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简单直接选购法
3 S& w; x5 V8 ^+ ?3 m- n9 j 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。 4 m) a% r6 @0 \1 Q1 h
1. 按下式计算压铸模具加热需要的功率:
9 y+ e# y. @. aL1 = (Q1*X1) / (t*3600) watt : _( }4 Y$ A8 Q& C, i0 B- |
= (M*c*DnV1*X1) / (t*3600) watt
- J, Z* d7 |' o" D0 a4 P# RL1 = 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) ( ~0 [# o# U0 Z7 Q. b
Q1 = 升高待加热材料的温度所必需的热量 J (Joule)
, j' ]* @6 p0 a: F% TM = 待加热部份重量 = 待加热体质量 (kg)
4 b' Z7 Q% K- X( b6 Q. yc = 比热 模具钢,约 500J / kgK (kg) $ f6 _/ L- W% B6 X; W: o E8 e+ [
DnV1 = 开始加热和终止加热 (工作温度) 间的温差 。 $ S! U5 [: }( E/ w' W
t = 加热时间 (hr) : m, x! v* I1 S$ V! M
X1 = 安全系数,热幅射,热传递到模框、压铸机上的热损耗
$ H7 `6 b4 g/ N+ w3 q7 p. o+ j2 U(随着模具尺寸增大而升高) 1.2-2 1 c' c" @, }9 M# p* d- D
例如:模具 重量 600Kg * \: N6 [( I# U) p
加热时间表 2小时
: o$ g: x. l8 ]+ ?4 a8 G 加热到220oC(VF)(室内温度VA为20oC)
# o! n5 m. V! Q DnV1=VF-VA=220-20=200oC 0 D8 ~" ]# u+ O9 z4 b
L1=(600 X 500 X 200 X 1.5)/2 X 3600=12.5KW + z* ^ b/ \, B' e. ^8 v
P2 l8 E$ O; j9 i; N5 z3 x0 D2.在生产中,温度控制器冷却的功率可按下式计算:
" V9 S+ [ {/ Q3 R* z. n, ~A2 = (M*fq*X2)/3600 kW (1kW = 860kcal) 2 z" K; ]3 d/ J. S3 n
A2 = 由金属熔液带来的热,即必须通过冷却导出的热 kW ' s' b: q3 l" D6 M
M = G*S = 重量 (1 小时的重量) kg/h 3 g. R, o1 I& X
G = 铸件重量 (超过 1.5kg 的铸件,不包括浅道一般用水冷却) kg 8 _' H; ^) W1 W: g' H7 ^5 ]
S = 每小时铸件数 n
( E! V4 Y1 B( Q/ _# {- sfq = 热系数 (见表 2)
" J* I: W& d& N# W( vX2 = 修正系数,模具大时为 1;模具小时为 1.5
4 j, L+ X' s& E$ N' \- }例如:铸件重量 2.5Kg
' y9 r( O: L( o8 b5 @( U: w; z 铸件数 60/h 4 y$ N( c' o2 X" G( k' G
材料 铝(fq=798) - I. o* @% P0 J) ?; W) P% m+ R
X2 1.1
. R# e" p+ b% U/ C5 W A2=(2.5x60x798x1.1)/3600=36.6KW
: k4 @6 A+ J4 `* g5 j8 @ 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
$ p1 f4 y. g0 ~4 Y3. 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: 8 Z5 e& n0 q6 ?
通道直径mm 泵 V L/ mm
3 ]" _: U) `4 `! ^0 a& |3 [* J80 - 11 10 - 14 以齿轮泵为主 7 i" I1 j7 \" _7 Y
12 - 14 - 19 以齿轮泵为主
2 {- i1 ?9 t8 Z# x1 \( D* x14 - 16 - 25 侧通道特制离心泵
! z0 a& {4 }" ]16 - 18 - 32 侧通道特制离心泵 | e# @: v% V% F
除「流速」外,还必须检验选定的泵输送量是否能运送所需的能量。这可按下式进行: 3 j6 U% |( k6 a7 x Y8 A- L# |8 H
V = 60 *(L/c*DnV*p) 5 A/ t) h+ @: a- i3 W
V = 输送量 L/min
# _6 O6 Q/ `" T1 q p* |L = 工作过程的规定功率 (L1 或者 L2 中取较大值)
1 v! j8 I+ Y I: Z0 \6 I# W! ]W (Watt)
0 a" c' a" ^( d3 O7 }1 w! DDnV3 = 模具工作温度和载热体原始温度间的最大允许温差 (约 40-100)oC(k)
8 [0 B/ j" N* J, _4 M7 Rp = 载热体的密度 (见表 2) kg/dm3
7 W% g: }/ ^. g u0 l, j2 z9 `$ dc = 比热 (见表 2) J/kgK
. ^5 ?. b' L5 ~8 |2 _. z例如:根据例3,18.3KW 即 18300W . s, G' e/ Q3 E+ X' y
若DnV3取40oC(例如:模具表面温度为240oC,油温为200oC,则
' `0 V) M( t$ M( ^/ E) p V=60*(18300/(2500*40*0.75))= 14.4L/min
$ e* L7 O! Z1 m, ~' Q. M
W! g$ h' A7 A: {4. 必须进一步验算通道表面积
" Z' A( v- E9 A1 d 确定模具内部必需的加热通道的结构和尺寸是模具设计师的任务。通常载热体把热能传给模具或者将热量从模具带走,两者情况都一样,都决定于热传导系数 a,以 W/cm2 K 表示。
" I: i" ~& \$ r7 ?7 y( j热传导系数 a 主要受下列因素影响: 2 S4 P5 V; u& H& G' d
 载热体的流速
- M5 y) m, [+ T3 |! k4 ~' v 模具与载热体间的温差 3 r' `( ^1 m0 t N3 |$ R. `& n: F
 系统均匀工作温度 (初始温度) ( N* ^3 J w; q$ K3 _6 S
最重要的是把接触面 (通道表面) 设计成能有效传递所需的能量。如通道直径太细或长度不足,会 , p( k, i6 e6 s8 y( q
出现无法升温的情况,由于水冷通道一般较热油通道直径小,如不改设计,很多时导致接触面不足。 : j/ Q, O1 E' n) X0 ?# G) h
必需的通道表面积计算公式如下: # z Z7 U6 o/ C: P
A = L/(a*DnV3)cm2 + {4 u! \+ b& y6 P
A = 必要的热交换表面积 cm2
" g6 l0 v% s$ ?" pL = L1 或者 L2 工作必需的加热或冷却功率 (取最大值) Watt
8 p) N" {/ O' Y: k8 m" x9 H- l2 Fa = 热传导系数 W/cm2 K (a = 0.222 / DnV3 = 40,
; l- n8 s; B6 z# V' \' g) l4 ca = 0.21 / DnV3 = 60) 5 q8 g M$ T0 T% j6 [
DnV3 = 载热体的初始温度和模具工作温度的温差oC(k)
( a; n9 y d6 \6 S' \ 为避免温度波动,温差应尽可能小,力求达到40oC。如果用铝,即使 100oC 也能取得良好效果 (例如模具工作温度 250oC,初始温度 150oC),要避免 DnV3 超过 100oC,初始温度低于 150oC,否则,载热油的效率将变得极不理想。 2 \) |* \3 r: v ^" E
例如:按照 3,假定DnV3=40oC w=3m/s
1 I" g: d; ^+ w" ]$ u% W A1=18300/0.222*40=2061cm2
L2 @, E7 o. h) P9 k! W 或:DnV3=60oC,w=3m/s 4 o! j9 C; S! r
A2=18300/0.21*60=1452cm2
1 ^" E2 N8 p# T# o( k/ K % R$ f% C8 }( { o% Y/ n6 i
w=3m/s=183000cm/min
7 L ]( w8 u( r5 }/ D V=14.4L/min=14400cm3/min 0 O$ R+ ]) m- a
Aq 横切面积=V/w=0.8cm2(3.1416*r2)
5 B. d0 \1 d4 i- V ->d=10mm ! W8 M# y1 W+ [* V/ m
通道直径最小 10mm : _" L- J3 g3 ^: _
通道长度:A1/3.1416*d=2061cm2/3.14cm=656cm 1 Q z9 `* G0 Z; [& _0 ]: a
1 a& {+ f2 g+ m$ T实际运用 7 ]% m: F% O, h9 I% ]
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。
, {( C* i( y$ d0 z4 y+ F) w0 s
) O4 F! {) H; m5 h* g% n" p导热油之选择和使用须知 ' H2 h# b6 r6 W
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。 |
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