冷却参数的计算

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《实用注塑模设计手册》第169页（1714字）

4．9．2．1 传热面积计算

如果忽略模具因空气对流、热辐射与注射机接触所散失的热量，假设塑料熔体在模内释放的热量，全部由冷却水带走，则模具冷却时所需冷却水的体积流量可按下式计算：

式中 V——冷却水的体积流量(m³／m_in)

G——单位时间内注入模具内的塑料熔体的质量(kg／h)

△_i——塑料成型时在模具内释放的热焓量(J／kg)

C-—冷却水的比热容[J／(kg·K)]

ρ——冷却水的密度(kg／m³)

t₁-—冷却水的出口温度(℃)

t₂——冷却水的进口温度(℃)

求出冷却水的体积流量V后，可以根据冷却水处于湍流状态下的流速v与通道直径d的关系(见表4-20)，确定模具冷却水孔的直径d。

表4-20 冷却水流速与水孔直径的关系

注在R_e＞10000，10℃的条件下。

冷却水孔总传热面积A由下式计算：

式中 A——冷却水孔总传热面积(m²)

G——单位时间内注入模具中的塑料质量(kg／h)

△_i——塑料成型时在模内释放的热焓量(J／kg)

T_ω——模具温度(℃)

T_θ——冷却水的平均温度(℃)

4．9．2．2 冷却水孔总长度计算

由于传热面积A=πdL，代入式(4-37)，化简得：

式中 L——冷却水孔总长度(m)

4．9．2．3 冷却水孔数目的计算

设因模具尺寸之限制，每一根水孔的长度为l，则模具内应开设水孔数由下式计算：

4．9．2．4 冷却水流动状态的校验

冷却水介质处于层流还是湍流，其冷却效果相差10～20倍。因此在模具冷却系统设计完成后，尚须对冷却介质的流动状态进行校核。规定实用的雷诺准数为：

式中 v——冷却水的流速(m／s)

d——冷却水孔直径(m)

η——冷却水的运动粘度(m²／s)，如图4-158选取

图4-158 水的运动粘度与温度关系

4．9．2．5 冷却水入口与出口处温差校核

冷却水的进出口温差由下式校验：