Какова система теплообмена пресс-формы?
Система теплообмена пресс-формы
Возможность контроля температуры литьевых форм не только влияет на качество пластиковых деталей, но и определяет эффективность производства.
① Создайте как можно больше каналов охлаждения в форме, чтобы увеличить площадь теплопередачи, сократить время охлаждения и повысить эффективность производства.
② Выбирайте материалы формы с высокой теплопроводностью. В качестве материалов форм обычно выбирают сталь. В местах, где отвод тепла затруднен, в качестве вставок можно использовать медные или алюминиевые сплавы при условии, что будет гарантирована жесткость и прочность формы.
③ В качестве охлаждающей среды используйте воду комнатной температуры. В идеале разница температур между входом и выходом охлаждающей воды должна быть менее 5 градусов. Скорость потока должна быть как можно выше, предпочтительным является турбулентный поток.
④ Чем тоньше толщина стенок пластиковой детали, тем меньше времени требуется на охлаждение. И наоборот, чем больше толщина стенки, тем дольше требуется время охлаждения.
⑤ Распределение контуров охлаждения, т. е. расстояние между контурами охлаждения и полостью. Расстояние между каналами контура охлаждения должно обеспечивать равномерную температуру на поверхности полости формы.
⑥ Улучшить охлаждение ворот. Температура возле ворот самая высокая, когда пластик заполняет форму; поэтому лучше всего усилить охлаждение возле ворот.
Общие принципы проектирования охлаждающей воды
Общие характеристики каналов охлаждающей воды
Обычные размеры труб включают φ6, φ8, φ10, φ12 и φ14. В конструкции следует использовать каналы большего диаметра для увеличения теплообмена. Обычные размеры фитингов для труб: 1/8 дюйма, 1/4 дюйма и 3/8 дюйма (1 дюйм=0.0254 м). Для уплотнения резьбы используется цилиндрическая или коническая трубная резьба (коническая внешняя резьба обычно обозначается буквой R). Резьбовое отверстие обрабатывается метчиком типа BSPT для получения соответствующей цилиндрической внутренней резьбы (цилиндрическая внутренняя резьба обычно обозначается Rp). Если не указано иное, предпочтительным является размер 1/4 дюйма. При проектировании каналов охлаждающей воды обратите внимание на следующее:
① Для эффективного охлаждения необходим канал охлаждающей воды не менее 4 поперечных- сечений.
② Все каналы охлаждающей воды в одном контуре должны иметь одинаковую-площадь поперечного сечения.
③ Во избежание застоя воды канал охлаждающей воды должен образовывать единый контур.
Внешняя система водяного охлаждения пресс-формы
Входные и выходные резьбовые соединения канала для воды формы имеют трубную резьбу 1/4 дюйма, а соединения водопроводных труб представляют собой «нейлоновые быстроразъемные соединения». Соединительные линии промежуточного водяного канала должны быть укомплектованы и должны иметь резиновые шланги диаметром 12 мм. При наличии более трех комплектов контуров охлаждающей воды впуск и выпуск охлаждающей воды должны быть сосредоточены на «распределительной пластине» (распределительная пластина изготовлена из не-ржавеющего материала). Распределительная пластина должна быть установлена на не-рабочей стороне формы, а впуск и выпуск охлаждающей воды (включая промежуточные соединения) должны быть постоянно отмечены на форме. Метод маркировки:
(1) Маркировка впускных и выпускных соединений на распределительной пластине.
Первая группа воды: (Вход) IN1, (Выход) OUT1;
Вторая группа воды: (Вход) IN2, (Выход) OUT2;
⋮
И так далее.
(2) Маркировка отверстий на каждой стороне формы.
X: Боковое положение: «O» для рабочей стороны формы; «N» для не-рабочей стороны формы; «U» — верх формы; «D» — дно формы; «S» для ползунка формы.
Y: Кодирование расположения отверстий: используйте последовательные арабские цифры, начиная с «1», то есть все боковые отверстия нумеруются последовательно.
(3) Маркировка контура охлаждающей воды (в разделе «Подключение воды» на «Фирменной табличке 2»)
Например, первый контур охлаждающей воды: IN1→N2→U4→O6→D9→OUT1.
Описание пути: Начиная с первого группового водозабора «IN1», подсоединитесь к отверстию не-рабочей стороны (N) с кодом «2», затем к верхнему отверстию с кодом «4», затем к отверстию на рабочей стороне (O) с кодом «6», затем перейдите к нижнему (D) отверстию с кодом «9» и, наконец, к первому групповому выпуску «OUT1».
Система водяного охлаждения специальных частей пресс-формы
Если вытягивающий ползунок сердечника-формы требует охлаждения, если из-за ограничений конструкции формы используются специально разработанные водяные сопла и соединения водопроводных труб, в дополнение к необходимой конфигурации формы необходимо предоставить дополнительный комплект специальных водяных сопел и соединений в качестве запасных частей.
Расположение водопоя
Оптимальный диапазон охлаждения составляет 25-30 мм от центра отверстия для воды до поверхности готового продукта. Маленькие формы могут быть соответственно
уменьшены в размерах для экономии материала сердцевины формы. Расстояние между двумя отверстиями для воды в обычной форме составляет 50–70 мм, а расстояние между двумя отверстиями для воды в большой форме может достигать 70–90 (100) мм, как показано на рисунке 7-15.
Принципы проектирования системы охлаждения
① Принципы расположения каналов охлаждения.
а. При одинаковой толщине стенки расстояние между охлаждающими каналами и поверхностью полости в идеале должно быть одинаковым. Если толщина стенок неравномерна, охлаждение следует усилить в более толстых участках.
б. Во время заполнения полости температура расплавленного пластика, как правило, выше у литника, поэтому охлаждение следует усилить. Охлаждающая вода должна течь рядом с воротами в другие зоны, или рядом с воротами должен быть предусмотрен отдельный путь для охлаждающей воды.
в. Охлаждающая вода в полости формы, стержне, ползунке и эжекторе должна быть равномерно и однородно распределена для достижения постоянной и стабильной температуры формы и минимизации времени производственного цикла.
② Каналы охлаждения должны располагаться вдали от мест, где могут возникнуть линии сварки.
③ Конструкция контура охлаждающей воды должна легко поддаваться механической обработке и чистке, с типичным диаметром отверстия 8–12 мм.
④ Прямые-отверстия для воды должны быть простыми и удобными, с перфорацией на обоих концах. Длина этих перфораций не должна превышать 70 мм. (Перфорация — это метод механической обработки, используемый для облегчения обработки; каналы для воды часто не плотно прилегают.)
⑤ Каналов охлаждения должно быть как можно больше и с максимально возможными-размерами поперечного сечения.
⑥ Охлаждение ворот должно быть усилено.
⑦ Разница температур между каналами охлаждения (впускным и выпускным) должна быть минимизирована.
⑧ Каналы охлаждения должны быть расположены в направлении пластической усадки.
⑨ Расстояние от охлаждающих каналов до поверхности полости должно быть соответствующим.
⑩ При проектировании и обработке пути потока воды в форме нельзя снижать прочность формы.
⑪ Помехи, скорее всего, возникнут при расположении отверстий для воды, поэтому необходима хорошая герметизация отверстий для воды, чтобы предотвратить утечку воды из формы.
Локальный контроль температуры пресс-формы
Просверлите отверстия в соответствующих местах формы, вставьте нагревательные стержни и подключите автоматический регулятор температуры для регулирования локальной температуры формы. Этот метод нагрева прост по конструкции, удобен в использовании, чистке и имеет меньшие потери тепла, чем электрические нагревательные змеевики. Однако необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить локальный перегрев. Обратите внимание, что электрические компоненты в идеале должны располагаться над впускным отверстием для воды, чтобы на них не капала вода.
