Конструкция охлаждения пресс-форм для литья пластиковых ящиков

При литье термопластов под давлением качество деталей и время цикла сильно зависят от стадии охлаждения. В этом случае мы изучаем некоторые альтернативные охлаждающие устройства для конструкции охлаждения стержня литьевой формы, ожидаемым результатом является улучшение качества детали с точки зрения усадки и коробления.

перегородки

Перегородка на самом деле представляет собой канал охлаждения, просверленный перпендикулярно основной линии охлаждения, с лопастью, которая разделяет один канал охлаждения на два полукруглых канала. Охлаждающая жидкость течет по одной стороне лопасти из основной линии охлаждения, поворачивает вокруг кончика к другой стороне перегородки, а затем возвращается обратно в основную линию охлаждения.

Этот метод обеспечивает максимальные сечения для теплоносителя, но затруднительно смонтировать перегородку точно по центру. Охлаждающий эффект, а вместе с ним и распределение температуры на одной стороне активной зоны могут отличаться от такового на другой стороне. Этот недостаток экономичного решения с точки зрения производства можно устранить, если металлический лист, образующий перегородку, скрутить. Например, спиральная перегородка, как показано выше, передает охлаждающую жидкость к наконечнику и обратно в форме спирали. Подходит для диаметров от 12 до 50 мм и обеспечивает очень однородное распределение температуры. Еще одним логическим развитием перегородок являются одно- или двухвитковые спиральные сердечники, как показано выше.

Барботеры

Барботер похож на перегородку, за исключением того, что лезвие заменено небольшой трубкой. Теплоноситель течет в нижнюю часть трубки и «пузырится» сверху, как фонтан. Затем охлаждающая жидкость стекает по внешней стороне трубки и продолжает свое течение через охлаждающие каналы.

Наиболее эффективное охлаждение тонких стержней достигается с помощью барботеров. Диаметр обоих должен быть отрегулирован таким образом, чтобы сопротивление потоку в обоих сечениях было одинаковым. Условием для этого является:

Внутренний диаметр / Внешний диаметр = 0,707

Барботеры имеются в продаже и обычно ввинчиваются в сердечник, как показано выше. До диаметра 4 мм трубка должна быть скошена на конце для увеличения сечения выходного отверстия; этот метод проиллюстрирован на рисунке 3. Барботеры могут использоваться не только для охлаждения стержня, но и для охлаждения плоских секций формы, которые не могут быть оснащены просверленными или фрезерованными каналами.

ПРИМЕЧАНИЕ. Поскольку и перегородки, и барботеры имеют суженные площади потока, сопротивление потоку увеличивается. Поэтому следует проявлять осторожность при проектировании размеров этих устройств. Поведение потока и теплопередачи как для перегородок, так и для барботеров можно легко смоделировать и проанализировать с помощью анализа Upmold Cooling.

Термоконтакты

Термоштифт является альтернативой перегородкам и барботерам. Это герметичный цилиндр, наполненный жидкостью. Жидкость испаряется, отводя тепло от инструментальной стали, и конденсируется, отдавая тепло охлаждающей жидкости, как показано выше. Эффективность теплопередачи термоконтакта почти в десять раз выше, чем у медной трубки. Для хорошей теплопроводности избегайте воздушного зазора между термоштифтом и формой или заполните его герметиком с высокой проводимостью.

Охлаждение тонких ядер

Если диаметр или ширина очень малы (менее 3 мм), возможно только воздушное охлаждение. Воздух подается в стержни снаружи во время открытия формы или проходит через центральное отверстие изнутри, как показано выше. Эта процедура, конечно, не позволяет поддерживать точную температуру формы.

Лучшее охлаждение тонких сердечников (размером менее 5 мм) достигается за счет использования вставок из материалов с высокой теплопроводностью, например меди или бериллий-медных материалов. Эта техника проиллюстрирована выше. Такие вставки запрессовываются в сердечник и выходят своим основанием, имеющим возможно большее поперечное сечение, в охлаждающий канал.

Охлаждение больших ядер

При больших диаметрах сердечников (40 мм и более) необходимо обеспечить принудительный транспорт охлаждающей жидкости. Это можно сделать с помощью вставок, в которых охлаждающая жидкость достигает кончика сердечника через центральное отверстие и направляется по спирали к его окружности, а также между сердечником и вставкой по спирали к выпускному отверстию, как показано выше. Такая конструкция значительно ослабляет ядро.

Охлаждение сердечников цилиндров

Охлаждение сердечников цилиндров и других круглых деталей следует производить двойной спиралью, как показано выше. Теплоноситель течет к кончику сердечника по одной спирали и возвращается по другой спирали. По конструктивным соображениям толщина стенки жилы в этом случае должна быть не менее 3 мм.