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简单直接选购法
8 C/ ^1 p# m; W5 F 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。 . D0 E7 V8 s0 a, b; y. t7 m
1. 按下式计算压铸模具加热需要的功率: 0 ^5 x8 Z! {! P8 o9 F, _: S
L1 = (Q1*X1) / (t*3600) watt * K2 h0 e8 d4 ]" s6 [
= (M*c*DnV1*X1) / (t*3600) watt
- ]- g: d' K$ B" P i* f' W; {8 _7 tL1 = 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)
% H6 C" j" j5 e' |' \9 WQ1 = 升高待加热材料的温度所必需的热量 J (Joule) ; h; F7 Y" g9 U2 H) b* U
M = 待加热部份重量 = 待加热体质量 (kg) ) c, N9 Z# j6 ]; k5 n6 [
c = 比热 模具钢,约 500J / kgK (kg)
% w$ _, `! g' z; T) W m; ADnV1 = 开始加热和终止加热 (工作温度) 间的温差 。 * E1 D8 i, _4 ^* C+ j$ h8 X# X
t = 加热时间 (hr)
+ `/ M8 ^4 ~3 m6 s N( b! F$ k# DX1 = 安全系数,热幅射,热传递到模框、压铸机上的热损耗 9 f/ S I7 }0 `4 \: W
(随着模具尺寸增大而升高) 1.2-2
* }; j! Q1 \, b: |8 @; \例如:模具 重量 600Kg
% f) X5 m( g( P, \& F4 [. ]7 N* B 加热时间表 2小时 2 _7 j! E9 h$ C7 d7 }( T+ ]; N
加热到220oC(VF)(室内温度VA为20oC)
! T9 A0 {9 a0 i DnV1=VF-VA=220-20=200oC ( f& E8 p" C% e, Z
L1=(600 X 500 X 200 X 1.5)/2 X 3600=12.5KW . w) k8 ^* F( y5 v- \; K! {8 d
; Q3 t5 i4 p$ y4 I3 l
2.在生产中,温度控制器冷却的功率可按下式计算:
4 `- L# r4 S' w, i% {A2 = (M*fq*X2)/3600 kW (1kW = 860kcal)
% ?7 T) s5 i) A. W) V- U5 I/ A0 JA2 = 由金属熔液带来的热,即必须通过冷却导出的热 kW
+ }4 a" K3 `5 ?- S. r- g6 uM = G*S = 重量 (1 小时的重量) kg/h
& h: v; @4 y7 i* J" VG = 铸件重量 (超过 1.5kg 的铸件,不包括浅道一般用水冷却) kg
+ t! V9 T# D' M+ k0 MS = 每小时铸件数 n & ]6 ]7 P0 x8 I( W" b3 {, K& R W
fq = 热系数 (见表 2) 8 V7 e, F) h6 h3 ~5 l! `$ h: N
X2 = 修正系数,模具大时为 1;模具小时为 1.5 ; K1 H+ [2 M9 b7 m/ t0 o
例如:铸件重量 2.5Kg 3 y r8 ?5 @- J0 P# l
铸件数 60/h ! E5 m! W1 g4 d- B+ j
材料 铝(fq=798) 1 D( } Q. e, Z, I3 f. |! p
X2 1.1 " ~5 w1 U/ p) u' b
A2=(2.5x60x798x1.1)/3600=36.6KW $ k0 g- j2 g( q" I( c
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 : K* H1 p$ x( A5 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:
& G( | ?# `5 h) F5 k& q% Q通道直径mm 泵 V L/ mm
, q$ ]0 c; a9 I0 V l( S( @) b80 - 11 10 - 14 以齿轮泵为主 9 @/ x$ V( |0 q" r. p2 p* s* r9 T
12 - 14 - 19 以齿轮泵为主
" C! j9 U, p4 r9 \& U ~0 t% J$ {14 - 16 - 25 侧通道特制离心泵 ! X! S4 ^; _3 D( p& E( U
16 - 18 - 32 侧通道特制离心泵
/ b, I4 y% C7 `2 S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: . {& g( \5 p" x
V = 60 *(L/c*DnV*p) 2 q1 k* t5 X, g' K2 f# s
V = 输送量 L/min
4 o( I/ z1 w2 J' aL = 工作过程的规定功率 (L1 或者 L2 中取较大值) 3 O- p4 h6 Z2 `. @0 [
W (Watt)
* H3 _0 _/ h( ]1 Q+ q, cDnV3 = 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: H5 @1 Y; ?p = 载热体的密度 (见表 2) kg/dm3 + k! e& c' M+ g$ r$ x6 h
c = 比热 (见表 2) J/kgK $ d2 M( y+ M# y) R6 A! v
例如:根据例3,18.3KW 即 18300W
- g; Z% q* O E' M j 若DnV3取40oC(例如:模具表面温度为240oC,油温为200oC,则
% m" {# M0 L2 p! V2 `; X8 g$ |6 X* U V=60*(18300/(2500*40*0.75))= 14.4L/min ' _6 G9 _& C/ ~) [* R2 w
( E* N5 _& \5 f4. 必须进一步验算通道表面积
, h# ?- s+ t! P Q 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。 , V$ P& j1 Q0 T. b
热传导系数 a 主要受下列因素影响:
4 q3 q) y* P% C6 z4 f 载热体的流速
, V4 p7 O3 N. l" l6 ?- O 模具与载热体间的温差 $ l% n) p' d% [
 系统均匀工作温度 (初始温度)
- [7 z7 |( u0 c0 L5 l. h, q5 Z+ K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
3 \( i% N. C5 J! Z( y$ i5 n7 j5 b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。 8 ], Y- z: a- Q( g' J
必需的通道表面积计算公式如下: R T; ?# T; O( D1 _1 s
A = L/(a*DnV3)cm2
( P5 ?1 U' W% O ?A = 必要的热交换表面积 cm2
|0 [& Y% M# W" {5 ^L = L1 或者 L2 工作必需的加热或冷却功率 (取最大值) Watt ' ?9 l0 _' _* j3 V: o
a = 热传导系数 W/cm2 K (a = 0.222 / DnV3 = 40,
5 u5 M L' A8 l6 La = 0.21 / DnV3 = 60) # H8 _5 T* B6 I: }7 \
DnV3 = 载热体的初始温度和模具工作温度的温差oC(k)
. P/ j+ m* t, \1 m 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 @$ q b# }7 H! V: Q) {
例如:按照 3,假定DnV3=40oC w=3m/s : ]: Y# j0 u/ p% l+ C$ A
A1=18300/0.222*40=2061cm2
! w8 B# Q4 \: [ K 或:DnV3=60oC,w=3m/s
9 ~( G* W( Q) M" | A2=18300/0.21*60=1452cm2 . Q# T: ?( I& c9 e0 _
5 L, ^" D* I& c w=3m/s=183000cm/min
" i( f" u! |1 r. S V=14.4L/min=14400cm3/min
9 `9 ?4 Q: a- \0 w- Y' N1 Z- W* u Aq 横切面积=V/w=0.8cm2(3.1416*r2)
, y: Y7 q, W' x ->d=10mm " m) X/ Z! g. G% b0 h8 [
通道直径最小 10mm
" `8 I% i+ Q7 q( [1 {! U5 h 通道长度:A1/3.1416*d=2061cm2/3.14cm=656cm $ `( n! q) j. J- d$ P$ u
1 F% D9 f+ S9 A
实际运用 . f8 U$ ^ B3 q. P6 o3 G' v
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。 5 a9 G: X" n2 k2 C+ m+ A
0 }0 {/ E: Q( i+ ]导热油之选择和使用须知
9 j% x9 v- m- p 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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