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由谁负责模具冷却过程的优化?为什么不在设计和生产时给它倾注更多的精力?对于成型周期(80%是冷却时间)中如此重要的一步,在传统加工过程中却没有人直接负责。

而且,对于尺寸相似的部件,每一个制造过程的冷却负载可以有很大的不同。比如,一个吹制部件只能在外表面冷却。该部件的内表面是一个空心腔体。因此,内表面无冷却的可能性极小。对于吹制模来说,部件的冷却全部在该部件外壁方向。把一个喷射成型部件和一个厚度完全相同的吹制部件相比,冷却发生在该部件的两侧。喷射成型部件会冷却的非常快,从而循环时间也更短。因此,对于每一工艺类型冷却部件所使用的技术必须很好地策划以保证竞争优势。

第一位的是理解与传热有关的部件——从热塑料部件到工具钢——的热性能,最后才是对冷却介质的理解。不同塑料制品的热含量以及不同类型模具材料(钢材、合金,等等)的传热率有很大的差别,这一点没有得到普遍认识。

毫无疑问,模具冷却最重要的并且完全在我们控制之中的一点是冷却剂的流速。回忆一下热传导率图表,水(静止的)传热效率不及P20钢的1/50。因此,水在热传输问题上是一个限制因素。然而,流动着的水因为湍流有相当好的传热性能。湍流使得冷却剂能够混合并能把热量从冷却通道驱散。湍流可以从雷诺数计算而得。这是一个以通道直径、冷却剂速度和冷却介质粘度为基础的没有单位的值。大于5,000表示湍流和优秀的传热性能。湍流越多,传热效率越好。

输入的热量永远等于输出的热量。如果冷却系统或者模具冷却结构不充分,能量还会找到一种释放途径。然而,这一般是借助于工具两边的模具温度调节器,否则,部件会因过多的残留热量而脱模,或者必须延长循环时间以便有足够的时间消除热量。造成的困难是要在正常条件下使所有的能量释放出来。