基于CAE技术的抽屉冷却回路优化设计.pdfVIP

学兔兔 第6期 (总第151期) 机 械 工 程 与 自动化 No．6 2008年12月 MECHANICAL ENGINEERING AUT0MAT10N DeC． 文章编号：1672—6413(2008)06—0066—02 基于CAE技术的抽屉冷却回路优化设计 李耀辉 ，许春龙 ，韩阳飞 (1．苏州市职业大学，江苏 苏州 215011；2．无锡吉兴部件有限公司，江苏 无锡 214000) 摘要：采用MoldFlow软件对抽屉的冷却回路优化进行了详细研究，指出了优化设置模具冷却回路的方法，减 小了模具冷却系统型芯和型腔的温度差，达到了提高产品质量、缩短成形周期、提高生产率和降低能耗的目的。 关键词：抽屉；MoldFlow；冷却系统；优化设计 中图分类号：TQ320．66 2：TP273 文献标识码：A 0 引言 P20。注塑工艺参数设置为熔体温度240 C，模具温度 众所周知，塑料注射成形周期主要取决于冷却时 50 C，冷却水输入温度为2O C，冷却水流量6 I ／min， 间。据统计，在注射成形周期中，5 的时间用于注射 冷却时间设定为25s。 成形，15％的时间用于推出塑件，而8O 的时间用于 冷却口]。而注塑模冷却系统的设计不仅决定着塑件质 量，还直接影响着注塑生产效率和制件的成本。在出 现计算机模拟手段之前，注塑模型腔的冷却是一项复 杂的工作，而且设计师一般把注意力集中在流道系统 和推出系统上，而对冷却系统重视不够，往往在模具 设计的最后阶段才对其进行考虑，导致冷却管道只能 沿模具空余空间布置，使得许多模具生产效率低下，产 品质量较差。 图 1 抽屉的初始冷却系统模型 运用注塑模冷却模拟软件MoldFlow，可以使得 2 冷却回路优化设置 对拟定冷却方案的评价先于模具制造进行，能使塑件 2．1 初始冷却回路分析 和模具一次成功的可能性达到最大，解决诸如翘曲、尺 图2是冷却分析得到的型芯和型腔的温度分布。 寸不稳定等问题。从而大大缩短注塑循环周期，节省 从图2中可知，模具的型芯和型腔冷却不均匀，四个 零件成本和试模调整的时间，达到保证产品质量、提 角的温差最大达3O_C以上，很容易导致制件变形。图 高生产效率和降低成本的目的。 3是翘曲分析的变形量，从中可以看出制品变形量很 1 抽屉的CAD模型 大，存在翘曲变形，主要原因是由于冷却的不均匀引 本文对一抽屉制件的冷却系统进行详细的优化设 起的。虽然模具型芯存储热量较多，是主要传热面，其 计。抽屉的壁厚为2mm，材料为PP，长、宽、高分别 散热条件差，需要加强冷却，但是仅在型芯一侧设置 为220mm、54mm、135mm。为使制件不变形，就必 冷却回路，在进行生产或者分析时，各工艺参数的调 须保证冷却均匀和热交换平衡。该制件的特点是在四 整就变得比较困难，整个系统也很难达到热量的收支 个角落处容易产生热积聚，如果冷却不足，会引起制 平衡。另外在此方案中型腔的中间热斑区域(图2中深 件的冷却不均，从而使制件扭曲变形。因此该制件的 色区域)温度很高，没有足够的冷却，因此初始冷却回 冷却系统对制件的质量有很大的影响，需对该制件模 路的设置不合理，需要重新设计。 具的冷却系统位置进行合理配置。根据制件形状，设