模具冷却系统关键指数 × 传输设备实战笔记

一、为什么说冷却 = 钱？

注塑周期 60–70 % 的时间什么都没干，只在等热量散掉。
冷却时间每缩短 1 s，对 32 腔 20 s 周期的模具，一年就多出 42 000 模 × 32 件 = 134 万件，按 0.5 元/件计算 ≈ 67 万元利润。
决定冷却能否“再快 1 s”的只有两个数：

1. 冷却时间 tCool

2. 冷却介质雷诺数 Re

前者决定周期，后者决定模具表面温度均匀性。把这两个数锁进工艺卡，就等于把利润写进银行账号。

二、冷却回路的「血液循环图」

1. 模温机（心脏）→ 2. 供水集水模块（动脉）→ 3. 模具内每一根水路（毛细血管）→ 4. 回水集水模块（静脉）→ 5. 模温机
   任何一段“血栓”——管径突变、直角弯头、堵渣——都会让 Re 从 10 000 掉到 5 000，换热系数直接腰斩。

三、模温机：被低估的 400 ℃ 温控模块

• 水温机：180 ℃ 以内，传热快，成本低。

• 油温机：400 ℃ 上限，适合 PC、PPS、PEEK 等高温料。
  共同点：PID 精度 ±0.1 ℃，流量 10–300 L/min，最大扬程 11 bar。
  选型口诀：
  “流量买大不买小，扬程买富不买贫”——因为 Re∝流速，流速∝流量，流量裕量 20 % 以上才能把 10 000 Re 写进合同，而不是留在口号里。

四、6 种冷却回路怎么选？

五、Moldflow 实操：把 300 L/min 拆成每条水路的真实流量

已知：

• 总流量 Qtot = 300 L/min

• 最大压力 Pmax = 11 bar

• 经验单路压降 ΔP = 0.1 bar（Re≥10 000 时湍流完全发展）

步骤 ① 建立水路网络模型

• 3D 水路实体 → 双层面网格 → 指定 Roughness = 0.025 mm（对应钻孔 Ra6.3）
  步骤 ② 边界条件

• 入口：Total flow rate = 300 L/min

• 出口：Fixed pressure = 0 bar（表压）
  步骤 ③ 运行 Cool (Flow) 求解器

• 得到每条水路实际流量 Qi 与雷诺数 Rei

• 结果：20 路水路中，最大 Qi = 18.4 L/min，最小 Qi = 12.7 L/min，Re 均 > 10 300，湍流指数 1.05–1.12，温度差 ΔT < 1.8 ℃
  步骤 ④ 校准 & 闭环

• 把计算后的 Qi 回写进模温机流量计刻度，现场红外测温枪验证模面温差 < 2 ℃，与仿真误差 0.3 ℃，实现 Digital Twin 首次闭环。

六、一张图带走：冷却工艺卡模板

七、结语：把「经验」变成「字段」

冷却时间 & 雷诺数，不再是老师傅口中的“差不多”，而是 Moldflow 里可量化、可追踪、可复用的字段。
下一次试模，只要把这篇文章的模板打印出来，贴在现场 PLC 柜门上，周期时间自然往下掉——
因为仿真已经把 90 % 的坑填平，剩下的 10 %，交给现场 1 ‰ 的流量微调即可。

→ 点击文末「阅读原文」下载本文水路模型 + 冷却工艺卡 Excel 模板，
把“利润”直接跑在仿真里，而不是留在试模车间。