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塑料注塑加工件冷却时间的分析与计算

  在注射生产中,塑料注塑加工件冷却时间约占整个注射生产周期的80%。冷却不良常常导致制品翘曲变形或产生表面缺陷,影响制品的尺寸稳定性。合理地安排注射、保压和冷却时间,可提高产品质量和生产率。

 
  制件冷却时间,通常是指塑料熔体从充满注塑模具型腔起到可以开模取出制件时止的这一段时间。可以开模取出制件的时间标准,常以制件已充分固化,具有一定强度和刚性为准,在开模顶出时不致变形开裂。即使是使用同一种塑料成型,它的冷却时间也随壁厚、熔融塑料的温度、成型件的脱模温度及注塑模具温度而异。要在所有的场合下能百分之百正确地计算出冷却时间的公式目前尚未发表,而只有在适当假定的基础上进行计算的公式。计算公式还因冷却时间定义不同而异。
 
  目前,通常以下列三种标准作为冷却时间参考依据:
 
  ①塑料注塑加工件壁最厚部位中心层的温度,冷却到该塑料的热变形温度以下所需要的时间;
 
  ②塑料注塑加工件断面内的平均温度,冷却到规定制品的出模温度所要的时间;
 
  ③结晶性塑料成型件壁的最厚部分中心层温度,冷却到其熔点以下所需要的时间,或达到规定的结晶化百分比所需的时间。
 
  在求解公式时,一般作以下假设:
 
  ①塑料注射在注塑模具内,并把热量传递给注塑模具而被冷却;
 
  ②成型腔内的塑料与模腔紧密接触,不因冷却收缩而分离,熔体与模壁间的热传递和流动无任何阻力,熔料与模壁接触的瞬间其温度已变得相同。即当塑料充入模腔后,制件表面温度即等于模壁温度;
 
  ③塑料注塑加工件冷却过程中,注塑模具型腔表面的温度始终保持均一;
 
  ④注塑模具表面的热传导程度一定;(熔料充模过程视为等温过程,且料温均一)
 
  ⑤塑料的取向和热应力对制件变形的影响可以忽略,制件尺寸对凝固温度不发生影响。
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