注塑模具随形冷却水道的设计方法与分析

随着3D打印技术的发展,注塑模具的冷却水道设计由传统的直线型设计优化为随形水道设计.对国内外随形冷却水道的设计方法和发展现状进行了综述,并对随形冷却水道的设计原则、截面形状变化、布局以及优化技术进行了详细的阐述,并做了归纳总结.注塑模具采用随形水道设计,可使冷却介质与型腔表面距离一致,能提高冷却效率、成型效率和模具型腔表面温度分布的均匀性,从而使成型制品的质量和性能得到较大改善和提高.     

一种模具温度自动调节系统

正本实用新型涉及塑料模具温控的技术领域,更具体地说,涉及一种塑料模具温度自动调节系统,包括模体及置于模体内的冷却水道,冷却水道的输出端连接有水箱,冷却水道的输入端联通有冷水管及热水管,冷却水道与冷水管及热水管之间设有用于控制冷水或热水导通至冷却水道内的流体切换机构,冷却水道既用于加热又用于冷却,满足在模体上不设置热水道,通过设置流体切换机构切换冷水管及热水管跟冷却水道的导通,进而通过冷却水道对模体     

曲面塑件随形冷却水道设计

随形冷却水道可改善传统冷却直水道冷却不均匀问题,但设计和制造过程中需通过大量实验确定参数,浪费材料,效率低和制造成本高。文章以曲面塑件为研究对象,设计了5种冷却水道,通过Moldflow软件模拟分析比较,得出冷却性能最佳的方案,结果表明,与传统冷却直水道相比,最佳冷却时间缩短了61. 67%,型腔最高温度减少了32. 99℃,温度均匀性提高了5. 5%,最大翘曲变形量减少了0. 97 mm,利用三维扫描仪分别扫描随形冷却塑件与直水道塑件,并与三维设计塑件进行CAD曲面比较,分析翘曲变形偏差值。实践发现,随形冷却水道塑件与直水道塑件相比,注塑周期相差1. 07 s,翘曲变形偏差值相差1. 9 mm,与Moldflow模拟分析数据较为接近。     

基于三维稳态分析的注射模冷却系统

塑料注射模冷却系统的设计直接影响到塑件的质量和生产效率,以三维稳态冷却分析为基础,通过设置不同的冷却系统工艺参数(冷却液温度、冷却水道的多少和冷却水道的直径等),研究对冷却时间的影响.     

基于响应面法与Pareto遗传算法的注塑模冷却水道参数优化

以塑料链板注塑模冷却水道的水道中心距、水道中心至模壁距离及水道直径为实验因素,利用响应面法分别构建出3个实验因素与模壁温差、冷却时间之间的二阶响应面模型。运用Pareto遗传算法对2个响应面模型进行迭代优化,优化出模壁温差和冷却时间都较小时的设计参数最优解解集,模拟验证后得出冷水道最优设计参数组合为：水道中心距30 mm、水道中心至模壁距离15 mm、水道直径10 mm,对应的模壁温差为7.61 ℃、冷却时间为62.74 s,比任一组响应面实验结果都小,证明了分析方法的可行性。     

塑料注射模具CAD技术

本文介绍了在微机上开发塑料注射模具计算机辅助设计（ＣＡＤ）的技术，侧重介绍塑料材料的智能化选择系统与注射模具冷却水道的计算机辅助设计。     

玻璃钢立式园柱形贮罐制品的设计

本文运用复合材料的层合理论,对玻璃钢立式园柱形贮罐进行了应力及应变分析,并结合具体设计实例,介绍了设计玻璃钢立式园柱形贮罐的基本方法。. ’     

密炼机四棱同步转子三维温度场分析

采用有限元分析软件ADINA对密炼机混炼过程中四棱同步转子的温度场进行分析.结果表明,转子棱顶端处温度较高,主要是由于该处离冷却水道较远、换热面积较小;转子棱两侧为强换热区,而转子内孔水道的热交换较少.为改善转子冷却效果,结构设计时其冷却水道的过渡应尽量圆滑,以减少紊流,提高换热效率.     

啮合转子冷却系统有限元分析

利用Pro/E中的Pro/Mechanica模块对两种不同类型转子的冷却水道性能进行稳态模拟,分析两种转子冷却水道的温度场及各个截面的温度场。结果表明,带有螺旋角的螺旋结构迷宫式强制冷却方式对转子冷却效果较好,增大了转子的冷却面积,利于转子体表冷却。     

汽车内饰件文件盒衬板注塑模具设计

运用Pro/E软件合理地设计了汽车内饰件文件盒衬板注塑模具.根据产品的结构,设计了独特的横向斜错位非对称斜顶侧向抽芯机构和深水孔加冷却水道的冷却系统,提高了模具的冷却效果,确保了产品顺利脱模.模具结构简单紧凑,制造成本低.     

注塑冷却的数值模拟

以注塑制品的温度变化为对象,考虑了注塑制品出模后的冷却过程。系统地对注塑模具的冷却过程以及制品在注塑模具内和出模后的冷却过程进行集成分析。建立了冷却过程的数学模型,并采用边界元法和有限差分法求解成型过程中模具的温度分布和制品在模具内和出模后的温度分布。     

以最佳型壁温度为目标优化注塑模冷却系统设计

以达到注塑件模具的某一模温为优化目标，考虑了模板热传导阻力和水对冷却水道壁的给热系数，用试差法求解冷却水道一边所需的传热面积，并完成冷却系统的设计计算。     

注塑模冷却水道工艺参数优化

结合响应曲面法和粒子群优化算法研究了注塑模冷却水道的工艺参数优化,使塑料件在一定的模壁温差下,冷却时间最短。将手机后盖的3D模型导入Moldflow中进行网格划分并对其冷却过程进行模拟,结合BoxBehnken试验设计和响应曲面法得到冷却水道工艺参数与冷却时间和模壁温差之间拟合的回归方程,再通过粒子群优化算法,得到最佳冷却水道工艺参数组合即冷却水道距模具型腔表面的距离为8.851 3 mm、冷却水道直径为12 mm,冷却水道之间的距离为11.054 2 mm,通过对优化的组合参数进行模拟,验证了其可行性。     

挤出成型塑料管材冷却过程的建模与温度场数值模拟

基于传热学理论，对挤出成型塑料管材的冷却过程进行了分析并建立了数学模型。引入聚合物的比热容和热导率对温度的依赖关系，运用有限差分数值方法，求解变物性参数条件下一维非稳态传热方程，模拟了塑料管材在定型冷却过程中的温度场，并由此确定冷却段的合理长度。     

Numerical Simulation for Effects of Injection Mold Cooling on Warpage and Residual Stresses

Abstract

The dimensions quality of the injection‐molded parts is the result of a complex combination of material, part, and mold designs and process conditions. In this article, warpage prediction relies on the calculation of residual stresses developed during the molding process. The solidification of a molten thermoplastic between cooled parallel plates is used to model the mechanics of part warp in the injection‐molding process. Flow effects are neglected, and a thermorheologically simple thermoviscoelastic material model is assumed. The warp and residual stresses numerical simulation with finite element method (FEM) is time dependent. At each time step, the material properties can be temperature and pressure dependent. Mold temperature or mold‐cooling rate effects on part warp have been numerically predicted and compared with experimental results. By showing the mold‐cooling effects, it was concluded that mold cooling has a significant effect on part warpage, and mold‐cooling parameters, such as mold temperature, resin temperature, cooling channels, etc., should be set carefully.     

空气冷却结晶塔工艺设计计算

空气冷却结晶塔是以空气作为冷却介质直接与溶液混合换热,以使溶液冷却并结晶析出晶体的高效换热节能设备.以20 kt/a硝酸钾冷却塔的设计计算为例,介绍了冷却结晶塔的工作原理、主要工艺参数确定方法和有关工艺计算过程.     

基于CAD／CAE／ERP塑料异型材真空定型模冷却水道优化设计

热的塑料异型材通过定型模来冷却定型,因此定型模内冷却水道的设计是保证型材成型质量的重要基础。依据目标函数,对定型模冷却水道进行了初步设计,通过分析软件数值模拟,型材周边局部冷却水道进行了特殊的异型优化设计,冷却效果明显提高,并基于ERP系统和基于并行工程的CAD/CAE智能化局域网络系统数据库,使塑料异型材真空定型模冷却水道设计更合理,更好地满足客户的要求。     

油罐区消防冷却水量及冷却方式的确定

本文对油罐区消防设计时,规范的采用及消防冷却方式的选择,提出了看法和建议,并结合工程实例进行计算和对比,提出冷却水量和冷却方式的确定方法     

Theoretical Model for the Optimal Design of Air Cooling Systems of Polymer Electrolyte Fuel Cells. Application to a High‐Temperature PEMFC

The cooling system of a high‐temperature PEM fuel cell with a nominal electric power of 1.5 kW for a combined heat and power unit (CHP) has been designed using a thermochemical model. The 1D model has been developed as a simple, predictive, and useful tool to evaluate, design, and optimize cooling systems of PEM fuel cells. As proved, it can also be used to analyze the influence of different operational and design parameters, such as the number and geometry of the channels, or the air flow rate, on the overall performance of the stack. To validate the model, predicted results have been compared with experimental measurements performed in a commercial 2 kW air‐forced open‐cathode stack. The model has then been applied to calculate the air flow required by the designed prototype stack as a function of the power output, as well as to analyze the influence of the cooling channels configuration (cross‐section geometry and number) on the heat management. Results have been used to select the optimum air‐fan cooling system, which is based on compact axial fans.     

Cooling water treatment by ozonization

Ozonization of water in a cooling tower was investigated. A laboratory experimental set-up was employed to study changes in water quality during ozonization. Measured data were analyzed in the context of cooling water's resistance to corrosion, scaling and biofouling. A method is proposed for determining the suitable dosage of ozone for maintaining the necessary water quality. It has been found that ozonization is very effective in maintaining the correct water quality for the required purpose and provides an attractive alternative to the conventional multiple chemical method of cooling water treatment.