，熔融胶料的流动性较好，有利于胶料充填型腔，获取高质量的胶件外观表面，但会使胶料固化时间变长，顶出时易变形，对结晶性胶料而言，更有利于结晶过程进行，避免存放及使用中胶件尺寸发生变化；在温度较低的模具里，熔融胶料难于充满型腔，导致内应力增加，表面无光泽，产生银纹、熔接痕等缺陷。不同的胶料具有不同的加工工艺性，并且各种胶件的表面要求和结构不同，为了在最有效的时间内生产出符合质量要求的胶件，这就要求模具保持一定的温度，模温越稳定，生产出的胶件在尺寸形状、胶件外观质量等方面的要求就越一致。因此，除了模具制造方面的因素外，模温是控制胶件质量高低的重要因素，模具设计时应充分考虑模具温度的控制方法。概念：对模具加热或冷却，将模温控制在合理的范围内。 ——模具冷却介质：水、油、铍铜、空气等； ——模具的加热方式：热水，蒸气，热油、电热棒加热等。温度控制的重要性模温对不同塑料的影响 1.对流动性较好的塑料（PE、PP、HIPS、ABS等），降低模温可减小应力开裂（模温通常为60°左右）； 2.对流动性较差的塑料（PC、PPO、PSF等），提高模温有利于减小塑件的内应力（模温通常在80°至120°之间）。模温对塑件成型质量的影响（1）过高：脱模后塑件变形率大，还容易造成溢料和粘模；（2）过低：则熔胶流动性差，表面会产生银丝、流纹、啤不满等缺陷；（3）不均匀：塑件收缩不均匀，导致翘曲变形。模具温度直接影响注塑周期模具冷却时间约占注塑周期的80%。 10.1模具温度控制的原则和方式 10.1.1模具温度控制的原则

模具冷却系统设计

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；

关于模具热处理的一些经验

关于模具热处理的一些经验分享~ 2016-01-01 1. H13模具钢如何热处理硬度才能达到58度？进行1050~1100度加热淬火，油淬，可以达到要求，但一般热作模具是不要求这么高的硬度的，这么高的硬度性能会很差，不好用，一般在HRC46~50左右性能好、耐用。 2. 模具热处理过后表面用什么洗白？问题补充：我是开模具抛光店的，一般模具都用油石先打过再拿去渗氮，渗氮回来又要用油石把那一层黑的擦白，再抛光很麻烦，不擦白打不出镜面来，材料有H13 的，有进口的好多种，如果有药水能洗白的话，就可以直接抛光了。（1）可以用不锈钢酸洗液，或者盐酸清洗。喷砂处理也可以。磨床磨的话费用高，而且加工量大，有可能使尺寸不达标的。盐酸洗不掉的话，估计您用的是高铬的模具钢？是D2还是H13？高铬模具钢的氧化层比较难洗掉。用不锈钢酸洗液应该可以，磨具商店或者不锈钢商店都有卖的。（2）你们没有不锈钢酸洗膏吗？那种可以。H13这类含铬比较高的模具钢，氧化层是难以用盐酸洗掉的。还有一个办法，我自己也在用。你们的模具既然已经油石磨过，表面就是比较光滑的。实际上，可以先只用粗的油石打磨，或者用

砂带打磨，之后就去热处理。回来之后再用细油石打磨。而我用的办法是，用纤维轮先打磨，就可以有效的把黑皮去除，再研磨抛光。或者喷砂，用800 目的碳化硼做一遍喷砂试试，应该就能够去除黑皮，还不需要化太多功夫重磨。 3.热处理厂对金属是怎么热处理的？热处理厂的设备非常多，炉子大概有箱式炉，井式炉，箱式炉用的最多，很多热处理都可以在这里面处理，比如退火，正火和淬火的加热过程，回火这些常见的热处理。其实就是一个用电加热的炉子，先将炉子升温到预定温度，然后把工件丢进去，等待一段时间到预定温度，然后保温一段时间，然后取出，或者在炉子里一起冷却，井式炉一般是作为渗碳处理设备，是一个埋到地下的炉子，工件放进去之后，密封，然后往炉子里面滴入一些富碳液体，比如煤油或则甲醇，然后在高温下这些液体分解成碳原子渗入工件表面。淬火池是淬火的场所，就是一个池子，里面有水溶液或者是油，就是箱式炉出来的工件淬火的冷却的地方，一般就是直接丢进去，然后等一段时间捞出来。还有其他的一些设备，比如高频机，就是一个可以将50 赫兹的工频电变成一个200K 赫兹电流的超大功率的设备，比如常见的有200 千瓦的最大功率，然后用一个内部通冷却水的铜管做的线圈放在工件的外面，一般几十毫米的工件，几秒种到十几秒的时候你就看到工件表面变红，表面温度到预定值的时候，然后有一个水套升上来喷淬火液到工件表面，完成淬火过程。常见的就这些了。 4．我们最近的Cr12 或Cr12MoV 的材料热处理和裂了几次了，为什么

模具热处理

一.技术先进 QPQ盐浴复合处理技术是世界最新金属表面强化技术。该技术通过在金属表面渗入多种合金元素，从而大幅度提高产品的耐磨性能。它被广泛用于汽车、机车、工程机械、纺织机械、轻工机械、仪表、工模具等各种行业。自德国DEGUSSA 公司推出QPQ技术后,其用户遍及德、美、英、日等国约800多家.如:美国的通用电器[GE]公司有该工艺不仅成功的取代了镀硬铬工艺,改善了机车柴油机缸套的耐磨、耐蚀性、而且降低了成本,同时消除了六价铬的公害;日本本田公司有数套自动化的QPQ设备分设国内外,有150多种汽车、摩托车零件采用了此技术,年处理量6万吨;丰田和日本公司每月数百吨零件采用此技术处理.国内的杀害大众汽车等众多厂家采用此技术有于大量处理曲轴、模具、工具、汽车、柴油机、摩托车、纺织配件等. 二.性能优良 1.比较的表面硬度产品经QPQ处理2-3小时，总渗层可到达0.4-0.6MM，下面是部分材料经QPQ处理后的白亮深度和硬度：材料牌号举列前处理处理温度处理时间表面硬度Hv0.1 白亮层深度纯铁 570 2-4小时 500-650 12-25μ 底碳钢 A3，20，20Cr 570 2-4小时 550-770 12-25μ 中碳钢 45，40Cr 570 2-4小时 550-770 12-25μ 高碳钢 T8，T12 570 2-4小时 550-770 2-25μ 氮化钢 38CrMoAL调质 570 2-4小时 950-1050 12-20μ 铸模钢 3Cr2W8V 淬火 570 2-3小时 950-1000 10-17μ 热模钢 5CrMnMo淬火 570 2-3小时 770-900 10-20μ 冷模钢 Cr12MoV高温淬火 520 2-3小时＞950 10-20μ 高速钢 W6Mo5Cr4V2[刀具] 淬火 550 4-45分钟 1000-1300

快速热循环成型快速模具加热冷却方法的开发与评价

新型快速热循环模具的开发与评价摘要本研究开发了一种新的快速模具加热冷却方法。快速模具加热，墨盒加热器装配在模具的孔中。加热器与相应的安装孔之间有充满水环形缝隙。在模具加热期间，加热器产生的热量先通过水隙将其转移到模座中，以提高腔表面温度。快速模具冷却，压力冷却水通过环形间隙。首先，要建立一个细胞模型，以评估新的快速模具加热和冷却的有效性方法。在热响应分析的基础上进行了数值模拟调查加热器的间隙大小，功率密度的影响，以及加热器的布局上的热腔面响应。此外，设计了大型液晶电视框架的注塑模具基于开发的快速模具加热和冷却方法制造。数值模拟并进行实验，以评估的空腔表面的热响应效率。结果表明，在大的温度范围内，空腔表面温度可以改变相对短时间。仿真结果与实验结果吻合较好验证所建立的分析方法的有效性。最后，进行了生产测试和制作液晶电视面板。结果表明，该方法可以消除外表面上的焊缝痕零件的外表面光泽度可达到90以上，具有成型周期约60秒，与其他传统的快速模具加热和冷却方法相比能源和水的消耗可以大大减少。一、介绍模具的温度控制在注塑过程中意义重大，因为它不仅直接影响成型周期，而且还对成型产品的质量影响很大，传统的注射成型（CIM）的过程中，模具温度是基于连续冷却的控制方法，其中冷却水通过冷却通道在注射模具的整个成型周期中。因此，模具温度几乎保持不变，在整个成型快速模具加热和冷却技术中是必要的。基于模具快速加热和冷却技术的注塑成型过程是所谓的快速热循环注塑（RHCM）过程。对于快速模具冷却，传统的模具冷却方法通过冷却剂通过冷却通道是可行的。然而，冷却液温度应高于CIM很多。模具快速加热，大量的加热技术已被引入，在最近几年，他们中的一些技术已经成功地用于注塑工业生产。现有的模具加热技术可分为外加热和内加热两大类。外部加热，热源或加热装置位于模具底座外。典型的外部模具的加热方法有火焰加热[ 1 ]，[ 2，4 ]–感应加热、红外线加热[ 5 ]，而且表面基于多层模具结构[6,7]电阻加热。在外模加热中，热源产生的热量主要集中在模腔表面。其结果是，腔表面的温度可以提高非常迅速，由于金属体积小，而且必须被加热，因此热容量比较小[ 8 ]。这些外部模具加热方法的主要缺点是，设计相对较差的外部热源或设备的灵活性不好导致多层模腔表面温度分布不均匀、低层强度大以及火焰加热方法的安全性低等问题。除了这些方法，还有一个特殊的外部模具加热法，使材料导热系数低的涂层或粘在模具表面的模具快速加热[9,10]。这种加热方法的唯一性是它不需要任何外部热源或设备。在注入过程中，注入的热聚合物熔体加热腔表面。然而，这是让空腔表面被加热到非常高的温度的一种困难的加热方法。内模加热，热源位于模座内。基于热介质和电加热的筒式加热器和对流加热是注塑成型中两种典型的内模加热方法。由于在整个模具底座加热，来提高腔表面温度，在传统的观点中他们被认为是低的加热效率和高能源消耗的加热方法。然而，最近许多的研究表明，内模加热方法也可以实现高的加热效率，通过创新和优化设计的加热和冷却系统[ 11 - 13 ]加热效率明显提升。目前，内模具的加热方法，特别是蒸汽加热法和电加热的方法，已广泛应用于注塑工业生产[ 14 - 15 ]。相关塑胶零件涉及消费类电子产品，包括手机、电脑及电视、汽车产品及一些透明光学产品。

模具加热保温和冷却

模具加热炉操作规程

模具加热炉操作规程 1、用途和主要性能： 1.1 用途：加热炉分为电炉丝加热炉和燃煤式加热炉两种，主要用于挤压车间所用的挤压模具的加热。 1.2 主要性能：每炉可进行 3套模具的加热。 2、操作步骤： 2.1 接通模具炉电闸，指示灯亮。 2.2 按模具进出钮，模具托盘出位，待到达限定位置自动停止后，放入所需加热的模具，再次按模具进出钮，模具到位。 2.3 设定炉温，启动加热开关。 2.4 炉内温度缓慢上升，同时检查炉的各部分情况是否有异常，在加热过程中，如发现有冒烟及电气短路现象，应立即切断电源，查出原因，待排除后方可再使用。 2.5 当炉温升到设定温度，按《挤压生产工艺操作规程》规定的保温时间保温，模具方可使用，打开炉门取出模具，检测表面温度应在工艺规程要求的范围内，才能挤压使用。 3、模具炉的维护保养： 3.1 严格执行交接班制度，交班者应将加热炉使用情况和发现的问题向接班者交待清楚，并提醒其注意事项，接班者应根据情况确定重点检查和维修之处，双方交接清楚后，在记录本上签字确认。 3.2 检查各仪表、开关是否完好，各相关接地线接地是否牢固可靠。

3.3 检查炉门上下的操作情况，滑轮钢丝磨损润滑情况。 4、操作注意事项： 4.1 在接通电源前，应先检查各相关电气部分连接是否良好，并提醒加热炉附近人员注意，在确保安全的情况下，才能接通电源。 4.2 在操作模具加热时，严禁手持模具、夹具触及电炉丝，以防触电。 4.3 修炉时必须断开电源，并挂上“禁止合闸”标志。 4.4 打开炉门后，待确定可靠后，方可取放模具，以免伤人。 5、相关记录： 5.1《挤压车间模具加热原始记录》

模具热模上机作业指导书

模具热模上机作业指导书 1.目的提高产品合格率，提高模具的寿命。指导热加工正确进行热模上机操作。 2.范围本指导书适用于热加工车间热模上机作业。 3.模具进加热炉前的准备： 3.1检查模具加热炉是否正常工作； 3.2根据低压机台生产计划的安排，并结合上一班和本班低压机台生产情况，推算本班及下一班接班三、四小时内低压机台拆模时间，最迟提前三小时把备模捆扎好后进加热炉加热。 3.3模修操作人员严格按《模具准备工艺操作规程》准备模具，备模过程中，必须加强对备模质量的检查确认。 3.3.1备模时严格检查冷却水、气管是否畅通，气管是否固定及接头是否完好。 3.3.2检查模具顶杆及顶杆套是否完好，无拉伤、积铝现象，检查顶杆及顶杆套是否与模具表面相平齐或凹进1mm。 3.3.3检查模具铁浇口、吸液管是否完好无损，同时检查两者是否相配及是否安装到位。 3.3.4检查上、下模锁是否紧固，模锁方向是否正确，并紧固所有螺栓。 3.3.5检查模具喷涂状况，喷涂时应根据《模具喷涂工艺操作规程》进行喷涂。

4.模具进加热炉前的组装 4.1使用试片检查分流锥高度，确保分流锥与陶瓷过滤网相差0.5 mm左右。4.2检查侧模顺序是否正确、检查上下模方向是否正确。 4.3检查铁浇口套和吸液管配合是否符合要求。 4.4、检查模具水管接头丝牙是否完好，水管接头是否在水管上部。 4.5、使用高度为45MM的顶杆连接头。 4.6、确认模具组装是否到位，侧模导向槽和底模导向槽是否在同一条直线上。5．模具入炉上述均确认完好无损，把模具吊入带键槽的专用托架上，1#和3#侧模组装到位并和上模用压块压紧，2#和4#侧模组装时和上下模留20MM-25MM间隙用于模具加热时内外温度均匀并吹净模具的砂粒，模具同托架用叉车整体吊入加热炉内，用粉笔在炉膛左边侧模上写上醒目标识，注明轮型规格。 6.模具加热将模具加热温度设定为450℃，模具进加热炉内加热到450℃后并最少保温两小时，确保模具温度内外均匀。 7.模具上机前的准备 7.1低压操作人员配合模修人员拆模，在15分钟内完成； 7.2低压操作人员在拆模过程中同时进行下列工作： 7.2.1清理升液管，把升液管内挂渣清理干净；

模具的加热、保温与冷却

模具的加热、保温与冷却模压成型工艺是塑性材料最常见、历史最悠久的成型方法之一，并且是研究材料性能最常采用的一种工艺方法。它具有成型装置简单、设备投资小、模具结构简单等特点，在机械化、自动化生产高度发达的今天，仍是一种最为普及的生产手段之一。然而，进行压缩模塑成型的模具设计能参考的文献除了教科书、几位前辈所著的专著、模具设计图例以外，少有人总结模具设计中的关键技巧。模具的加热、保温与冷却及装夹结构是复合材料模具设计不可或缺的一部分。结构设计直接影响到产品的外观及内在质量均匀性，同时还影响产品的成型效率。 2 加热、保温与冷却设计 2.1 加热管的设计要求钢制加热是几乎所有塑料成型模具设计必须采用的加热手段，可设计为单向接线、双向接线等多种形式，材质上可采用有缝管、无缝管、不锈钢管等，特点是热损失小、热效率高、排线简单，可根据需要设计为220V或380V，接线为式灵活多样。但由于其材料和加工工艺的限制，模具设计中要注意它向身特点。 (1)加热管在两端通常有较长的冷端，并不能起到加热的作用。 (2)加热段的功率设计尽量不超过10瓦特/厘米的限制。如30厘米长的加热管，功率尽可能不要超过300瓦。如果设计功率超过这个限制，加热管表面负荷较高，钢管易氧化腐蚀，造成短路。 (3)对于温度高于250℃的模具设计，采用加热管有一定难度。我曾经利用加热管升温达到420℃，但是这种成型温度对加热管质量要求较高，需要经常检查电路的通畅与短路与否。因为这种条件下加热管、接线端子、连接用的铜线、钢片等介质非常易于氧化，从而导致断路。因此对电传输介质需要进行特殊处理，尽量避免使传导电线暴露在空气中，延长导线的使用寿命。烙铁芯通常也被作为模具加热管的一种，特点是单位长度功率高(通常直径10mm，长8cm 规格的烙铁芯可以达到150瓦的输出功率)，耐用，安全性好，不易形成击穿短路，可以通过钻盲孔来埋设，缺点是难以定制设计，拆换时易碎、断。