|
简单直接选购法 2 m4 Q' P4 ~9 w# T, l" T
以下是简单的选购办法,只作为指引,以下详细介绍实际计算方法。 2 G. C5 [5 \3 S6 i
1. 按下式计算压铸模具加热需要的功率:
) P3 z/ p% V6 H. NL1 = (Q1*X1) / (t*3600) watt
: U! @6 S N" Y = (M*c*DnV1*X1) / (t*3600) watt * L) f& |9 p3 s. D- e# n/ Q
L1 = 压铸模半边必须的加热功率,包括镶块或模具的其他零件 w (watt)
3 I: z% B3 c. q$ e. {8 VQ1 = 升高待加热材料的温度所必需的热量 J (Joule)
4 F# A9 o+ @! HM = 待加热部份重量 = 待加热体质量 (kg)
5 I R( c0 E) C8 Dc = 比热 模具钢,约 500J / kgK (kg) 6 c& `% _8 b1 Z. @! K
DnV1 = 开始加热和终止加热 (工作温度) 间的温差 。 - l5 \* x) T( h. C. @" G( a6 N2 A4 L
t = 加热时间 (hr)
V# F9 ^+ h+ T, YX1 = 安全系数,热幅射,热传递到模框、压铸机上的热损耗 * {" [9 V. [4 C, c2 [; d
(随着模具尺寸增大而升高) 1.2-2
& f: @7 b% q6 ^, b9 x6 O例如:模具 重量 600Kg
+ z- C8 W! L# Z5 S/ R" d! a 加热时间表 2小时 4 Y0 p! G0 f4 Q0 q/ ^" `% g$ d
加热到220oC(VF)(室内温度VA为20oC)
2 V: H9 `7 g6 X, H DnV1=VF-VA=220-20=200oC 9 @' `0 M) w4 t$ b# J
L1=(600 X 500 X 200 X 1.5)/2 X 3600=12.5KW " A# [3 g8 j7 a- F k
6 T+ M- G1 L6 C$ ]8 e+ Z# W5 m
2.在生产中,温度控制器冷却的功率可按下式计算:
; s$ b/ p; p- IA2 = (M*fq*X2)/3600 kW (1kW = 860kcal)
9 L9 `' D6 P) S+ F# YA2 = 由金属熔液带来的热,即必须通过冷却导出的热 kW 7 a6 ^ J* |3 Y: q
M = G*S = 重量 (1 小时的重量) kg/h
" q9 e! a% }1 b: XG = 铸件重量 (超过 1.5kg 的铸件,不包括浅道一般用水冷却) kg 5 y! h% M& `. D& r
S = 每小时铸件数 n
; D% \1 f3 y4 g* J5 C5 i3 [fq = 热系数 (见表 2)
% E) Y' A- R; T5 ~# V1 LX2 = 修正系数,模具大时为 1;模具小时为 1.5
# ]$ m) O( Z; [例如:铸件重量 2.5Kg / `* I& Z0 B( P& ~! M) V7 q
铸件数 60/h
/ f7 Z/ _. v7 z1 Z& Z* N; R7 K 材料 铝(fq=798)
. ?0 K4 O8 z4 c" ], @ X2 1.1 . i6 Y0 M* t) |) m& y
A2=(2.5x60x798x1.1)/3600=36.6KW
. F7 U4 s3 G5 ~ w9 G- n 假定模具的两边面积相等,则两个装置的功率为36.6/2=18.3KW
5 `8 P' ]1 q4 m. A0 k2 P3. 泵所需流量取决于通道的横截面积 (尽量使选定的通道 ?适合于所有模具) 这里使用经实际验证的热载体流速 2~ 3 m/s 为基础,以下数据可为标准值:
) P# ]9 \, L6 F. P4 \ }" p2 U通道直径mm 泵 V L/ mm
: Q4 t, H3 q1 n+ ?' R# O8 _( V80 - 11 10 - 14 以齿轮泵为主 0 w/ f4 V( x, r1 b9 y3 \9 E* N
12 - 14 - 19 以齿轮泵为主 ' a# B5 g/ C) v" h3 M
14 - 16 - 25 侧通道特制离心泵
/ P( |% ]. \8 B4 K16 - 18 - 32 侧通道特制离心泵
5 p: [) z @# w0 p) P0 i除「流速」外,还必须检验选定的泵输送量是否能运送所需的能量。这可按下式进行: # m" }0 w4 ~% |6 s( i+ z
V = 60 *(L/c*DnV*p)
; W& ^' j$ D) m, u. ^' r0 uV = 输送量 L/min 4 W" ]: @) e# u* [( y- q
L = 工作过程的规定功率 (L1 或者 L2 中取较大值)
5 y. k4 p6 n* S3 t) Q; aW (Watt)
/ v8 K1 ~' b h5 B3 \DnV3 = 模具工作温度和载热体原始温度间的最大允许温差 (约 40-100)oC(k)
4 ~8 T3 @" o8 H$ c6 }p = 载热体的密度 (见表 2) kg/dm3
+ s" {4 ?! h& fc = 比热 (见表 2) J/kgK , y: U# R8 q4 h r* Y, s z
例如:根据例3,18.3KW 即 18300W & i. z& n! \5 J0 y6 r$ t7 g: l
若DnV3取40oC(例如:模具表面温度为240oC,油温为200oC,则 # E! k* U4 n4 E+ F6 W3 w; F; h" D# d _
V=60*(18300/(2500*40*0.75))= 14.4L/min 1 t# \6 ?5 z7 n" b5 t2 k
6 x8 D5 B" H( y4. 必须进一步验算通道表面积 & r1 f% j/ f$ h& [& E# S
确定模具内部必需的加热通道的结构和尺寸是模具设计师的任务。通常载热体把热能传给模具或者将热量从模具带走,两者情况都一样,都决定于热传导系数 a,以 W/cm2 K 表示。
V0 p/ C, Y& {- \ n热传导系数 a 主要受下列因素影响: . b5 C/ u1 R+ v0 L9 u
 载热体的流速 1 e4 d- H# u9 B' P
 模具与载热体间的温差
/ ]% F7 p' [( x0 u, P 系统均匀工作温度 (初始温度)
6 A# Z H/ ~4 A6 P) ~最重要的是把接触面 (通道表面) 设计成能有效传递所需的能量。如通道直径太细或长度不足,会 , [7 o! N( D) b, B( L4 S
出现无法升温的情况,由于水冷通道一般较热油通道直径小,如不改设计,很多时导致接触面不足。
1 B, R) t8 N5 H! `/ F必需的通道表面积计算公式如下: ( `0 P% n1 p' T% a0 P0 V
A = L/(a*DnV3)cm2 9 R6 E. n/ u( D. s( k* l$ w
A = 必要的热交换表面积 cm2 9 P- q( a5 P& o0 o( ?8 C
L = L1 或者 L2 工作必需的加热或冷却功率 (取最大值) Watt
+ `2 J [! ^) q$ D& Ra = 热传导系数 W/cm2 K (a = 0.222 / DnV3 = 40,
5 o. v( f2 s+ H6 Da = 0.21 / DnV3 = 60) 5 B" p% G) L% U, `$ |
DnV3 = 载热体的初始温度和模具工作温度的温差oC(k) * Z5 [9 m/ W6 Q
为避免温度波动,温差应尽可能小,力求达到40oC。如果用铝,即使 100oC 也能取得良好效果 (例如模具工作温度 250oC,初始温度 150oC),要避免 DnV3 超过 100oC,初始温度低于 150oC,否则,载热油的效率将变得极不理想。
# n" `: @5 R, S3 Q" c; w( \9 {* y例如:按照 3,假定DnV3=40oC w=3m/s
4 u5 x0 z0 c+ V! ^: c A1=18300/0.222*40=2061cm2
7 K* ^7 t" X+ N" A( w( Q8 V6 T$ @ 或:DnV3=60oC,w=3m/s
1 N# X' [; L& ]# F% k% Q A2=18300/0.21*60=1452cm2
. k8 o$ u m8 Q) e& t* ~8 }
0 P7 h P+ t7 l1 A( Q5 \ w=3m/s=183000cm/min ' H: E* D" Z* \# m$ h
V=14.4L/min=14400cm3/min
$ ~* H+ o7 W; H9 {# @( w3 w9 t; e Aq 横切面积=V/w=0.8cm2(3.1416*r2)
+ F2 U- [" M0 w% W* t7 R ->d=10mm f* ]! L$ I" Q' ?: B4 o
通道直径最小 10mm . O a+ B, V, j) ^3 B, f* Z
通道长度:A1/3.1416*d=2061cm2/3.14cm=656cm
+ ?3 w$ m7 m" s' _' e6 \# ]8 I* Z& [4 d- Y- S
实际运用 + o% V7 E) b. f. q& l0 @# |
所有举例的数值都经实践和试验的验证,它们可能受各种因素的影响,这些计算只能提供一些参考,并不担保适用于所有条件。有关具体型号设备的进一步说明,富来备有充足资料提供,可致电:(852) 2721 0690 查询。
- D+ k+ I4 c6 z3 r# U8 l' j# Q6 R% p" T" U4 w( ~( j
导热油之选择和使用须知
: b+ m$ j4 I% o4 }# X8 ~% s; Q9 C 市面上有颇多可供选择的导热油,于选购时必需参考模温机的最高温度限制及使用温度,沸点要高于最高温度限制,并留意供应商建议的热油寿命数据。老化的油会造成沉淀,性能降低,其表现于沸点降低及较易燃烧。一般来说 350。 模温机运用 370。 至 380。 沸点,350。 至 360。 最高的操作温度之导热油;320。 模温机选用 350。 沸点,320。 最高操作温度的导热油。另外,要留意最低启动油温及最低运行油温的数据,以配合当地天气环境。导热油的质量的特征应包括氧化稳定性、防沈、防泡沬等使用寿命数据。 |
|