注塑模具随形冷却的分析及优化

对注塑模具冷却系统进行传热分析,得出了影响模具冷却的3个主要因素:冷却道的直径、相邻冷却道之间的距离及冷却道距模具表面的距离;改进了传统冷却设计方法,提出了模具随形冷却的"以面到体"设计方法;以台灯后壳为例,设计了模具冷却的均匀性试验和正交试验,并应用Moldflow软件对各组试验进行仿真分析,用直观对比法与极差分析法分析仿真结果,得出最佳试验数据,并同传统冷却进行比较,结果表明,模具温度降低11.40%,翘曲变形量降低9.32%。因此该方法可以明显提高模具冷却系统的冷却效果。     

计算机辅助设计注塑模冷却系统

本文叙述采用UV68超级微型计算机CAD硬件系统作为支撑环境,研究计算机辅助注塑模冷却系统的设计。注塑模冷却过程按二维不稳定热传导数学模型处理,并用有限元法求解注塑模冷却过程中温度场的变化。按照计算机模拟度温度场分布图和模具冷却功能图优化注塑模冷却系统的设计,使其达到最短的冷却周期和最佳的冷却均匀性。一套快速模具温度检测装置验证了模拟的可靠性。文中还举例说明注塑模冷却系统计算机辅助设计带来的经济效益。     

基于3D打印技术的注塑模随形冷却水路设计

针对净水器滤瓶盖传统水路冷却方案存在的问题,结合产品结构特点,设计了随形水路冷却系统,并借助Moldflow模拟仿真软件,利用有限元(FEM)冷却求解器,采用周期内瞬态冷却分析模式,分析比较了传统水路冷却方案和随形水路冷却方案的冷却效果。结果表明,与传统水路冷却方案相比,采用随形水路冷却方案可以显著提高模具的冷却效率和温度分布均匀性,其中冷却效率提高了28.2%,周期内模具温度分布均匀性提高了40.6%,冷却结束时模具温度分布均匀性提高了87.7%,产品表面温度均匀性提高了87.1%。     

注塑模具随形冷却水道冷却效能分析

设计了汽车仪表盘注塑模具,采用无冷却水道、传统冷却水道和随形冷却水道3种冷却系统。利用ANSYS软件对模具进行热分析,模拟了无冷却水道、传统冷却水道和随形冷却水道模具的温度场,分析在不同冷却水道的塑件达到脱模温度的时间、冷却性能、冷却均匀性。结果表明,随形冷却水道模具达到顶出时间仅需要29 s,与无冷却水道达到顶出时间相比,缩短了371 s,与传统冷却水道相比,缩短了10 s;当随形冷却水道模具达到开模时刻(29 s),无冷却水道模具型腔表面的平均温度约为132.36℃,传统冷却水道模具型腔表面的平均温度约为62.56℃,随形冷却水道模具型腔表面的平均温度约为47.20℃,随形冷却水道模具型腔表面的平均温度与同时刻无冷却水道模具相比降低了85.16℃,与传统冷却水道相比,降低了15.36℃,冷却性能分别提升了64.34%和24.54%;随形冷却模具型腔表面的冷却均匀性最佳,方差仅为3.32,与无冷却系统模具相比,减小了5.32,与传统冷却系统相比,减小了10.93。因此,注塑模具采用随形冷却水道,在缩短生产周期的同时,还能提高产品的生产质量。     

注塑模具冷却系统的关键技术及研究进展

介绍了注塑模具冷却系统的设计,并着重探讨了注塑模具冷却的前沿技术包括脉冲技术、CO2气体冷却技术、随形冷却技术及发展现状。叙述了我国注塑模具冷却系统的研究现状。最后对注塑模具冷却系统的发展前景进行了分析预测,结合现代先进制造方法,降低设计成本,加强理论成果的适用性等成为未来研究者的主要方向。     

随形冷却对车灯壳注塑成型翘曲变形影响分析

冷却系统的设计在注塑模具中非常重要,它关系到制品的冷却效率和成型质量。传统冷却水道通常为简单直行管道,冷却效果不理想。激光3D打印技术的出现使注塑模具随形冷却结构的制造成为现实。以某车灯外壳为例,设计了随形结构的冷却系统。利用有限元分析软件ANSYS瞬态热分析对比了直行与随形冷却设计的冷却效率和模腔温度场分布结果,同时使用模流分析软件Moldflow对比分析了两种冷却方案中制品的翘曲变形。结果表明,随形冷却设计使模腔表面温度场分布更均匀,且能更快速调控模具温度,缩短了注塑成型周期;更重要的是可大大降低制品的翘曲变形。     

塑料杯套造型与注塑模具结构设计

介绍花瓣式塑料杯套的造型设计,并给出了相应模具结构。详细介绍模具的冷却系统、浇注系统、合模导向和定位机构设计的方案,并给出了注塑机的选择及模具的有关校核情况。经试运行表明,本模具动作可靠,冷却均匀,排气良好,浇注系统凝料与注塑件能自动脱出,完全可保证塑料杯套的自动化生产。     

家用榨汁机机身注塑模冷却系统CAE分析与设计

以家用榨汁机机身注塑模冷却系统设计为例,根据其模具结构特点制定了2种冷却系统设计方案,运用Moldflow 2012对2种方案的冷却时间、冷却介质温度、冷却不均翘曲变形量等进行分析比较。结果表明,多层直通式冷却系统优于多层回路式冷却系统,通过对多层直通式冷却系统的进一步优化得到适于家用榨汁机机身注塑模的冷却系统的最佳设计方案。     

基于Moldflow的注塑模冷却系统优化

为了提高模具冷却系统的冷却效率,减少试模次数,以手机电池壳盖模具冷却系统设计为例,运用Moldflow软件对其冷却系统的结构进行优化,得出合理的结构参数,为注塑模具设计提供参考。     

电器外壳注塑模冷却系统CAE优化分析与设计

以电器外壳为例,根据其模具结构特点设计了两种冷却系统方案,同时采用CAE技术对产品成型过程进行了模拟分析,并根据分析结果得到了模具冷却系统优化设计。实践证明:该模具的冷却可靠,能有效改善制品成型质量并提高了生产效率,满足了客户的要求。     

Establishing a rapid cooling complex mold design for the quality improvement of microcellular injection molding

Injection molding is one of the most widely-used processes for the production of plastic parts, due to the utilization of diverse materials, the complex product-shape moldability, and the rapid mass production. In relation to the environmental issues, light-weight technology and green molding solutions are becoming more important. Microcellular injection molding technology is one of the green molding solutions for saving materials, as well as reducing the weight of molded parts. However, the molding process brings about some defects, including a sliver flow mark on the surface and uneven mechanical properties that are caused by the uneven cell size and their distribution within the part. Dynamic molding temperature control technology seems to be an effective way of improving the product quality. Until recently, there has been very little discussion about high-efficiency cooling methods. A new complex mold for a cooling system has been designed. The basis cooling ability of different materials was investigated. The complex mold design has a faster cooling rate, and it has a greater surface temperature uniformity. This cooling technology was used to improve the quality of microcellular injection molded parts, which improves the glossy finish by about 73%. The results show that the faster cooling rate brings about the more uniform cell size with higher cell density from 9.43E+11 to 1.92E+12 cells/cm³. Otherwise, the cell size reduced from 192.92 to 84.97 μm.     

Heat transfer and microstructure in extrusion blowmolding

Experimental measurements were made to determine the contact temperature and the rate of heat transfer between the mold and the polymer during the cooling stage of the extrusion blowmolding process. The experimental data were compared to the results of a finite difference computer simulation of the heat transfer problem, allowing for the variation of the properties of the polymer in the solid and molten states. Good agreement was obtained between experimental and calculated results. Heat transfer results were subsequently employed to explain observed differences in the microstructure of the blowmolded articles, particularly in relation to the distributions of crystallinity and birefringence. Finally, it was demonstrated that much faster cooling rates and more uniform molded articles can be obtained by employing rapid internal cooling, as in the case of water injection into subzero air inside the inflated parison.     

Measuring hydrate/ice deposition in a flow loop from dissolved water in live liquid condensate

Experiments were conducted to investigate hydrate/ice plugging and deposition mechanisms from water dissolved in a liquid condensate system, using a single‐pass flow loop. Two different hydrate/ice plugging mechanisms were observed. Hydrate/ice deposition from a dissolved‐water phase resulted in a lengthwise uniform/dispersed deposit and a gradual pressure drop increase. The dispersed deposit acted as insulation at the flow loop wall, and the deposit began to propagate downstream. However, cooling below the liquid‐water saturation curve resulted in free water coalescence, and a localized hydrate/ice restriction in the flow loop. This localized restriction resulted in a rapid pressure drop increase. © 2009 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2009     

模流分析技术在转向助力泵油杯注塑模设计中的应用

借助模流分析技术,在转向助力泵油杯的注塑模设计中进行了浇注系统、成型工艺参数及冷却系统的优化,优化的浇口合理位置为其侧边偏向杯底处,优化的成型工艺参数为模温85 ℃、料温278 ℃、注射时间1 s;结合制件特征分析及成型窗口分析,油杯采用侧浇口、一模两腔成型,建立浇注系统后预测了其成型注射压力和锁模力分别为113 MPa和111 t,为注塑机规格的选择提供了依据;优化后的冷却系统保证了较均匀的冷却效果。     

石墨烯镀层辅助快速热循环注射成型方法的研究

提出了一种以石墨烯纳米镀层辅助实现快速热循环注射成型的新方法,采用化学气相沉积工艺在模具型腔表面制备连续且致密的化学键合石墨烯镀层,仅需低压电源驱动就能将型腔表面温度迅速提升至聚合物材料玻璃化转变温度（Tg）之上并进行实时调控,型腔表面温度分布均匀且具有较高的降温速率,可满足注射成型快变模温调控的要求。结果表明,利用石墨烯镀层快速热循环注射成型方法可有效改善注射成型熔体流动行为,明显消除制品的熔接痕。     

聚醚酮不同结晶温度对其精制的影响

为了更有利于聚醚酮从结晶混合物中分离出来,探索了其结晶条件对其结晶物形态及精制时间的影响。采用特制的恒温制片板,在不同温度、不同恒温时间下获得聚醚酮结晶物,用液泛提取器对其进行精制。结果表明:聚醚酮产物在速冷时晶体类似层岩状,晶体间隙小,精制时间长;在130—155℃及165—190℃,晶体为球形,晶体间有小的孔洞;在160℃左右时,聚醚酮在混合物中的晶型类似海绵状,晶体间孔隙较大,空隙率高,形成均匀纳微结构界面,更有利于精制过程的传质,其精制时间是12.6 h.为速冷精制时间的69.3%。对同批次不同温度下结晶的聚醚酮进行物性检测,其性能未发生变化。此结果对聚醚酮结晶工艺的设计、达到节能降耗、提高生产效益具有指导意义。     

毛细吸液芯蒸发式辐射空调系统制冷量的相关研究

在实验的基础上建立了一种采用戊烷为制冷工质的毛细吸液芯蒸发式辐射空调系统。在节流阀开度不变时,调节模拟空间内的温度,实验测试了毛细吸液芯蒸发式空调系统辐射板的制冷量、板面温度以及不同制冷量下的模拟空间内竖直方向的温度分布。实验结果表明：在此条件下,毛细吸液芯蒸发式辐射换热板的制冷量从44 W/m²增加至91 W/m²;不同制冷量下的板面温度分布比较均匀,最低温度都不低于24 ℃,系统运行过程中不会出现结露现象;模拟空间温度分布在24.5～27.5 ℃之间,在满足人体舒适度要求的温度范围内。与传统的辐射空调相比,制冷量大,结露的危险较低,为辐射空调系统的进一步推广应用提供了一定的理论基础。     

Optimal temperature for DMFC stack operation

We report a model of heat transport in a fragment of DMFC stack consisting of a bipolar plate with the linear anode channel. The model takes into account fragment heating due to reactions and cooling by the flow in the anode channel and by water evaporation. The resulting system of equations is solved using asymptotic technique. The solution yields optimal inlet temperature of the anode flow, which provides uniform distribution of stack temperature. Physically, in this regime stack and flow temperatures are equal and local rate of stack heating is exactly compensated for by the local rate of cooling due to evaporation.     

转炉一次除尘新OG系统高效喷淋塔喷嘴布置方式对喷淋特性的影响

采用离散相模型对新OG系统高效喷淋塔入口段及主体段喷嘴的布置方式进行数值模拟,考察了喷嘴喷射方向和喷淋层数对雾化场气流分布和降温效果的影响。结果表明,喷嘴的喷射方向和塔内的喷淋层数对雾化场的气流分布和降温效果影响较大;喷淋塔入口段采用逆流喷射时,出口截面的速度分布最均匀且降温效果最好;高效喷淋塔的主体段的喷淋层数为5时,塔内烟气的速度流场较均匀,且中心区域的气流速度为2~4 m/s,有助于延长气体与液滴的作用时间;随喷淋层数增加,塔内温度梯度变化增大,水蒸气质量分数分布与温度分布对应,塔内的平均湍动能逐渐增高。     

R404a喷雾冷却表面传热特性的时空不均匀性

制冷剂瞬态喷雾冷却是辅助激光手术治疗皮肤病的重要手段,目前采用的R134a制冷剂不易抵消深色人种表皮中的黑色素对激光能量的大量吸收,采用沸点较低的R404a制冷剂能更有效防止表皮的热损伤。使用带膨胀腔的新型喷嘴搭建了瞬态喷雾冷却实验台,采用薄膜热电偶快速测温技术对R404a瞬态喷雾冷却表面传热特性进行了研究。结果表明,R404喷雾冷却表面传热具有时间和空间的不均匀性,然而在喷雾中心半径2 mm的中心区域内存在高热通量的均匀冷却区域。在实际激光皮肤临床手术中,参考实验结果可保证喷雾冷却对治疗范围内的表皮进行均匀冷保护。