冷却水路设计.ppt

冷卻水路設計
對產品品質的影響開始語冷卻的重要性生產成本
頂出溫度:產品從模具中頂出的溫度會受很多因素的影響。產品的強度必須足夠大以抵抗由于體積收縮的變化和殘余應力而產生的翹曲和頂出系統對產品施加的局部應力。頂出力受產品的几何形狀、模具的表面光潔度和在充填與保壓過程中模穴的填充度的影響。
循環時間:通常﹐循環時間是產品的溫度降到能安全頂出的溫度所花的時間。如果充填和保壓過程都是最佳化的﹐改善冷卻行為可以顯著地減小冷卻時間。因為冷卻時間通常包括80%的循環時間﹐所以減小冷卻時間會顯著減小循環時間和生產成本。
影響冷卻系統行為的因素熱量在注射成型中的傳遞冷卻系統設計目標冷卻系統設計要點1冷卻系統設計要點2冷卻系統設計要點3冷卻系統設計要點4冷卻系統設計要點5熱量集聚冷卻與翹曲變形對這種方框形產品,最大的品質問題應該是翹曲變形,而進澆位置與冷卻水路設計對產品品質有著較大的影響。下面以L089為例說明進澆位置與冷卻水路設計對產品品質的影響。在2D同仁進行模具設計的同時﹐我們CAE工程課也進行相應的模流分析。首先﹐我們使用快速充填分析尋找最佳進澆位置。兩種方案均采用潛伏式澆口﹐從扁銷上進澆。我們采用相同的水路設計﹐設定相同的冷卻條件進行分析比較。流動分析結果比較:翹曲分析結果比較:結論:相比較而言﹐Case1的翹曲變形較小﹐注射壓力也較小﹐因此我們建議採取Case1的進澆位置進行模具設計。但從翹曲分析結果得知﹐Case1的翹曲變形量仍較大﹐其中X方向往外張﹐可否將其再減小?經過大家的討論後，我們變更了冷卻水路設計﹐再設定相同的冷卻條件進行分析比較。設變的冷卻水路試圖使用母模水路矯正產品的變形。
兩種冷卻水路設計如下圖所示:冷卻分析結果比較:流動分析結果比較:翹曲分析結果比較:將翹曲變形放大十倍:很明顯地﹐變更了冷卻水路設計之後﹐在相同的冷卻條件下﹐翹曲變形減小了。
然而﹐X向仍然外張﹐Z向仍然上翹﹐可否將其再進一步減小﹐以取得最佳產品品質?我們考慮到﹐設變的冷卻水路除了起到均勻冷卻作用外﹐還要起到矯正翹曲變形作用的。因此﹐我們可以通過改變成型條件﹐特別是改變冷卻水溫來達到目的。不過﹐該改變哪一條水路的水溫才好呢?冷卻水溫冷卻分析結果比較:流動分析結果比較:翹曲分析結果比較:可見﹐設變成型條件之後﹐翹曲變形又減小了。
如果想取得最佳成型條件﹐我們可以使用MPI/OPTIM最佳化模組再進一步分析。
當然﹐要將翹曲變形完全消除是不實際的﹐我們只能將其控制在客戶許可範圍之內。設計良好的冷卻水路﹐將可以縮短熔膠固化所需的時間﹐有效的增加生產效率﹐降低成本﹐並可使成品各部分均勻冷卻﹐防止產品因熱應力所造成的收縮扭曲變形等不利因素發生。
此外﹐在特定情況下﹐冷卻水路還起到矯正翹曲變形的作用。