模具加熱和冷卻裝置的設(shè)計

1、問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 梅須遜雪三分白梅須遜雪三分白, , 雪卻輸梅一段香。雪卻輸梅一段香。 羅梅坡 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 問題： 1.導(dǎo)向零件設(shè)計原則？ 2.墊塊的結(jié)構(gòu)和安裝有什么要求？ 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具

2、鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 目的與要求： 重點(diǎn)和難點(diǎn)： 1.要求掌握加熱與冷卻裝置設(shè)計計算 2.掌握設(shè)計原則 理論與實(shí)際相結(jié)合 3.會選擇模具材料 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 3.6模具加熱和冷卻裝置的設(shè)計 一、模具加熱與冷卻的目的 熱固性塑料需要較高的模具溫度促使交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行 某些熱塑性塑料也需維持80度以上的模溫，如聚甲 醛、聚苯醚等 大型模具要預(yù)熱 熱流道模具的廣泛使用 1.加熱 模塑周期主要取決于冷卻定型時間（約占80%），通過 降低模溫來縮短

3、冷卻時間，是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。 2.冷卻 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 一、模具加熱與冷卻的目的 模溫過低模溫過低 塑料流動性差，塑件輪廓不清晰，表面無光澤； 熱固性塑料則固化不足，性能嚴(yán)重下降。 模溫過高模溫過高 易造成溢料粘模，塑件脫模困難，變形大；熱固 性塑料則過熟。 模溫不均模溫不均 型芯型腔溫差過大，塑件收縮不均、內(nèi)應(yīng)力增大、 塑件變形、尺寸不穩(wěn)定。 3.6模具加熱和冷卻裝置的設(shè)計 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻

4、的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 1.模具加熱的方法有 二、模具加熱裝置的設(shè)計 氣體加熱（蒸汽） 工頻感應(yīng)加熱：設(shè)備復(fù)雜 電阻加熱：最常用 2.電阻加熱元件 3.6模具加熱和冷卻裝置的設(shè)計 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 加熱模具所需的電功率(P)可按模具的重量(m)近似計算： P=mq 或 P=0.24m(T2-T1) 其中：q單位模具重量所需的電功率（查表3-30） T2-T1模具加熱前后的溫度差

5、3.電阻加熱的計算 二、模具加熱裝置的設(shè)計 4.電阻加熱的計算 已知已知：壓縮?？傊亓浚簃=200Kg 模具成型溫度T2=155 室溫T1=20 查表查表3-153-15?。簈=30(中小型模具) P=20030=6000W 或 P=0.24200(155-20)=6480W 結(jié)論：可以取800W的電熱棒8根 其長度和直徑查表查表3-293-29并根據(jù)模板尺寸確定。 3.6模具加熱和冷卻裝置的設(shè)計 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 三、模具冷卻裝置的設(shè)計 冷卻介質(zhì)：

6、冷卻介質(zhì)：水、壓縮空氣、冷凍水、油 冷卻通道設(shè)計原則冷卻通道設(shè)計原則冷卻裝置的形式冷卻裝置的形式冷卻通道的形式冷卻通道的形式 3.6模具加熱和冷卻裝置的設(shè)計 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 1.冷卻通道設(shè)計原則 3.6模具加熱和冷卻裝置的設(shè)計 三、模具冷卻裝置的設(shè)計 冷卻水孔相對位置尺寸 d=(812)mm L10mm L1=(12)d L2=(35)d 模具結(jié)構(gòu)允許，冷卻孔盡量大、多，使冷卻更 均勻。 冷卻孔要避開塑件的熔接痕部 位。 問題 第三章 塑料設(shè)計及制

7、造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 三、模具冷卻裝置的設(shè)計 3.6模具加熱和冷卻裝置的設(shè)計 水孔排列與型腔形狀吻合 1.冷卻通道設(shè)計原則 定模與動模要分別冷卻， 保證冷卻平衡。 澆口附近與壁厚處加強(qiáng)冷卻 冷卻通道應(yīng)密封且不應(yīng)通過鑲 塊接縫，以免漏水。 進(jìn)出水溫差不宜過大 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 三、模具冷卻裝置的設(shè)計 3.6模具加熱和冷卻裝置的設(shè)計 2.冷

8、卻裝置的形式 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 三、模具冷卻裝置的設(shè)計 3.6模具加熱和冷卻裝置的設(shè)計 2.冷卻裝置的形式 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 3.6模具加熱和冷卻裝置的設(shè)計 三、模具冷卻裝置的設(shè)計 3.冷卻通道的形式 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模

9、具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 3.6模具加熱和冷卻裝置的設(shè)計 三、模具冷卻裝置的設(shè)計 3.冷卻通道的形式 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 3.6模具加熱和冷卻裝置的設(shè)計 三、模具冷卻裝置的設(shè)計 3.冷卻通道的形式 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 3.6模具加熱和冷卻裝置的設(shè)計 三、模具冷卻裝置的設(shè)計 3.冷

10、卻通道的形式 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 3.6模具加熱和冷卻裝置的設(shè)計 三、模具冷卻裝置的設(shè)計 3.冷卻通道的形式 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 一、對模具材料的要求 材料芯部要有足夠的強(qiáng)度與韌性 表面要有足夠的硬度、耐磨性與抗腐蝕性能 拋光性能良好 加工性能好、熱處理變形小 不同的模具零件對材料的要求不同不同的模具零件對材料

11、的要求不同 成型零件成型零件：與高溫熔體接觸，耐磨、耐蝕、足夠的強(qiáng)度、熱 處理變形小。 推出機(jī)構(gòu)與導(dǎo)向零件推出機(jī)構(gòu)與導(dǎo)向零件：耐磨、足夠的韌性與強(qiáng)度、熱處理變 形小。 支承與緊固零件支承與緊固零件：有一定的強(qiáng)度 3.5模具材料的選用 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 3.5模具材料的選用 二、常用的模具鋼材 1.碳素結(jié)構(gòu)鋼 4545、45Mn45Mn、20Mn20Mn 有一定強(qiáng)度，切削性能好，熱處理變形較大 加工前要正火或調(diào)質(zhì)處理 2.碳素工具鋼 T8T8、T8AT

12、8A、T10T10、T10AT10A 淬火后有較高的強(qiáng)度與耐磨性，淬火變形大且淬透 性差 淬火后用線切割加工可達(dá)較高精度 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 3.5模具材料的選用 二、常用的模具鋼材 淬透性、強(qiáng)度、韌性、耐磨性、耐熱性好，但加 工性能差，粗加工前要退火處理。 3.合金工具鋼 CrWMnCrWMn：淬火變形很小，淬透性高 9Mn2V9Mn2V：價格低，淬透性、耐磨性不及CrWMn但比T10鋼好 Cr12Cr12：淬火變形很小、淬透性高、耐磨性 Cr4W2

13、MoVCr4W2MoV：淬透性、耐磨性不及Cr12，其它性能接近 5CrNiMo5CrNiMo：500能保持高強(qiáng)度與高韌性 3Cr2W8V3Cr2W8V：適合氮化處理，耐蝕性好 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 3.5模具材料的選用 二、常用的模具鋼材 4.合金結(jié)構(gòu)鋼 熱處理前具有較好切削性能，熱處理后變形小。 20CrMnTi20CrMnTi：淬透性、力學(xué)性能較高，用于尺寸大的滲碳淬硬 件。 40Cr40Cr：綜合性能很好，但國內(nèi)Cr資源有限。 40CrMnMo4

14、0CrMnMo：淬透性、力學(xué)性能高，用于強(qiáng)度高韌性好的大截 面件。 38CrMoAl38CrMoAl：滲氮鋼，高硬度、高耐磨性和耐蝕性，尺寸穩(wěn)定 性好。 30CrMnSi30CrMnSi：淬透性、強(qiáng)韌性好，用于截面不大而力學(xué)性能好 的零件。 問題 第三章 塑料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 根據(jù)模具各零件的功用合理選擇材料及熱處理 根據(jù)生產(chǎn)批量與模具精度選擇 根據(jù)模具的加工方法與零件的復(fù)雜程度選擇 根據(jù)塑料特性選擇 3.5模具材料的選用 三、模具材料的選擇與熱處理 問題 第三章 塑

15、料設(shè)計及制造基礎(chǔ) 目的與要求 重點(diǎn)和難點(diǎn) 加熱和冷卻的目的 加熱裝置設(shè)計 冷卻裝置設(shè)計 模具材料的要求 常用模具鋼材 材料選擇和熱處理 思考與練習(xí) 零件種類零件種類主要性能要求主要性能要求材料材料熱處理熱處理說明說明 成 型 零 件 形狀復(fù)雜、耐腐蝕 高精度、淬火變形小 38CrMoAl 3Cr2W8V 調(diào)質(zhì)氮化 達(dá)1000HV 大批量 高耐磨高強(qiáng)度高韌性 大型腔型芯 40CrMnMo 5CrNiMo HRC5458大批量 形狀復(fù)雜、熱處理變 形小的鑲件 增強(qiáng)塑料模具 CrWMn Cr12 9Mn2V 20CrMnTi Cr4W2MoV HRC5458 滲碳淬火 HRC6062 大中批量 形狀簡單、精度低45 調(diào)質(zhì)HRC2226 淬火HRC4348 中批量 形狀簡單、表面耐磨T8A、T10A淬火HRC5458中批量 冷擠壓模具20、15滲碳HRC5458 推出機(jī)構(gòu)推出機(jī)構(gòu)有一定強(qiáng)度及耐磨性 T8A、T10A 45 淬