外文翻译--自适应电动温度调节系统注射成型的模具 中文版.doc

材料加工技术杂志187188（2007）690693自适应电动温度调节系统注射成型的模具Nardin,B.a,B.Zagara,came,came,A.Glojeka,D.Kri,AJBZTECOS、工具和模具开发中心的斯洛文尼亚,KidrievaCesta,3000SloveniacCeljeb教员的电气工程,斯洛文尼亚卢布尔雅娜摘要在模具的开发和生产过程中有一基本问题就是是否能够对注塑模具的温度条件进行控制。精确的研究在模具热力学过程表明,换热是可以操纵热量的手段。这样的系统升级传统冷却系统在模具或可以是一个独立的应用程序内部热操作。在本文中，作者将目前的研究项目的结果，这是在三个阶段，其结果是在A6862006专利实施专利。测试阶段，原型阶段和产业化阶段将出现。该项目的主要结果是总的和快速在周期时间和整体影响重点变形的塑料产品质量在线的模具温度调节控制。提出了应用程序可以提供一个里程碑，模具温度和产品质量控制的注射成型过程中的领域。2006ElsevierB.V.保留所有权利。关键词：注射成型；模具冷却热电模块；数值模拟；1.介绍，定义的问题开发技术的冷却模具通过热电的(TEM)意味着推导的工业实践和存在的问题,即在设计、工具制造和开发工具。目前的冷却技术有技术的局限性。其局限性的位置及提前预测与有限元分析(FEA)仿真包但不是完全可以避免的。结果一个多元化国家的最先进的分析显示,所有现有的冷却系统不提供可控的传热能力足以符合要求的工艺窗口当前聚合物加工技术。聚合物加工是当今有限(在任期缩短生产周期时间内,降低成本)只与热容操作功能。其他生产优化功能已经驱动机械和聚合物加工的局限性3。1.1热过程中注塑塑料加工塑料的处理是基于传热塑胶材料和模腔之间。在计算传热应该考虑两个主要事实:首先是所有能源使用基于热力学定律的第一定律节能1,第二是速度的传热。在传热分析的基本任务是随时间和温度计算其分布在研究系统。最后取决于速度之间的热传导的系统和环境和速度的传热系统内部。基于传热可以作为热传导、对流和辐射1。1.2冷却时间完成注射模塑过程周期由模具闭合阶段,注入融化成腔,包装压力相位补偿收缩效应、冷却阶段,开模阶段和部分排出期。在大多数情况下,最长时间的上述所有阶段是冷却时间。冷却时间在注射模塑过程被定义为时间需要冷却塑料零件到弹射温度1。图1模具温度变化在一个周期的2一个冷却过程的主要目的是降低额外冷却时间，在理论上是不必要的；在实践中，它延伸从45到67%的整个周期时间的1,4。从文学与实验1,4,它可以看到,模具温度影响极大,因此脱模时间冷却时间(成本)。注射成型过程是一个循环过程,模具温度变化见图1,温度变化从平均价值通过整体周期时间。2.塑料注射模具冷却技术因为它已经描述,已经有几种不同的技术,让用户来冷却模具5。最传统的方法是用钻井技术,即生产模具的洞。通过这些孔(coolinglines),冷却介质流动,消除生成和积累的热量从模具1,2。它也是非常方便的在不同的材料建造,不同的热导率,目的是提高控制模具温度条件。这样的方法是所谓的被动方法对模具温度控制。这个具有挑战性的任务是使一个活跃的系统,它可以改变热条件,对于所需的方面,比如产品质量或周期时间。一个这样的方法是集成热电气模块(TEM),它可以改变热条件期望的性质,对于模具。用这样的方法,一个可以控制传热与时间和空间变量,什么手段,温度可以调节整个注塑周期,独立于位置的模具。热控制是通过控制单元,输入变量是收到的人工输入或输入从注塑仿真。与输出值,控制单元模块行为监控TEM。2.1热电模块(TEM)为需要的热操作,TEM模块集成到模具。热量与电之间的交互变量对于换热是基于珀尔帖效应。珀尔帖效应的现象是众所周知的,但它是直到现在从未用于注塑应用程序。TEM模块(见图2)是一个设备由妥善安排双P和N型半导体,放置两个陶瓷板之间形成热与冷热电冷却器网站。权力的传热可以容易控制通过的大小和极性的电流提供。图2TEM框图2.2申请模具冷却应用程序的主要想法是插入到墙壁的TEM模块模腔作为主要传热单元。这些基本的装配中可以看到图3。二次传热是通过常规流体冷却系统实现,允许热流入与流出从模腔热力学系统。图3TEM冷却组件结构设备呈现在图。3包括热电模块(一个),使主要传热从或温度可控表面模具腔(B)。二次传热是通过冷却通道启用(C),提供恒温条件在模具。热电模块(一)操作作为热泵和这样操纵与热派生或者从模具由流体冷却系统(C)。系统二次加热与冷却通道操作作为热交换器。减少热容的可控区域保温(D)是安装在模腔(F)和模具结构板(E)。图4温度的检测与调节结构整个应用程序包括TEM模块,一个温度传感器和电子装置控制系统的完整。该系统被描述在图4和包括一个输入单元(输入界面)和一个供应单位(单位为电子和电力电子供应h桥单元)。输入和供应单位与温度传感器回路信息附在一个控制单元,作为执行单元试图强加预定义的温带/时间/位置关系。使用珀尔帖效应,单位可以用于加热或冷