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塑料注塑加工件冷卻時間的分析與計算

在注射生產中,塑料注塑加工件冷卻時間約占整個注射生產周期的80%。冷卻不良常常導致制品翹曲變形或產生表面缺陷,影響制品的尺寸穩定性。合理地安排注射、保壓和冷卻時間,可提高產品質量和生產率。

制件冷卻時間,通常是指塑料熔體從充滿注塑模具型腔起到可以開模取出制件時止的這一段時間。可以開模取出制件的時間標準,常以制件已充分固化,具有一定強度和剛性為準,在開模頂出時不致變形開裂。即使是使用同一種塑料成型,它的冷卻時間也隨壁厚、熔融塑料的溫度、成型件的脫模溫度及注塑模具溫度而異。要在所有的場合下能百分之百正確地計算出冷卻時間的公式目前尚未發表,而只有在適當假定的基礎上進行計算的公式。計算公式還因冷卻時間定義不同而異。

目前,通常以下列三種標準作為冷卻時間參考依據:

①塑料注塑加工件壁最厚部位中心層的溫度,冷卻到該塑料的熱變形溫度以下所需要的時間;

②塑料注塑加工件斷面內的平均溫度,冷卻到規定制品的出模溫度所要的時間;

③結晶性塑料成型件壁的最厚部分中心層溫度,冷卻到其熔點以下所需要的時間,或達到規定的結晶化百分比所需的時間。

在求解公式時,一般作以下假設:

①塑料注射在注塑模具內,并把熱量傳遞給注塑模具而被冷卻;

②成型腔內的塑料與模腔緊密接觸,不因冷卻收縮而分離,熔體與模壁間的熱傳遞和流動無任何阻力,熔料與模壁接觸的瞬間其溫度已變得相同。即當塑料充入模腔后,制件表面溫度即等于模壁溫度;

③塑料注塑加工件冷卻過程中,注塑模具型腔表面的溫度始終保持均一;

④注塑模具表面的熱傳導程度一定;(熔料充模過程視為等溫過程,且料溫均一)

⑤塑料的取向和熱應力對制件變形的影響可以忽略,制件尺寸對凝固溫度不發生影響。


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