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简单直接选购法
$ ~6 C9 P3 e- u' m7 D. ~ 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。
# K5 H3 T& H) P1. 按下式计算压铸模具加热需要的功率:
7 k, t' L0 Q2 t- z- o/ @L1 = (Q1*X1) / (t*3600) watt # j. K- v% z) a% r* J
= (M*c*DnV1*X1) / (t*3600) watt
3 N ]# |/ A Z3 J+ BL1 = 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) 9 J# B3 R8 }8 t' A6 c, k* j9 H
Q1 = 升高待加热材料的温度所必需的热量 J (Joule) + o/ _1 P6 T# ]
M = 待加热部份重量 = 待加热体质量 (kg)
* K: U0 j1 |* R2 ec = 比热 模具钢,约 500J / kgK (kg)
& \: s" j* s1 L5 R( M' G1 _$ t9 A4 EDnV1 = 开始加热和终止加热 (工作温度) 间的温差 。
, d# }" j+ z' J& A1 Gt = 加热时间 (hr)
1 q# F. j5 Z" K' C/ Q. \X1 = 安全系数,热幅射,热传递到模框、压铸机上的热损耗
( z$ c% c9 X% q1 f(随着模具尺寸增大而升高) 1.2-2
$ y* _. B- C. `) F- t3 e( O& ?例如:模具 重量 600Kg 4 \8 U+ k& i) R1 J
加热时间表 2小时 $ X3 ^/ V- O$ l9 |6 o' j
加热到220oC(VF)(室内温度VA为20oC)
: G% M* w# l5 l DnV1=VF-VA=220-20=200oC 3 `% W) _. Z( b7 y
L1=(600 X 500 X 200 X 1.5)/2 X 3600=12.5KW : X8 v$ D0 X' y r
+ c* \) H& F* E a2.在生产中,温度控制器冷却的功率可按下式计算:
|# g% r7 ?8 e6 d9 n4 XA2 = (M*fq*X2)/3600 kW (1kW = 860kcal) , Q- U C! w- b1 V2 ^5 ~6 D
A2 = 由金属熔液带来的热,即必须通过冷却导出的热 kW
' M) ]1 ]# K* Q6 q8 Z" aM = G*S = 重量 (1 小时的重量) kg/h N6 y6 \! D& a( w- [' q
G = 铸件重量 (超过 1.5kg 的铸件,不包括浅道一般用水冷却) kg
# n: P( u& F0 c oS = 每小时铸件数 n & u, E4 E0 x3 y- K/ T
fq = 热系数 (见表 2) 7 ^7 B% p" V6 R$ t9 J: P4 V5 ^
X2 = 修正系数,模具大时为 1;模具小时为 1.5
6 w9 Z6 w0 u7 v# b4 N7 J例如:铸件重量 2.5Kg
0 y5 Q6 c" | O. d* K4 J/ f 铸件数 60/h # G1 V: T2 Q8 i8 Q+ l
材料 铝(fq=798)
7 w E. C+ p9 X3 w1 [6 x' b, |: V X2 1.1
9 z% u+ |% u! V) Z. U7 G( ? A2=(2.5x60x798x1.1)/3600=36.6KW ) ^) ~; U( v: v* |! W, R
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
/ x# C' Q8 s' x% B) s/ `% I$ Q: k9 E3. 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:
7 z6 J% m0 J0 L g通道直径mm 泵 V L/ mm
8 O5 s& ]2 S; E3 l9 [80 - 11 10 - 14 以齿轮泵为主
; _: i+ f$ }$ I12 - 14 - 19 以齿轮泵为主
! N2 Q1 ?! I+ y! C8 O& w- j! v14 - 16 - 25 侧通道特制离心泵 , P2 j V! A4 J' ` f
16 - 18 - 32 侧通道特制离心泵 ! d2 U9 U! x# U. U
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: & I4 v+ o$ g- ^5 }# p
V = 60 *(L/c*DnV*p) @8 G" s: g# ]# h' F! M7 c0 U
V = 输送量 L/min : ^: {4 R( G" e$ [6 p- y7 ?
L = 工作过程的规定功率 (L1 或者 L2 中取较大值) & z+ s# E5 N7 ~: g2 ~
W (Watt)
% W* D7 z0 X# O: V# K! nDnV3 = 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)
# F" ?: S6 q+ y& J# z) |p = 载热体的密度 (见表 2) kg/dm3
) u4 {7 B2 T7 kc = 比热 (见表 2) J/kgK
9 G2 K* \( p$ w. d例如:根据例3,18.3KW 即 18300W
) B( u! O; |( ^9 W; j 若DnV3取40oC(例如:模具表面温度为240oC,油温为200oC,则
0 S# O$ ?" W2 d V=60*(18300/(2500*40*0.75))= 14.4L/min ; ?- E$ W# K) p m9 g# M8 L; E
( W- G8 a# z6 i9 o* E7 N! A4. 必须进一步验算通道表面积
. s' D- n! W& l) f4 X5 ~; x 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。
2 a3 B z# z* S* X热传导系数 a 主要受下列因素影响: k* x: W! h# x0 [6 h# S2 {
 载热体的流速
; h x% @4 o Q! \4 j, y 模具与载热体间的温差
! S) f5 @, v- D 系统均匀工作温度 (初始温度) 4 S, L" m) S) M
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 9 p7 f H% D" K
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。 0 b* v( `0 N9 v7 B
必需的通道表面积计算公式如下: / Y" D* v1 T D; Z
A = L/(a*DnV3)cm2
) d7 U5 B& j; C& k: aA = 必要的热交换表面积 cm2 ! o: j- u( z$ J- V2 E1 C8 R+ `
L = L1 或者 L2 工作必需的加热或冷却功率 (取最大值) Watt " A7 Z: @. r6 S
a = 热传导系数 W/cm2 K (a = 0.222 / DnV3 = 40,
# L) {. |+ _# O! wa = 0.21 / DnV3 = 60) ; F- M( Y# Y* w
DnV3 = 载热体的初始温度和模具工作温度的温差oC(k)
/ e4 l$ U* [% B* P8 Z u/ i 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。 4 c2 k" R/ W7 a9 x! K( |
例如:按照 3,假定DnV3=40oC w=3m/s 0 P, c/ u! e" o8 t$ G8 y% d
A1=18300/0.222*40=2061cm2 # q( O& m; P+ S |* i
或:DnV3=60oC,w=3m/s 5 Q9 u+ C3 D# T9 X5 k! I
A2=18300/0.21*60=1452cm2 7 m- Q' c5 d6 [7 U$ K
3 w# C$ o+ z4 u- u2 u
w=3m/s=183000cm/min
$ `) `$ \ ^/ [9 Q V=14.4L/min=14400cm3/min ; q8 Y- b* m4 P: X2 ]0 P
Aq 横切面积=V/w=0.8cm2(3.1416*r2) " V2 J7 ]9 ~* ~/ N) s! H1 T: u) [
->d=10mm 2 m7 K+ L, O+ \5 k- C/ ~9 H
通道直径最小 10mm
4 ?& F; `3 P+ I5 G% I# W 通道长度:A1/3.1416*d=2061cm2/3.14cm=656cm # g! l9 y8 n6 C; V( J g: B+ R/ \/ n
- F& P( y( n' a; T; F) x实际运用
( ?2 }) Y j: w! f0 T4 c4 t 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。
! v" Z; D: y' {$ K3 Q+ @( I* B, L0 ]! p' |8 ^: m$ R, V
导热油之选择和使用须知 4 E3 g9 r$ c* a4 K% q3 i
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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