模具基础知识讲解(三)---冷却系统设计

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模具冷卻设计的目的 Purposes of Mold Cooling Design1. 均衡冷卻(改良产品品质) Even Cooling (Improve Part Quality)2. 有效冷卻 (提高生产力) Efficient Cooling (Increase Productivity) 万学超 2007.8.1 冷卻设计 Cooling Design薄壳产品不像传统壁厚者一般可以承受较大的因热传不均而产生的残余应力。 为了将收缩翘曲控制在可以接受的程度,均衡的冷卻设计变得非常重要。Thin-wall part can not afford as much thermal induced residual stress as the conventional one does. An even cooling design becomes very important to control the shrinkage and warpage at an acceptable level. 射出成型周期时间Injection Molding Cycle Time 充填时间 Fill Time 开模时间 Open Time 后充填时间 Post-fill Time 冷卻設計 Cooling Design對冰箱蔬果盤之類的大零件而言,材料往往佔成本50%以上。 對小而薄的零件而言, 成形機費用可佔成本的90% ,材料6% ,而模具只佔4%。 小而薄的產品較之厚者更能從冷卻的改善而獲得效益。For larger molded parts, material typically represents more than 50% of the part cost for a refrigerator crisper tray. In the case of a thin-wall small part, the press cost could be 90% of the cost of the part; material constitutes 6% and the mold only 4% of the cost of each part. Small thin-wall parts typically benefit from improved cooling more than thick parts. 典型的冷卻系統 Typical Cooling System 模溫調節機 Temperature controlling unit 冷卻迴路 1 軟管 Cooling Circuit 1 Hoses 泵 收集歧管 供給歧管 PumpCollection manifold Supply manifold 冷卻迴路 2 Cooling2 Circuit 模具冷卻管路 Mold Schematic 冷卻孔道 Cooling Channels 入口 出口 Inlet Outlet 出口 入口Outlet Inlet噴泉管Bubbler障板管 Baffle 熱管 Heat Pipe蒸發部位熱輸入 凝結部位熱輸出 Heat In Heat Out 液體 蒸汽 Liquid Vapor 燈心 ( 毛細管 ) Wick ( Capillary ) 熱管的應用The Application Of Heat Pipe 理論上最短冷卻時間Min. Possible Cooling Time 理論上最短冷卻時間 the min. possible cooling time 產品最大厚度 the max. part thickness 熔膠的熱擴散度 thermal diffusivity of the melt 射出溫度 injection temp. 冷卻液溫度 coolant temp. 頂出溫度 ejection temp. 冷卻時間和厚度分佈Cooling Time and Thickness Profile 差的設計 Bad Design 好的設計 Good Design冷卻孔道直徑、深度和節距建議值 Recommended Diameter, Depth & Pitch D : 直徑為10至14mm Diameter of Cooling Channel, 10 to 14 mm d : 深度為D至3D Depth, D, to 3D P : 節距為3D至5D Pitch, 3D to 5D 原始設計Original Design 修正設計Revised Design A A SEC. A-A 原始設計 Original Design 母模板 澆道襯套 Cavity Plate Sprue Bushing 母模嵌塊Cavity Insert 公模嵌塊 公模板 Core Insert Core Plate 承板 Support Plate 修正設計 Revised Design 母模板 澆道襯套 Cavity Plate Sprue Bushing 母模嵌塊Cavity Insert 公模板 公模嵌塊 Core Plate Core Insert 承板 Support Plate 原始設計 Original Design 空氣囊 公模嵌塊air pocket core insert O型環 O-ring 修正設計 (1)Revised Design ( 1 ) 公模嵌塊 core insert O型環 O-ring 修正設計 (2)Revised Design ( 2 ) 公模嵌塊 core insert O型環 O-ring 不平衡的設計Unbalanced Design 平衡的設計Balanced Design 不用限流孔梢的內歧管設計Internal Manifold Design without Frop's 使用限流孔梢的內歧管設計Internal Manifold Design Utilizing Frop's 限流孔梢Flow Resistance Orifice Pin 紊流和層流Turbulent and Laminar Flows 紊流 Turbulent Flow 層流 Laminar Flow 雷諾數Reynolds N
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