在快速注塑成型中的随形冷却系统设计的层叠结构
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：1543906
类型：共享资源
大小：1.86MB
格式：ZIP
上传时间：2017-08-08
上传人：闰***
认证信息
个人认证
冯**（实名认证）
河南
IP属地：河南
13
积分
- 关 键 词：
-
快速
注塑
成型
中的
冷却系统
设计
层叠
结构
- 资源描述：
-
在快速注塑成型中的随形冷却系统设计的层叠结构,快速,注塑,成型,中的,冷却系统,设计,层叠,结构
- 内容简介：
-
- 1 - 在快速注塑成型中的随形冷却系统设计的层叠结构 K. M. K. M. 到日期： 2005年 8月 4日 /接受日期： 2006年 3月 25日 /在线发布： 2006年 6月 8日 摘要 注塑模具的冷却设计很重要，因为它不仅影响零件质量，还影响注塑周期时间。传统的注塑模具冷却布局是基于常规的加工过程。由于传统的钻井方法限制了冷却布局的几何复杂性，限制了注射模具内冷却液的流动性。已经开发了基于固体自由形成技术的先进的快速加工技术，为小批量生产提供了时间有效的解决方案。此外，研究已经尝试将适形冷却通道纳入不同的快 速加工技术。然而，冷却性能不符合模具工程师的期望。本文提出了一种新颖的支架冷却，用于设计更保守的，因此更均匀的冷却通道。通过计算机辅助工程（ 计算机流体力学（ 析验证了构建脚手架结构的 对冷却性能进行了验证。 关键词 手架。快速打包。注塑成型 1背景 塑料注射模具的冷却通道设计近年来，快速成型和模具加工已被广泛应用于加工模具生产。这些过程大大降低了制造成本和刀具生产所需的前置时间。图 1说明了传统模具生产与当代快速模具制造的区别。 常规冷却通道 使用传统的冷却通道 2可以使冷却剂或水在注射模具内循环，消除热量。这是控制模具温度的最常用方法。该通道是通过尽可能靠近腔体组件的实际模制区域的各种尺寸的钻孔而形成的。图 2和 3示出了注射模具中的常规冷却通道。根据所需的零件尺寸精度，钻孔始终采用镗刀或钻孔机加工。模具的侧壁堵塞，冷却液被引导到十字孔中并改变方向。自由形状的几何空腔被直线冷却图案包围。这将导致模具部件的冷却不均匀。不均匀的冷却将导致几个模具缺陷发生的趋势并且增加冷却时间。一种更可接受的冷却方法是通过冷却剂流以与被模制部件的几何形 状紧密匹配的图案来执行的。 图 1 传统和同时快速模具制造之间的时间差异 2 由铜管形成的快速软模具中的保形冷却通道 - 2 - 保形冷却 4被定义为符合模腔（或芯）表面的冷却通道，用于将热量从模腔有效地传递到冷却剂通道。术语保形意味着冷却通道的几何形状遵循模具表面几何形状。目的是为了保持模制部件的稳定和均匀的冷却性能。图 4和图 5示出了不同共形冷却通道的几何形状。 从几位研究人员的实验结果可以看出，使用冷却通道后的注射模具冷却性能可以比传统的冷却方法提供更为均匀的温度分布。热量可通过保形冷却通道均匀转移或消散。图 6和图 7说明了直接 3D 997年设计 5。然而，铜管的几何形状只能部分地跟随模制件的形状。它不能在注射模具中提供真正均匀的温度分布。铜管的弯曲受其直径，机械强度和成型部件的尺寸的限制。铜管的进一步弯曲会损坏冷却通道。值得关注的是成型面的几何形状与冷却通道之间的关系。图中所示的技术 6和 7建议实现具有更好冷却性能的保形冷却通道。 此外，在快速加工过程中，诸如导热性和热膨胀系数的特性也是重要的。热传导率是由于温差而在垂直于具有一定面积的表面的方向上传播的距离的热量 。模具的热导率的增加缩短了冷却模制件所需的时间。由于环氧树脂是具有低导热性的材料，所以添加铝填料或与环氧树脂混合。相反，热膨胀系数是单位温度变化的材料的尺寸（或长度）的分数变化。当添加铝填充化合物时，该值降低。填充铝的环氧树脂具有比未填充的环氧树脂更好的尺寸稳定性，用于室温注射成型。 表 1表示各种金属填充环氧树脂的线性热膨胀系数和导热系数。 图 2配备常规冷却通道的注塑模具（侧视图） 图 3冷却液循环常规冷却通道配置 3 - 3 - 图 4腔体侧保形冷却通道 于 8等。它们为注塑模具制造提供了显着的优势。许多研究集中在通过 2001年， 9基于 描述了可以通过大幅度提高零件质量和生产率来实现保形冷却布局。他介绍了使用 3建议把注射成型的表面分解成一定的可控部件，称为冷却区。然后将具有冷却布局系统的冷却区进一步 分为明确的冷却单元，以在六个设计规则或约束的帮助下进行分析。他通过应用于复杂的核心和注射成型腔来演示他的方法。图 8显示了由 9。 10利用特征识别算法研究了一种新的设计合成方法，以在初始设计阶段优化复杂形状塑料部件的冷却系统。塑料零件模型从积分域分为更简单的形状特征。然后个人 图 5适形冷却通道的位置 6 图 6铜管形成的保形冷却通道 5 形状特征与其相应的冷却设计布局相匹配，形成模腔。这种设计合成技 - 4 - 术可以提供模具温度分布的均 匀性。在模具设计过程中，域部分细分的无效计算时间和复杂度可能会引起一些技术问题。图 9说明了基于特征识别算法的拟合冷却设计。 1999年， 11描述了在注射模具插入件中使用共形冷却通道。通道由电铸镍壳构成。通过有限元模拟，铜管弯曲形成的共形冷却通道可以提高模具温度分布的均匀性。它也可以减少循环时间和部件失真。由于普通的注塑成型材料，如钢，尚未纳入他的研究，其应用仅限于铜管或镍管弯曲。 12研究并产生了一系列实验设计，试图评估和测量注塑成型的保形冷却的好处。他通过麻省理工学院 的 3却通道模拟和分析以及工具生产。模拟结果表明，共形冷却可以减少循环和冷却时间，并减少部分收缩。但是，本工作中并没有考虑机械强度，模具材料的热应力等模具缺陷。图 10说明了用于冷却模拟的传统和适形冷却设计之间的比较。 13试图使用快速软工具技术进行塑料注射成型。他的工作集成了快速模具与铝填充环氧树脂的复合材料。模具通过保形冷却通道冷却。在决策矩阵算法的帮助下，可以选择材料和过程的适当选择。在环氧树脂填充过程之前，软工具的冷却布局插入弯管铜管。然而，实际上， 冷却布局的几何形状并不完全符合模型。冷却和成型性能直接受粗金属模具表面光洁度的影响。模具缺陷如闪光，焊缝，凹痕和低背压出现，无法避免。图 11显示了具有保形冷却通道的软 从上述评论，许多研究尝试将 而，部件几何形状的复杂性的增加阻碍了在某些 了获得更好的冷却性能，值得进一步研究一种更有效的方法。 图 7冷却管道均匀地弯曲在腔壁周围（围绕顶针） 3 14由 3经成功应用于近年来的原型生产。图 12和 13显示了工作流程 - 5 - 图 8由 9 于注塑模具制造的 于模具冷却是注塑循环中的一个限制因素， 层压钢模具（ 15是一种用于生产由激光切割技术制成的钢板层压工具的方法。该方法基于将层压钢板逐层地与用于层压注射模制造的高强 度钎焊接头相结合。 技术可以在注射模具内产生复杂的几何构型。然而， 不适用于使用热固性塑料或高温玻璃纤维的注塑成型工艺。 14显示了 塑性涂层钢粉）的选择性激光烧结和随后的青铜浸渗的 3前来自 专有工艺。可以将合适的冷却通道并入 模具中，该模具可持续数十万张普通塑料。 图。 9基于特征识别算法的保形冷却设计 10 图。 10冷却模拟常规冷却和保形冷却设计比较 12 像 在可从 3D 使用青铜和聚酰胺粉末的混合物，并且可以将共 - 6 - 形冷却通道并入模具中。 铜或钢与镍的混合物）。 不需要青铜渗透。图 15显示了由 的芯和腔。 确，透明，环氧固体注射模具） 快速成型技术的进步提供了通过 3D 发注塑成型快速加工的能力。在 过暴露于 了进一步提高导热性，可
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号