注塑模具设计资料荟萃-注塑模冷却分析系统的研究与开发

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【干货】注射模冷却系统的设计及分析

【干货】注射模冷却系统的设计及分析

【干货】注射模冷却系统的设计及分析在注射成型过程中,模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等,并且对生产效率起到决定性的作用,在注射过程中,冷却时间占注射成型周期的约80%,然而,由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同,模具温度的要求也不尽相同。

因此,对模具冷却系统的设计及优化分析在一定程度上也决定了塑件的质量和生产成本。

1模具湿度对塑件的影响影响注射模冷却的因素很多,如塑件的形状和分型面的设计,冷却介质的种类、温度、流速,冷却管道的几何参数及空间布置,模具材料,熔体温度,塑件要求的顶出温度和模具温度、塑件和模具间的热循环交互作用等。

(1) 低的模具温度可降低塑件的成型收缩率。

(2) 模具温度均匀、冷却时间短、注射速度快可以减小塑件的翘曲变形。

(3) 对于结晶性聚合物,提高模具温度可使塑件尺寸稳定,避免后结晶现象,但是将导致成型周期延长和塑件发脆的缺陷。

(4) 随着结晶型聚合物的结晶度的提高,塑料的耐应力开裂性降低,因此降低模具温度是有利的。

但对于高粘度的无定型聚合物,由于其耐力开裂性与塑件的内应力直接相关,因此提高模具温度和充模速度,减少补料时间有利的。

(5) 提高模具温度可以改善塑件的表面质量。

2模具温度的确定注射成型工艺过程中,模具温度直接影响到塑料的充模、塑件的定型、模塑周期和塑件质量。

而模具温度的高低取决于塑料结晶性、塑件尺寸与结构、性能要求以及其它工艺条件如熔料温度、注射速度、注射压力和模塑周期等。

对于无定型聚合物,其熔体在注入模腔后随着温度的降低而固化,但并不发生相的转变,模温主要影响熔体的粘度,即充模速率。

因此,对于熔融粘度较低和中等的无定型塑料如聚苯乙烯、醋酸纤维素等,采用较低的模具温度可以缩短冷却时间。

对于熔融粘度高的塑料如聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜等,则必须采取较高的模具温度以避免产生冷流痕、注不满等缺陷,同时由于其软化温度较高,提高模具温度可以调整塑件的冷却速率,使之均匀一致,以防止塑件因温度差过大而产生凹痕、内应力和裂纹等问题。

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析引言在注塑模具制造行业中,模具冷却系统的设计和优化对于模具的使用寿命和产品质量有着非常重要的影响。

冷却系统的设计不仅影响着产品的成型质量,还直接影响着生产效率和能耗。

对模具冷却系统进行优化设计和分析显得尤为重要。

本文将针对注塑模大赛中的模具冷却系统进行优化设计及分析,从而提高模具的使用寿命和产品的质量。

一、冷却系统的现状分析目前在注塑模具制造中,常见的冷却系统包括水冷却和油冷却两种方式。

其中水冷却是较为常见的一种方式,它通过循环水冷却来降低模具的温度,从而提高产品的成型质量和生产效率。

目前存在着一些问题需要解决:1. 冷却水温度不稳定:冷却水温度的稳定性对于模具的使用寿命和产品质量具有非常重要的影响。

目前一些冷却系统存在水温波动较大的问题,需要进一步优化。

2. 冷却水流速不均匀:在模具结构复杂的情况下,冷却水的流速分布不均匀,导致部分部位的温度较高,影响了产品的成型质量。

3. 冷却系统能耗较高:传统的冷却系统中,水泵的能耗较高,提高了生产成本,需要降低能耗,并提高能源利用效率。

以上问题的存在,导致了模具的使用寿命短、生产效率低和能耗高的情况,需要进行优化设计和分析。

二、冷却系统的优化设计1. 优化冷却水供应系统:为了解决冷却水温度不稳定的问题,需要对冷却水供应系统进行优化设计。

可以考虑设置温控阀门及温度传感器,实现对冷却水温度的精确控制。

可以考虑增加水箱的容量,提高冷却水的储备量,从而提高冷却水的稳定性。

2. 优化冷却水流通路径:针对冷却水流速不均匀的问题,可以对模具内部的冷却水通道进行优化设计。

通过调整通道的结构和布局,实现冷却水的均匀流通,提高冷却效果。

可以考虑利用CAD/CAE技术进行模拟分析,优化冷却水通道的设计,从而提高冷却效果。

3. 优化冷却系统的能耗:为了降低冷却系统的能耗,可以考虑使用高效节能的水泵,并通过优化管道布局和阀门设置,降低系统的压力损失。

注塑模具冷却系统的关键技术及研究进展

注塑模具冷却系统的关键技术及研究进展

注塑模具冷却系统的关键技术及研究进展注塑模具的生产质量关系到塑料制品的产品质量,而在模具生产中却经常发生质量问题,而注塑模具冷却系统直接关系到产品的成型质量及生产效率等。

本文介绍了注塑模具冷却系统的设计原则,分析了注塑模具新型冷却技术,并探讨了我国注塑模具冷却系统的发展方向。

标签:注塑模具;冷却系统;新型技术;发展方向随着我国工业的快速发展,塑料制品迎来了前所未有的发展机遇,而冷却系统技术属于注塑模具生产的主要工艺技术之一,其对生产厂家的塑料产品质量、塑料产品生产效率、企业的生产经营效益等方面都起到至关重要的影响。

一、冷却系统对塑件成形的影响1、成形周期。

縮短成形周期可使塑件生产效率提高。

在一个注塑成形周期中,开模、闭模、注塑及保压时间通常远小于塑件的固化及冷却时间,固化及冷却时间占整个成形周期的50%~80%。

因此,提高冷却效率是缩短成形周期的关键因素。

2、成形性能。

在塑料成形加工中若能自始至终维持恒定的模具温度,可使塑件的成形性能较好。

模具温度过高,熔体可能发生分解,塑件收缩率增大。

模具温度过低,熔体的流动性降低,可能会充不满。

合理的冷却系统能维持稳定的模具温度,可避免塑件的壁厚不均、翘曲变形等塑件变形现象,保证塑品成形性能良好。

3、尺寸精度。

模具温度越高,塑件成形收缩率越大。

模具温度稳定,能减少塑件收缩率的波动,提高塑件成形精度的稳定性。

通常,结晶形塑料,模具温度高有利于结晶过程的进行,因结晶充分的塑件在存放或使用过程中不易发生尺寸的变化。

较柔软的塑料,成形过程中适合用低模具温度。

无论哪种材料,模具温度越恒定,其收缩越一致,越有利于提高成形塑品的尺寸精度。

4、力学性能。

不均匀的冷却会在塑件中产生内部残余热应力,对塑件的力学性能产生不利的影响。

均匀冷却可降低塑件内应力,提高塑件的力学性能和使用寿命。

因此,合理的冷却系统可改善模具内部的温度场,使塑件快速、均匀冷却,从而缩短注塑成形的冷却时间,提高生产效率。

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析1. 引言1.1 研究背景注塑模大赛模具冷却系统在注塑加工中起着至关重要的作用。

冷却系统的设计质量直接影响着注塑产品的质量和生产效率。

随着注塑技术的不断发展和进步,对冷却系统的优化设计需求也日益增加。

目前国内外对于注塑模冷却系统优化设计的研究尚处于起步阶段,存在一定的局限性和不足之处。

研究背景之一是当前注塑加工行业中普遍存在着注塑产品生产效率低、能耗高和生产成本过高的问题。

而注塑模冷却系统作为注塑加工中至关重要的环节之一,其设计不合理往往会导致冷却效率低下,加工周期延长,生产效率低下等问题。

对注塑模冷却系统进行优化设计具有重要的意义和价值。

研究背景之二是当前国内外关于注塑模冷却系统优化设计的研究较少,尤其缺乏系统性和全面性的研究。

开展注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析的研究,有助于填补这方面的研究空白,提高注塑模冷却系统设计水平,促进注塑加工行业的发展和进步。

【2000字】1.2 研究意义注塑模大赛模具冷却系统的优化设计在注塑行业中具有重要的意义。

注塑模冷却系统是注塑生产过程中非常关键的部分,直接影响到产品的成型质量、生产效率以及模具寿命。

通过优化设计冷却系统,可以有效地提高产品的成型质量,减少生产过程中的缺陷和废品率,提高生产效率,降低生产成本。

优化设计还可以延长模具的使用寿命,减少更换模具的频率,提高生产线的稳定性和可靠性。

随着注塑行业的发展和技术的进步,客户对产品质量和生产效率的要求越来越高。

注塑模大赛模具冷却系统的优化设计可以帮助企业在激烈的市场竞争中脱颖而出,提升企业的竞争力和市场地位。

研究注塑模冷却系统的优化设计具有重要的理论和实践意义,对注塑行业的发展具有积极的推动作用。

通过深入研究冷却系统的设计原理和存在问题,探讨优化设计方案并评估其效果,将有助于指导企业进行模具冷却系统的改进,提高生产效率和产品质量,实现节能减排,推动注塑行业的可持续发展。

注塑模冷却系统设计

注塑模冷却系统设计

注塑模冷却系统设计一、冷却系统原理冷却系统的设计原则包括以下几点:1.均匀冷却:冷却通道应布置得均匀,确保注塑模腔内的温度分布均匀,避免产生缺陷。

2.高效冷却:冷却通道应尽可能靠近模具表面,并减小冷却通道的截面积,以增加冷却介质对模具的冷却效果,提高生产效率。

3.多角度冷却:在模具中设置多个冷却通道,使冷却介质能够从不同的角度覆盖模具表面,提高冷却效果。

4.控制温度:通过合理设置冷却通道的长度、截面积和数量等参数,控制注塑模的冷却速度,确保产品达到理想的尺寸和性能。

二、冷却系统设计流程1.模具结构分析:根据产品的形状和尺寸,对模具进行结构分析,确定冷却通道的位置和数量。

2.冷却通道设计:根据模具结构,设计冷却通道的形状、截面积和长度等参数。

一般来说,冷却通道应尽量靠近模具表面,避免过于接近模腔导致冷却效果不佳。

3.冷却通道布置:根据模具结构和产品的需求,合理布置冷却通道的位置和数量。

通常情况下,冷却通道应均匀分布在模具的各个部位,并且覆盖整个模具表面。

4.冷却介质选型:选择合适的冷却介质,通常是冷水。

冷却介质的选择应考虑到模具材料的热导率、流动性以及生产环境等因素。

5.防止冷却死角:在冷却系统设计中,应尽量避免冷却死角的产生。

冷却死角是指冷却介质在注塑模内积聚,无法很好地冷却模具的局部区域。

为了避免冷却死角,可以设置细小的冷却通道或者采用多角度冷却。

三、冷却系统优化方面为了进一步提高冷却系统的效果,可以从以下几个方面进行优化:1.模腔温度分析:利用模具流动分析软件,对模腔的温度分布进行分析,找出温度较高或较低的区域,并针对性地调整冷却通道的布置。

2.冷却介质控制:通过对冷却介质的输送速度、温度和压力等参数进行控制,进一步提高冷却效果。

3.冷却材料选择:选择具有较好导热性能的冷却材料,如铜合金等,以提高冷却效果。

4.模具表面处理:在模具表面进行特殊处理,如磨削、喷砂等,增加表面的热传导性,提高冷却效果。

模具设计中的冷却系统设计与优化分析

模具设计中的冷却系统设计与优化分析

模具设计中的冷却系统设计与优化分析在模具设计中,冷却系统的设计和优化是非常重要的一部分。

冷却系统的设计直接影响着模具的使用寿命、生产效率和产品质量。

本文将从冷却系统的设计原则、优化方法和实际案例分析三个方面来探讨模具设计中的冷却系统设计与优化分析。

一、冷却系统的设计原则冷却系统的设计原则主要包括以下几个方面:1. 冷却系统的位置和布局:冷却系统应该尽可能地靠近模具的加热部位,以提高冷却效果。

同时,冷却系统的布局应该合理,避免冷却死角,确保冷却水能够充分覆盖模具表面。

2. 冷却水的流速和温度:冷却水的流速应该适中,过大会浪费资源,过小则无法有效降温。

冷却水的温度也需要控制在合适的范围内,过高会导致冷却效果不佳,过低则可能引起冷凝水等问题。

3. 冷却系统的材料选择:冷却系统的材料应该具有良好的导热性和耐腐蚀性。

常见的冷却系统材料有铜、铝、不锈钢等。

在选择材料时,需要考虑模具的工作环境和使用寿命。

4. 冷却系统的管道设计:冷却系统的管道设计应该尽量简洁明了,避免过多的弯曲和分支,以减少流阻和压力损失。

同时,管道的直径和厚度也需要合理选择,以保证冷却水的流量和压力。

二、冷却系统的优化方法在模具设计中,冷却系统的优化方法主要包括以下几个方面:1. 流场模拟分析:通过流场模拟分析,可以预测冷却水的流动情况和温度分布,帮助设计师找出冷却死角和热点位置,并进行合理的优化设计。

2. 冷却系统的分区设计:根据模具的不同部位和工艺要求,将冷却系统划分为不同的区域,以便针对性地进行优化设计。

例如,在需要加热的部位增加冷却水的流量和温度,以提高冷却效果。

3. 冷却系统的循环方式:冷却系统的循环方式有单循环和双循环两种。

单循环适用于冷却要求相对较低的模具,而双循环适用于冷却要求较高的模具。

在选择循环方式时,需要考虑冷却效果和成本之间的平衡。

三、实际案例分析为了更好地理解模具设计中的冷却系统设计与优化分析,下面将以一个注塑模具为例进行实际案例分析。

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析
随着塑料制品市场的不断扩大,注塑模的生产也越来越多。

而模具的冷却系统是影响
模具生产效率和质量的重要因素之一。

因此,对模具冷却系统进行优化设计及分析,可以
提高模具生产效率和降低生产成本,提高产品的质量和性能。

模具冷却系统是指利用冷却水对模具进行冷却的系统,其功能是将由高温熔融的塑料
冷却固化,降低模具表面的温度,提高模具的寿命和稳定性。

在注塑过程中,如果冷却系
统设计不合理或者冷却系统故障,会导致注塑产品表面质量不良、变形等问题,进而影响
产品的使用和销售。

对于注塑模的冷却系统设计,首先需要考虑冷却水的流量以及冷却水的进出口位置。

流量大小决定了冷却水对模具的冷却效应,而进出口位置对流动状态、温度分布以及水流
的方向等都会有影响。

因此,在进行冷却系统设计时,需要根据模具的形状、尺寸、材质
等因素综合考虑,合理安排进出口的位置和流量大小。

其次,模具冷却系统的管道必须保证通畅,避免水管漏水等问题。

此外,还需要注意
管道的尽头是否存在盲管,如果存在盲管,会导致局部流速变慢,降低冷却效果,造成注
塑产品的缺陷,甚至会损坏模具。

冷却系统的设计还需要考虑冷却水的温度和压力,以确保冷却水对模具的冷却效果。

同时,需要对冷却水进行定期更换和深度清洗,保持冷却水的清洁和卫生。

对于注塑模冷却系统的优化设计和分析工作,可以采用现代仿真技术来进行。

通过应
用计算机辅助设计和计算机流体力学分析软件,可以对冷却系统进行三维建模和仿真分析,从而有效地预测和优化冷却系统的性能。

注塑模冷却系统设计

注塑模冷却系统设计

注塑模冷却系统设计注塑模具冷却系统设计塑料模具冷却系统的正确设计, 不仅能缩短成型周期, 提高生产效率, 而且可以满足现代工程塑料精密注射件的需要。

一、由模具散发的总热量在小时内, 模具需要带走的总热量Q为试中:Q——应由模具散发的总热量(W);n每小时注射次数(n和冷却时间有关);G——包括进料口在内的每次注射的全部重量(kg);Cp——塑料的比热,常见的塑料比热见表,h——结晶性塑料的熔融潜热,常见的熔融潜热见表;tc——塑料注射入口温度油墨中的溶解性, 颜色沾污性、毒性、成本和原料来源等因素外, 用发泡促进一抑制体系的分解特性曲线可作为选择合适的发泡剂、促进剂和抑制剂体系的依据。

当发泡一促进剂体系分解曲线其分解温度在树脂的熔融温区内, 无低温区的初始分解, 曲线斜率有突变则气体释放速率快而气量大, 则能形成均匀而密集的泡孔当加入了抑制剂后体系的分解曲线与原曲线相距大, 即分解温度差值越大越好, 尤其不能有低的初始分解, 并且在树脂熔融温区中释放气体量最小, 这样的体系为化学压花效果最好, 如图的曲线与不同抑制剂在压花时效果不同, 故抑制剂可控制压花过程根据体系的八分解特性曲线的分析找到了以为发泡剂, 为促进剂和为抑制剂的发泡材料的发泡促进一抑制体系, 并提出了适宜的配方和工艺, 制得了发泡材料的化学压花样品, 凹凸差约为毫米。

二、塑料制件的冷却时间塑料制件的冷却实际上在充模开始的瞬间就同时发生了。

设塑料制件壁厚中心温度到达塑料粘流态温度的最低限时塑料停止流动, 则可以得出塑料充模时间的极限流动时间式中—塑料熔体充模时的极限流动时间幻, t—塑料制件的最小壁厚,a一一塑料的热扩张系数, 常用塑料的热扩张系数见表实际上, 可以把塑料热变形温度定为模具温度的上限, 塑料粘流温度的下限定为熔体停止流动的温度, 这样, 我们可以认为塑料充模时的极限流动时间也是塑料制件冷却时间的一部分, 由于, 以后就可以认为塑料已完全充满型腔, 所以可以作以下假设:1、塑料制件侧面冷却不计, 即为一维导热。

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析一、前言在注塑模具设计中,冷却系统的设计对于成型产品的质量和生产效率起着至关重要的作用。

而在注塑模大赛中,模具冷却系统优化设计及分析更是需要深入研究和分析。

本文将从冷却系统的设计原理、常见问题及优化方案等方面进行深入探讨,为模具设计者提供一些参考思路和方法,以提高模具设计水平。

二、冷却系统设计原理在注塑模具中,冷却系统的设计目的是将注塑时产生的热量迅速带走,以保证模具温度稳定在适宜的范围内。

这不仅可以提升产品的成型质量,还可以有效缩短注塑周期,提高生产效率。

冷却系统一般由冷却水管、冷却通道和冷却孔等组成,通过流体的流动将热量带走。

冷却系统的设计原理主要包括以下几点:1. 冷却水温度和流速对冷却效果的影响:冷却水温度越低、流速越大,冷却效果越好。

在设计冷却系统时,需要根据具体的情况合理选择冷却水的温度和流速。

2. 冷却通道的布置:冷却通道的布置需要考虑产品的形状和尺寸、模具材料及成型材料的热传导系数等因素,以保证冷却效果均匀、充分。

3. 冷却通道的尺寸和长度:合理的冷却通道尺寸和长度可以有效提高冷却效果,降低成型周期。

三、冷却系统常见问题及优化方案1. 冷却不均匀:在实际模具生产中,常常会出现冷却不均匀的情况,导致产品成型质量不佳。

出现这种情况的原因主要有以下几点:(1)冷却通道布置不合理:冷却通道布置不均匀或者不足会导致冷却效果不均匀。

(2)冷却通道堵塞:在使用过程中,冷却通道可能会被模具表面的污垢或者金属屑堵塞,造成冷却效果不佳。

(3)冷却水温度不一致:冷却水温度不一致会导致冷却效果不均匀。

针对这些问题,可以采取以下优化方案:(1)合理设计冷却通道布置:在设计时,需要考虑产品的形状和尺寸,合理布置冷却通道,保证冷却效果均匀。

(2)定期清理冷却通道:定期对冷却通道进行清洗和检查,确保通道畅通无阻。

(3)控制冷却水温度均匀:选择合适的冷却水系统,控制冷却水温度,确保温度均匀。

注塑模具设计资料荟萃-注塑模凹模冷却过程稳态温度场数值模拟

注塑模具设计资料荟萃-注塑模凹模冷却过程稳态温度场数值模拟

义。 因此, 可将模具外表面看作一无限大的绝热球面, 热流量为零。
④模具对称面上, 热流量为零, 即 q= 0, 类似于绝热面。
3 数值求解方法
模具温度场的确定最终归结为 L ap lace 方程的求解, 由于模具几何形状的复杂性, 一般不可能用解析法 来求解方程, 而必须采用数值解法。 目前数值解法分为有限差分法, 有限元法和边界元法。
差商近似代替微商建立节点温度方程的方法虽然比较简明, 但是除了存在上述关于边界节点温度方程
的截断误差与内节点的不一致问题外, 对于物性参数随温度变化或采用非均匀网格时, 所得到的离散方程可
能较复杂, 如果采用热平衡法来建立离散方程, 则较易解决上述问题。 热平衡法的基本点是对任一节点所代表的控制容积 (网格单元) 写出热平衡关系式。 见图 2, 以节点 ( i, j ) 为中心作出一控制容积, 该控制容积的热容量可看作集总在 ( i, j ) 节点处。 节点处的温度则代表了所在控 制容积的某个平均温度。同理, 节点 ( i, j ) 四周相邻的节点 ( i+ 1, j ) , ( i- 1, j ) , ( i, j + 1) , ( i, j - 1) 代表了各自 所在的控制容积, 这四个节点分别通过控制面 e, w , s 和 n 传导至节点 (i, j ) 的热量为:
射模式, 它们与设备环境无关。 也就是可以把
图形以实际逻辑单位的大小显示到任何设备
上, 而不必考虑这些设备的硬件情况。 在当前
映射模式下的坐标称为逻辑坐标, 映射模式为
LOM ETR IC, 一个单位为 011mm , 而不是一
个像素。 放大倍数为 5。 Y 轴的方向与MM _
T EXT 方式中的相反, 当向下移动窗口时, Y

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析随着注塑技术的不断发展和提升,模具冷却系统的优化设计和分析已经成为注塑模具大赛的重要内容之一。

模具冷却系统的设计和优化可以大幅度提高注塑制品的质量和生产效率,从而增强企业的核心竞争力。

一、注塑模冷却系统设计的要点模具冷却系统是注塑模具中重要的一个组成部分,对于注塑制品质量、生产效率以及模具寿命等方面有着非常重要的影响。

因此,在进行注塑模冷却系统的设计和优化时,需要注意以下几个要点:1. 冷却水的流动方式:采用螺旋式冷却水流动方式可以有效地提高冷却效果,降低注塑制品的变形率和缩水率。

2. 冷却水的流量:冷却水的流量越大,模具表面受到的冷却作用越强,注塑制品的质量和生产效率也会相应提升。

但是,过大的冷却水流量会导致注塑模具的损坏,因此需要在设计中加以考虑。

3. 冷却水的温度:冷却水的温度是影响注塑制品质量和生产效率的重要因素之一。

冷却水温度过高容易导致注塑制品表面的爆花和气泡,过低则会导致制品缩水率和变形率过大。

因此,需要根据不同的注塑制品材料和要求来合理调节冷却水温度。

4. 冷却水管道的布置:注塑模具冷却水管道的布置应该尽可能地紧贴模具表面,以保证冷却效果的最大化。

此外,还可以设置多个喷头和冷却水过滤器等设备来进一步提高冷却效果和保护模具。

为了更好地提高注塑模制品质量和生产效率,需要对注塑模具冷却系统进行优化设计和分析。

以下是一些具体的优化措施:1. 冷却水平衡设计:冷却水的平衡设计可以在整个模具的冷却过程中保证冷却水的流量和温度的稳定性。

平衡设计可以通过冷却水管道的合理布置和喷头的设置来实现,提高制品的质量和生产效率。

2. 冷却水流动模拟分析:采用CFD方法对注塑模具的冷却水流动情况进行模拟分析,可以在设计阶段就预测制品的冷却效果和缩水率等指标,从而优化冷却系统设计。

3. 冷却水温度控制技术:应用先进的冷却水温度控制技术可以精确调节模具表面的冷却水温度,保证制品的质量和生产效率。

注塑模具设计资料荟萃-注塑模冷却分析的边界元法

注塑模具设计资料荟萃-注塑模冷却分析的边界元法

成型加工与设备注塑模冷却分析的边界元法X陈静波 申长雨 高 峰 田 中(郑州大学橡塑模具国家工程研究中心,郑州450002) 本文介绍了一种注塑模冷却分析的有效方法———边界元法,根据注塑模内部尺寸相差悬殊(型腔为一狭缝,冷却孔长度远大于其直径)的结构特点,推导出适用于注塑模冷却分析的边界积分方程,并给出模具三维温度场的边界元计算方法。

最后,利用一个例子说明了基于边界元法的冷却分析在实际中的应用。

关键词:注塑成型 冷却 数值模拟 边界元 边界元法是20世纪80年代兴起的一种数值计算方法,优点是将所处理问题的空间维数降低一维,只需在边界上进行离散化,此外,由于边界元法引入微分方程的基本解,具有解析和离散相结合的特点,注塑模冷却分析最终归结为对Laplace 方程的求解,且关心的是模具型腔表面的温度分布,因此利用边界元法求解注塑模冷却问题具有其它方法不可比的优越性。

1 冷却分析的数学模型111 基本假设及控制方程基本假设为[1,2]:(1)模具在稳定状态下工作,忽略模壁温度的周期性变化;(2)塑件较薄,型腔内的热流仅沿型腔表面法线(即厚度)方向传播;(3)塑件与模壁完全接触,塑件表面温度与模壁温度相等。

在上述假设下,模具冷却问题化简为一无热源的定常热传导问题,其控制方程为: 52T 5x 2+52T 5y 2+52T5z2=0(1)其中V 是由模具外廓表面S o 、型腔表面S p 和冷却孔表面S c 为边界围成的区域(见图1)。

112 边界条件在模具型腔表面上有: -K m 5T5u=q(2)式中,μ为型腔表面的外法线方向,K m 为模具的热传导率,q 为循环平均热流,由下式给出:q =1t f +t c +t p∫t f q 1(t )d t +∫t f +tc t f q 2(t )d t +∫t f +t c +t pt f +t cq 3(t )d t (3)图1 模具结构示意图Fig 1 Schematic view of injection mold图2 中面模型示意图Fig 2 Notation for injection mold surface式中t f 、t c 、t p 分别为充填、冷却和开模时间,q 1(t )、q 2(t )、q 3(t )分别是充填、冷却和开模过程的瞬时热流。

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析随着注塑技术的迅速发展,注塑成型已成为现代工业制造的主流生产方式。

在注塑加工过程中,模具的冷却系统对成型产品的质量和生产效率具有非常重要的影响。

为了提高注塑成型的质量和生产效率,本文对注塑模的冷却系统进行了优化设计和分析。

首先介绍了注塑模的冷却系统的基本原理和流程,然后分析了现有注塑模冷却系统的不足之处。

最后,提出了优化设计方案,并对其进行了仿真分析和实验验证。

1.注塑模的冷却系统原理和流程注塑成型过程中,塑料熔融后注入模具中,经过一定时间的冷却后形成所需的产品形状。

冷却过程中,模具内部的温度分布对成型品质和生产效率具有重要的影响。

注塑模的冷却系统主要由水管、水口、流量调节器等组成。

水管用于输送冷却水,水口控制冷却水的进出口,流量调节器用于调节水流速度和水量。

当塑料进入模腔后,冷却水开始流动,将模内的热量带走,使塑料迅速冷却固化。

冷却水流经模腔后,在流量调节器的控制下,经过热交换器将其从模具中带走,经过冷却处理后再回到冷却系统中循环利用。

2.现有注塑模冷却系统的不足之处传统的注塑模冷却系统设计中,通常只考虑了冷却水的流量和水温,而忽略了冷却系统的布局和设计。

因此,在实际生产中,冷却系统的效果并不能达到最佳水平,存在如下几个不足之处:(1)水路长度过长,导致冷却效果不佳。

(2)冷却水流经过程中的阻力较大,降低了水流速度和水流量,导致冷却效果不佳。

(3)冷却水的流量和流速受限,不能根据实际生产需要进行调节和控制。

(4)冷却水的温度不能及时调整和控制,影响了注塑成型的质量和生产效率。

为了改进现有注塑模冷却系统的不足之处,提高成型品质和生产效率,本文展开了以下优化设计方案:(1)将冷却系统的布局重新设计,使水路长度更短,防止死角和死水区的形成。

(2)在冷却水流经过程中增加涡流器、扰流板等辅助装置,减小水路阻力,提高水流速度和水流量。

(3)在冷却系统中增加温度控制装置,实现冷却水温度的自动调整和控制。

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析概要注塑模大赛是一个展示注塑模具设计和制造技能的赛事,旨在推动注塑模具行业的发展和进步。

模具冷却系统是注塑模具设计的重要组成部分,其性能直接影响模具的生产效率和产品质量。

优化模具冷却系统设计是提高模具制造水平和技术竞争力的关键。

本文将从注塑模具冷却系统的重要性、优化设计方法和分析研究成果三个方面展开,探讨模具冷却系统优化设计及分析的相关内容,为注塑模具行业的发展做出贡献。

一、模具冷却系统的重要性模具冷却系统是注塑模具中至关重要的部分,其性能直接关系到模具的生产效率和产品质量。

良好的冷却系统可以有效地降低模具温度,缩短生产周期,提高生产效率,减少能耗和生产成本;也可以减少产品的变形和表面缺陷,提高产品质量。

模具冷却系统设计也关系到模具的寿命。

在模具使用过程中,由于长期受到高温和高压的影响,模具易出现热应力、疲劳裂纹等问题,而合理设计的冷却系统能有效地降低这些问题的发生,延长模具寿命。

模具冷却系统的设计和优化对于提高模具制造水平、提高产品质量和降低生产成本都具有重要意义。

下面将从设计方法和分析研究成果两个方面介绍模具冷却系统的优化设计。

二、模具冷却系统优化设计方法1. 冷却通道设计冷却通道是模具冷却系统的核心部分,通常采用圆形或矩形截面。

在设计时,需要根据模具的具体结构和工艺要求,合理确定冷却通道的位置、数量和截面形状。

还需要考虑冷却介质的流动状态,可以采用流体力学仿真技术对冷却通道进行优化设计,以达到最佳的冷却效果。

2. 循环系统设计循环系统是指冷却介质的供给和回收系统,通常包括水泵、冷却介质管道和回水池等。

合理设计循环系统能够确保冷却介质的稳定供给和循环,保证模具冷却系统的正常工作,提高冷却效果。

3. 冷却介质选择冷却介质的选择直接关系到冷却效果和成本。

一般来说,水是常用的冷却介质,但在一些特殊情况下,还可以采用油或空气等其他介质。

合理选择冷却介质,可以最大程度地提高冷却效果,降低成本。

注塑模具设计资料荟萃-注塑模冷却分析系统的研究与开发

注塑模具设计资料荟萃-注塑模冷却分析系统的研究与开发
3 3 ( P , Q ) = Tμ ( P , Q +) = - T 3 ( P , Q - ) Tμ
由 Green 第二恒等式可导出 Laplace 方 程 ( 7) 的边界积分方程〔6〕。
C ( P) T ( P) =
3
[ T ∫
s
3
( P , Q ) Tμ ( Q ) ( 11)
( 13)
1 ΔTν( P) = 2
[ T ∫
Г 3 3 ν
+
-
C ( P) =
对于一般问题 ( 物体边界尺寸变化不大 或变化平缓) ,通过离散边界并将边界条件引 入方程 ( 11 ) , 可得到一组状态良好的线性方 程组 ,求解方程组即可得到 Laplace 方程 ( 7 ) 的边界数值解 。但由于注塑模结构的特殊 性 : ①模具型腔长 ,宽比厚度大几个数量级 , 即型腔为一狭缝面 ; ②冷却孔的长度比直径 大几个数量级 。若直接用基本边界积分方程 (11) 求解模具的温度场往往会出现下述问 题 : 离散时若网格尺寸较大 ,则会产生畸形网
式中 K = f
L 1 1 D2g A
2
为阻力系数
1 基本理论及公式
111 冷却介质的流动分析
( 2) 节点方程 对任一节点 ( 冷却孔的端点) 而言 , 流进 流量与流出流量的代数和为零 。即 : ΣQ ij = qi ( 3) 式中 Q ij — — — 与 i 节点相连孔 j 的流量 ,流 进为正 ,流出为负
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注塑模冷却分析系统的研究与开发
起来 ,研究并建立了一套较为系统完善的注 塑模冷却介质流动分析和模具三维温度场计 算的教学模型 , 并开发出一套先进实用的注 塑模冷却分析软件系统 。

塑料模—冷却系统设计及注塑模设计程序资料

塑料模—冷却系统设计及注塑模设计程序资料

11
§3.8 注射模具温度调节系统
6. 冷却水流动状态校核
Re vd

6000~ 10000
应使冷却水道中的水呈湍流状态流动 Re——雷诺数 η——冷却水的运动粘度
7. 冷却水进口处与出口处温差校核
T1 T2 W q d 2 C水 水 v
冷却水出入口温差小,有利于模具型腔表面温度分布,一般应控制在 5℃以内,精密模具应控制在2℃左右。 12
Q1 0.11000 (50 20) 3000 kcal
假若这3000千卡的热量不是预热供给,而是由注射到型腔的塑料传给, 并假设比热为0.4的塑料每小时成型塑件总重量20kg,塑料的温度从200℃冷却 到70℃,放出的热量为(假设忽略熔解潜热) Q2 0.4 20 (200 70) 1040 kcal 如上所述,模具预热需要的热量,相当于成型时3小时所放出的热量,因 此在间断操作,更换模具等情况下,模具的预热必须予以考虑。 3
17
§3.8 注射模具温度调节系统
5. 降低入水与出水的温度差
如果入水温度和出水温度差别太大时,使模具的温度分布不均,特别是 对流动距离很长的大型制品,料温愈流愈低。设计时应根据塑件的结构特点、 塑料特性及塑件壁厚合理确定水道的排列形式,使得塑件的冷却速度大致相 同。如图3-8-7所示,对于大型塑件,型腔比较长时,图中b的形式会使入水 与出水的温差大,塑件冷却不均匀;图中a的形式可使入水与出水温差小, 冷却效果好。
9
§3.8 注射模具温度调节系统
当液体在圆形断面直管中流动时,为了使冷却水处于湍流状态,根据流速 v与管道直径d和流量的关系(见下表),确定冷却管道的直径d。
冷却管道总传热面积A的计算: A

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析

注塑模大赛模具冷却系统优化设计及分析一、引言随着现代制造业的不断发展,注塑模具在塑料制品生产中扮演着越来越重要的角色。

而作为注塑模具中的一个重要组成部分,冷却系统的设计和优化对模具的生产效率和质量起着至关重要的作用。

本文将针对注塑模大赛中冷却系统的优化设计进行分析和探讨,以期为注塑模具行业的发展和提升生产效率提供有益的参考和指导。

二、冷却系统的重要性在注塑模具的制造过程中,冷却系统不仅仅用于降温,更重要的是对塑料制品的成型周期、成型质量和成品外观起着至关重要的作用。

一个合理、高效的冷却系统设计对于模具的生产效率和产品质量具有重要的影响。

1. 成型周期冷却系统的设计直接影响着成型周期的长短。

如果冷却不充分,产品成型周期将变长,生产效率降低;而如果冷却过度,将增加生产成本。

通过优化冷却系统设计,可以有效地缩短成型周期,提高生产效率。

2. 成型质量良好的冷却系统设计可以提高材料的均匀性和稳定性,避免产品出现缺陷和变形。

适当的冷却系统还可以减少注塑过程中的应力和内部应力集中,提高产品的抗拉强度和韧性。

3. 外观质量优化的冷却系统设计可以避免产品表面出现瑕疵和气泡,提高产品的外观质量,使得产品更具市场竞争力。

以上三点充分说明了冷却系统设计的重要性和优化的必要性。

下面将针对冷却系统的优化设计进行具体的分析和探讨。

三、冷却系统的优化设计1. 冷却水路的设计在注塑模具中,冷却水路的设计对于整个冷却系统的性能具有至关重要的影响。

为了提高冷却效果,可以采取以下措施进行优化设计:(1)增加冷却水路数量和密度:在模具中增加冷却水路的数量和密度,可以有效提高冷却效率,缩短成型周期。

(2)合理布局冷却水路:由于模具的结构和形状各异,冷却水路的布局应根据实际情况进行合理设计,以保证冷却水能够均匀地覆盖整个模具表面,避免出现局部温度过高或过低的情况。

2. 冷却系统的优化除了冷却水路的设计外,冷却系统的优化设计还包括以下方面:(1)选择合适的冷却介质:冷却介质的选择将直接影响冷却效果,优先选择导热性能好、热稳定性高的冷却介质,如水或油。

注射模具设计基础-冷却系统

注射模具设计基础-冷却系统

挡水圈
6、斜交叉式冷却通道 适用于小直径的塑件。
7、隔水片式循环冷却通道 适用于小盒类、杯状或大拱形的塑件。
8、喷流式冷却通道 适用于专对浇口冷却方形、娇小且深杯状的塑件。
8、芯棒式冷却通道 适用于细长的塑件。
三、冷却方法:
1、用水冷却
2、空气冷却 3、用、冷却系统的零件 1、软管接头 作用:确保冷却水从循环装置导入到模具内部。
D=10.5 14 17 d=5 5.5 6 7.5 B=14 17 H=7 8 L=38 48 50 R=1/8 1/4 3/8 E=21 28
冷却系统
二、目的:通过控制模具温度,使注射成型具有良好的塑 件质量和较高生产效率。
一、重要性:注射模的温度对塑料熔体的充模、固化定性、 生产效率及塑件的形状和尺寸精度都有重要的影响。
模温过低:塑料流动性差,塑件轮廓不清晰,表面无光泽; 模温过高:易造成溢料粘模,塑件脱模困难,变形大; 模温不均:型芯型腔温差过大,塑件收缩不均、内应力增 大、塑件变形、尺寸不稳定。
100 150
2、O形圈 作用:防止两零件间漏水。
d=5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5 H=1.5 2 2.5 3 3.5 含氟橡胶 丁晴橡胶
3、堵头
L=6 7 8 10 D=8 9 10 13 R=1/16 1/8 1/4 3/8 1/2
五.冷却系统设计原则
1、冷却水孔相对位置尺寸
8、进出水温差不宜过大
六.冷却通道的形式
1、直通式冷却通道 适用于较浅的四方 形塑件。
2、阶梯式冷却通道 适用于较深的四方形塑件。
3、循环式冷却通道 适用于盒类、杯状的塑件。
4、圆周式冷却通道 适用于扁平、直接 式浇口的塑件。

注塑模具冷却系统的关键技术及研究进展

注塑模具冷却系统的关键技术及研究进展

注塑模具冷却系统的关键技术及研究进展发布时间:2023-01-11T03:23:07.555Z 来源:《中国建设信息化》2022年8月16期作者:黄世宇[导读] 近些年来我国的工业发展速度不断加快,在这样的背景下黄世宇东莞市好润精密电子有限公司广东东莞 523000摘要:近些年来我国的工业发展速度不断加快,在这样的背景下,塑料制品也获得了前所未有的进步。

冷却系统是注塑模具的重要组成部分,其能够在模具温度的控制方面发挥非常重要的作用。

实践工作中,冷却系统能够快速驱散熔融塑料固化成形过程中所产生的热量,提高制品成形效率。

注塑模具冷却系统技术应用的合理性与有效性会对成品最终质量以及外形等产生直接性影响。

基于此,本文主要围绕注塑模具冷却系统的关键技术进行分析和探讨,以期为相关工作开展提供参考。

关键词:注塑模具;冷却系统;关键技术;研究进展引言:近些年来我国的工业获得了前所未有的发展,塑料制品迎来了良好的发展前景。

针对塑料制品而言,其优点表现质量轻、外观具有可塑性、应用方便快捷等,并且对塑料制品的应用不需要投入较高成本,目前塑料在部分领域中已经能够很大程度取代钢材以及木材等材料。

生产塑料制品的工艺相对较多,注射成型便是重要的生产方式之一,该工艺在应用过程中需要依靠注塑模具冷却系统的支撑,该技术的应用除了会对塑料制品的成型周期产生影响,还会决定着制品的精度、性能。

所以,针对注塑模具冷却系统进行深入探索具有非常重要的现实意义。

一、注塑模具冷却系统对塑件成型影响实际针对塑件开展的注射成型工作,模具温度会对塑件最终质量和成型效果产生较大影响。

若模具温度把控不当,会对塑件的正常生产造成限制。

在模具温度过高的情况下,除了会一定程度延长塑件冷却时间,影响塑件生产效果,同样也会降低塑件使用性能。

反之,若模具温度过低,会一定程度降低塑件熔体流动性,导致最终塑件形状不符合标准。

所以,实践工作中为了保证塑件的生产质量和生产效率,就一定要在模具温度方面加强管控。

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注塑模冷却分析系统的研究与开发
起来 ,研究并建立了一套较为系统完善的注 塑模冷却介质流动分析和模具三维温度场计 算的教学模型 , 并开发出一套先进实用的注 塑模冷却分析软件系统 。
g— — — 重力加速度
写成矩阵形式为 :
7〕 式中 [ C ] — — —L ×M 的基本回路矩阵〔 [ K] — — —M ×M 的对角阵 2 {Q } — — —M × 1 的列阵 11113 基本方程的求解[ 5] ( 1 ) 找出满足 ( N - 1 ) 个流量方程的
若设冷却孔的横截面积为 A , 冷却介质 的体积流速为 Q ,则有 V = Q/ A , 代入方程 ( 1) 得
- Km
9T = q 9n
( 8)
式中 n — — — 模具界面的外法线
Km — — — 模具的热传导率 q— — — 循环平均热流 q =
tc
1
tp

0
q1( t ) d t +

tc
tp
q2( t ) d t
( 9)
式中 t c 和 t p — — — 分别为冷却时间和循环时 间
q1 和 q2 — — — 分别为冷却阶段和开模阶
11111 基本假设
为正 ,流出为负 对于有 N 个节点 M 个冷却孔的回路 , 共有 N - 1 个独立的流量方程 , 即 i = 1 ,2 , …, N - 1 ; 写成矩阵形式为 :
[ B ]{ Q} = { q}
式中 [ B ] — — —( N - 1) ×M 的回路基本关
7〕 联矩阵〔 { Q} — — —M × 1 的列阵 { q} — — —( N - 1) 的列阵 ( ) 3 回路方程 一个回路内净压头损失的代数和为零 ,
l i =1
j
Σ Ki ( Q ij 0 + ΔO j ) 2 = 0 ( j = 1 , 2 , …, L )
( 6)
ΔQ1 , Δ Q 2 , …, Δ Q L ,则 : 求出
0 Q i = Q if + ΣΔQ j
j =1 L
( 1) 塑件较薄 ,只沿厚度方向有热传导 ; ( 2 ) 塑件与模壁完全接触 , 塑件表面温 度与模壁温度相等 ; ( 3) 模壁温度的变化与其平均温度相比 较小 ,不计模壁温度的变化 。
式中 K = f
L 1 1 D2g A
2
为阻力系数
1 基本理论及公式
111 冷却介质的流动分析
( 2) 节点方程 对任一节点 ( 冷却孔的端点) 而言 , 流进 流量与流出流量的代数和为零 。即 : ΣQ ij = qi ( 3) 式中 Q ij — — — 与 i 节点相连孔 j 的流量 ,流 进为正 ,流出为负
f — — — 孔壁摩擦系数 , f ≡ f ( R e , e/ D) Re — — — 雷诺数 e— — — 孔壁粗糙度 D、 L — — — 孔的直径和长度
式中 h ij — — —j 回路中第 i 个孔中冷却介质 的压头损失 ,正负与 Q i 相同 lj — — —j 回路中所包含冷却孔的个数
3 3 πr ( P ,Q ) , Tμ T ( P , Q ) = 1/ 4 =
Q ) ΔT ( Q ) ] d S ( Q ) +
∫[T
S- Г
3
( P , Q ) Tμ ( Q ) ( 14)
9T 3 μ ,S = 9
3 ( P , Q ) T ( Q ) ]d S ( Q ) Tμ
Se + S
冷却介质在冷却回路中的流动为一维不 可压稳态流动 。
11112 基本方程
( 1 ) Darcy2Weisbach 方程 ( 压头损失方 程)
L V hf = f D 2g
2
即:
l i =1
Σ h ij = 0 ( j = 1 , 2 , …, L )
j
( 4)
式中 hf — — — 压头损失 , hf ≡P/ ρ g ΔP — — — 冷却孔两端压力差
当 P 点在 Г 上时 , 将方程 ( 13 ) 代入方程 ( 11 ) 得: Σ Τ( P) = 2
[ T ∫
Г 3 3 ( P , Q ) ΣTμ ( Q ) - Tμ ( P,
Tμ ( P , Q ) T ( Q ) ] d S ( Q )
式中 P 、 Q— — — 空间的点 , Tμ ( Q ) = 9 T ( Q) μ 9 μ— — —Q 点向外的单位法线矢量 3 T — — — Laplace 方程 ( 7 ) 的基本解 ,
段的瞬时热流 在冷却孔和模具外廓边界 ( S c 和 S e ) 上 有:
- Km
9T = h ( T - T ∞) 9n
( 10)
式中 h — — — 模具与冷却介质或空气之间的
图1 冷却管网计算流程
换热系数
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第 13 卷第 4 期 1999 年 4 月
中 国 塑 料
CHINA PLASTICS
Vol113 No 4 Apr 1999
机械与模具
注塑模冷却分析系统的研究与开发 3
陈静波 申长雨 刘春太 王利霞 曹 伟
( 郑州工业大学国家橡塑模具工程研究中心 ,郑州 450002)
“八五” 攻关项目 收稿日期 :1998204201
的 M F2COOL 等 。利用这些软件 , 可在计算 机上对注塑模冷却过程进行数值分析 , 为设 计者评估设计方案提供依据 , 并通过交互修 改方案 ,在模具制造之前使设计达到优化 ,提 高塑件质量和成型效率 , 缩短模具设计制造 周期 。但国外软件价格昂贵 , 难以在国内普 及 。本文在借鉴国内外现有的注塑模冷却系 统设计 、 分析理论的基础上 , 将注塑模设计 、 传热学 、 数值计算方法和 CAD 技术有机结合
L — — — 冷却回路的基本回路数 , L = M - ( N - 1)
由方程 ( 1) ,方程 ( 4) 可写为 :
l i =1
Σ Ki Q 2ij = 0 ( j = 1 , 2 , …, L )
[ C ][ K ]{ Q } = { 0}
2
j
( 5)
ρ— V、 — — 冷却介质的平均速度和密度
96
注塑模冷却分析系统的研究与开发
T ∞ — — — 冷却介质或周围环境的温度
格 ,导致系统方程状态较差或奇异 ,使求解不 收敛甚至无法求解 ; 或需将网格划分得很小 , 使计算量过大 , 难以实际应用 。因此需对方 程 ( 11 ) 进行修正 , 以适用于注塑模温度场计 算。
11213 基本边界元公式的修正
3 3 ( P , Q ) = Tμ ( P , Q +) = - T 3 ( P , Q - ) Tμ
由 Green 第二恒等式可导出 Laplace 方 程 ( 7) 的边界积分方程〔6〕。
C ( P) T ( P) =
3
[ T ∫
s
3
( P , Q ) Tμ ( Q ) ( 11)
( 13)
1 ,2〕 ACT 公 司 C2COOL〔 , SDRC 公 司 的 3〕 POL YCOOL22〔 和澳大利亚 MoldFlow 公司
0 前言
注塑模冷却过程指的是从浇口凝固到制 品从模具顶出这一阶段 , 占成型周期的 3/ 4 以上 。冷却过程中 ,熔融塑料发生固化 ,固化 过程中放出的热量通过模具由冷却介质带 走 。该过程中模具型腔温度的高低及均匀性 直接影响到注塑件生产效率和质量 。注塑模 的温度状态受多种因素的影响 , 但其控制和 调节主要靠冷却系统来完成 。冷却系统的主 要设计参数包括 : 冷却孔的尺寸 、 位置及各冷 却孔的联接关系等几何参数和冷却介质的流 量、 温度等物理参数 。 长期以来 , 注塑模冷却系统的设计主要 采用传统的方法 , 冷却回路的布置和冷却参 数的确定往往在设计的最后阶段凭设计者的 经验和直觉进行 , 缺乏理论依据和科学的计 算方法 ,往往导致模具成型效率低 ,塑件的质
112 模具温度场的计算
冷却分析关心的是模具型腔表面的温度 分布 。因此 ,利用边界元法求解模具温度场 不仅精度较高 ,且计算时只需离散模具表面 , 具有数据准备简单等优点 。本系统采用边界 元法求解模具温度场 。
11211 基本假设
正使其满足能量方程 ,即将 L 个基本回路的 修正流量作为未知量 ,用 Newton2Rap hson 法 求解非线性方程组 :
为解决型腔狭缝面问题 , 采用断裂力学 中处理裂纹问题的方法 , 将型腔表面 S + 和
S 用其中心面 Г 来代替 , 设 Q 和 Q 分别
+ -
为中面 Г上 Q 点在 S + 和 S - 上的对应点 ,
图2 模具区域示意图
则有 :
T 3 ( P , Q ) = T 3 ( P , Q +) = T 3 ( P , Q - )
1 ΔTν( P) = 2
[ T ∫
Г 3 3 ν
+
-
C ( P) =
对于一般问题 ( 物体边界尺寸变化不大 或变化平缓) ,通过离散边界并将边界条件引 入方程 ( 11 ) , 可得到一组状态良好的线性方 程组 ,求解方程组即可得到 Laplace 方程 ( 7 ) 的边界数值解 。但由于注塑模结构的特殊 性 : ①模具型腔长 ,宽比厚度大几个数量级 , 即型腔为一狭缝面 ; ②冷却孔的长度比直径 大几个数量级 。若直接用基本边界积分方程 (11) 求解模具的温度场往往会出现下述问 题 : 离散时若网格尺寸较大 ,则会产生畸形网
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