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简单直接选购法
- O) d* i4 T/ }/ I- g 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。 / R6 T4 `) V# R; s3 y
1. 按下式计算压铸模具加热需要的功率:
+ z0 h( K6 ]5 E3 |' ^" B9 IL1 = (Q1*X1) / (t*3600) watt 7 o9 d. p- x5 g0 ^' P3 o( a( ^
= (M*c*DnV1*X1) / (t*3600) watt
; y3 P& g5 y) J; d( OL1 = 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 ]* W# e' t* A! z( M* M
Q1 = 升高待加热材料的温度所必需的热量 J (Joule)
+ s0 n- H1 d) g9 rM = 待加热部份重量 = 待加热体质量 (kg)
- n- L% R5 m, f* g3 Q8 Ac = 比热 模具钢,约 500J / kgK (kg)
8 R- \( A" P j7 Q/ n6 WDnV1 = 开始加热和终止加热 (工作温度) 间的温差 。 " q3 H& |! O+ f# Y: G& P
t = 加热时间 (hr)
. Q2 U, C0 t) l7 XX1 = 安全系数,热幅射,热传递到模框、压铸机上的热损耗
3 q& z. s" s* W3 v. t h(随着模具尺寸增大而升高) 1.2-2
+ o, n/ Y! q* c; G# f例如:模具 重量 600Kg
( t, M# ]" x% I3 o5 F4 C; \ 加热时间表 2小时 ; i2 t* W. Q8 Y# v; U( m/ j" g Y
加热到220oC(VF)(室内温度VA为20oC) ' D. l$ I: q! W7 B5 T. T
DnV1=VF-VA=220-20=200oC " a1 [4 h4 M# ]! S2 B
L1=(600 X 500 X 200 X 1.5)/2 X 3600=12.5KW
; a0 n/ B" N6 V3 H$ a5 m
+ C# `9 K1 H$ f2.在生产中,温度控制器冷却的功率可按下式计算: $ [* T" i" U" U, u/ Z) p
A2 = (M*fq*X2)/3600 kW (1kW = 860kcal) 3 L+ t. C0 \% a9 S
A2 = 由金属熔液带来的热,即必须通过冷却导出的热 kW # V7 A- L/ X& B' k4 p6 l
M = G*S = 重量 (1 小时的重量) kg/h
( T; x! K" \( f! BG = 铸件重量 (超过 1.5kg 的铸件,不包括浅道一般用水冷却) kg
+ c3 S9 f( |5 _' D( Z4 R3 j& ^S = 每小时铸件数 n
% W- ^& z2 R! q, xfq = 热系数 (见表 2) % K: |' L; T; |( Q3 ^& c! H
X2 = 修正系数,模具大时为 1;模具小时为 1.5
/ q1 r; i" q4 n/ w9 d* L例如:铸件重量 2.5Kg 2 ^6 a2 h+ a+ r+ p
铸件数 60/h : K. X! t7 x. c% {/ t2 a o& n
材料 铝(fq=798)
3 m2 T- d( b. O2 [3 v X2 1.1
) a, q8 J; d, o A2=(2.5x60x798x1.1)/3600=36.6KW
) X% r5 X3 g: t8 C5 F 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 , N. N+ ^! a! c. j
3. 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:
4 D& ^& Z' a, S8 p. b通道直径mm 泵 V L/ mm
0 \% w/ G1 Y, p( a80 - 11 10 - 14 以齿轮泵为主
1 p. S: l- c. o/ V; n/ x- q& y' P12 - 14 - 19 以齿轮泵为主
8 {6 S7 n/ q8 P$ J* {9 w: b14 - 16 - 25 侧通道特制离心泵 1 w8 G1 @% J F* U I
16 - 18 - 32 侧通道特制离心泵
* x0 V+ q$ e1 D2 x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:
/ V; u& r( u, _3 LV = 60 *(L/c*DnV*p)
" X1 L/ @& J) |3 t" e6 ?- rV = 输送量 L/min * K; I, t# ~7 {3 o! i& D3 Z
L = 工作过程的规定功率 (L1 或者 L2 中取较大值) / }. k0 |1 s6 s. Q( v J Q% `
W (Watt)
3 n& A, U: a: A# `0 ^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)
! j: r9 N( E2 d% H7 ~+ U% Dp = 载热体的密度 (见表 2) kg/dm3
9 }, e$ _8 \8 E& V# S$ \! A3 cc = 比热 (见表 2) J/kgK
3 N! g& \# }' |2 W3 e3 _% B例如:根据例3,18.3KW 即 18300W 9 ~" E% i: o6 Z* m; p$ f
若DnV3取40oC(例如:模具表面温度为240oC,油温为200oC,则 ' [' e" v9 D& ^6 A
V=60*(18300/(2500*40*0.75))= 14.4L/min
, R2 x; f# _* @" c. G% n' r% r9 v" `% s) {( y
4. 必须进一步验算通道表面积
" z. Z( W) Y. H: E 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。 & X" o+ W) D0 @4 E# |
热传导系数 a 主要受下列因素影响:
2 J V6 M9 ~9 }! a; | 载热体的流速
; \, j' i& _8 ?# a 模具与载热体间的温差
! u8 w- }6 G) a p" b' O/ }' Q: x6 f 系统均匀工作温度 (初始温度) " l9 z: T6 R; t7 l& G1 g2 `, R& I: w
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 " u# E! s0 Q& p& A
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。 + Q0 a. ]# b! E2 v7 l0 I
必需的通道表面积计算公式如下:
* x* L% \, O5 J J# WA = L/(a*DnV3)cm2 9 x' t' I% C, A* j
A = 必要的热交换表面积 cm2 8 ^& I6 z- d. @1 L9 P
L = L1 或者 L2 工作必需的加热或冷却功率 (取最大值) Watt " I7 R8 ~, |# q E/ Y3 }8 E
a = 热传导系数 W/cm2 K (a = 0.222 / DnV3 = 40,
5 S$ d* t2 A' |7 oa = 0.21 / DnV3 = 60) 2 p8 D U4 u+ \; J X
DnV3 = 载热体的初始温度和模具工作温度的温差oC(k) 8 ]" |0 k' k. j, {6 w4 L _3 Z
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。
' t8 N% p0 b: q. Z例如:按照 3,假定DnV3=40oC w=3m/s ' o* O [% C, R0 i
A1=18300/0.222*40=2061cm2 ' \1 v+ g9 b/ {- l6 m7 T
或:DnV3=60oC,w=3m/s
- l* C K" r! O$ e) F) U. d0 W/ L A2=18300/0.21*60=1452cm2
# h2 L) H, A2 D3 I ) E5 d, ~. N# Z1 a
w=3m/s=183000cm/min + h5 Q. e/ F9 d- w8 N) E1 j+ W2 H
V=14.4L/min=14400cm3/min
* Q b' @" a2 F! k Aq 横切面积=V/w=0.8cm2(3.1416*r2) " j3 I8 l# E$ N" p! K
->d=10mm % I8 T* R8 p8 I+ B) J2 O3 u0 o
通道直径最小 10mm ' Y4 z# |+ @* h- Y5 L3 g
通道长度:A1/3.1416*d=2061cm2/3.14cm=656cm
; W, n \7 G/ [# e3 n% _0 m
, J5 `! _5 D2 H( B0 B) C9 q% N4 A; w实际运用 6 P8 [/ `* L; O- q# h
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。
. h: O% U; E4 G, @$ X @' [
5 j3 \' l, {( `0 ]- n" Z导热油之选择和使用须知 ) k/ [+ J0 ]9 l! ]9 D/ A' J
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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