Thiết kế làm mát khuôn ép nhựa thùng

Trong ép phun nhựa nhiệt dẻo, chất lượng bộ phận và thời gian chu kỳ phụ thuộc rất nhiều vào giai đoạn làm mát. Trong trường hợp này, chúng tôi nghiên cứu một số thiết bị làm mát thay thế cho thiết kế làm mát khuôn phun cho lõi, kết quả mong đợi là sự cải thiện chất lượng bộ phận về độ co ngót và cong vênh.

Vách ngăn

Vách ngăn thực chất là một kênh làm mát được khoan vuông góc với đường làm mát chính, có một lưỡi dao ngăn cách một đường làm mát thành hai kênh hình bán nguyệt. Chất làm mát chảy vào một bên của lưỡi dao từ đường làm mát chính, quay quanh đầu sang phía bên kia của vách ngăn, sau đó chảy trở lại đường làm mát chính.

Phương pháp này cung cấp mặt cắt ngang tối đa cho chất làm mát, nhưng rất khó để lắp dải phân cách chính xác vào giữa. Hiệu ứng làm mát và cùng với đó là sự phân bố nhiệt độ ở một bên của lõi có thể khác với phía bên kia. Nhược điểm này của một giải pháp kinh tế khác, xét về mặt sản xuất, có thể được loại bỏ nếu tấm kim loại tạo thành vách ngăn bị xoắn. Ví dụ, vách ngăn xoắn ốc, như được minh họa ở trên, truyền chất làm mát đến đầu và quay lại dưới dạng xoắn ốc. Nó rất hữu ích cho đường kính từ 12 đến 50 mm và giúp phân bổ nhiệt độ rất đồng nhất. Một sự phát triển hợp lý khác của vách ngăn là lõi xoắn ốc một hoặc hai cánh, như được trình bày ở trên.

bong bóng

Máy tạo bọt tương tự như vách ngăn ngoại trừ lưỡi dao được thay thế bằng một ống nhỏ. Chất làm mát chảy vào đáy ống và “bong bóng” ra khỏi đỉnh, giống như một đài phun nước. Chất làm mát sau đó chảy xuống xung quanh bên ngoài ống để tiếp tục chảy qua các kênh làm mát.

Việc làm mát lõi mảnh hiệu quả nhất đạt được bằng thiết bị tạo bọt. Đường kính của cả hai phải được điều chỉnh sao cho khả năng cản dòng chảy ở cả hai mặt cắt ngang bằng nhau. Điều kiện cho việc này là:

Đường kính trong / Đường kính ngoài = 0,707

Bọt khí có sẵn trên thị trường và thường được vặn vào lõi, như minh họa ở trên. Đường kính lên đến 4 mm, ống phải được vát ở phần cuối để mở rộng mặt cắt ngang của ổ cắm; kỹ thuật này được minh họa trong Hình 3. Máy tạo bọt khí có thể được sử dụng không chỉ để làm mát lõi mà còn để làm mát các phần khuôn phẳng, không thể trang bị các kênh khoan hoặc phay.

LƯU Ý: Vì cả vách ngăn và bình tạo bọt đều có diện tích dòng chảy bị thu hẹp nên lực cản dòng chảy sẽ tăng lên. Vì vậy, cần cẩn thận trong việc thiết kế kích thước của các thiết bị này. Đặc tính dòng chảy và truyền nhiệt cho cả vách ngăn và bình tạo bọt có thể được mô hình hóa và phân tích dễ dàng bằng phân tích Upmold Cooling.

Chân nhiệt

Pin nhiệt là một giải pháp thay thế cho vách ngăn và bọt khí. Nó là một xi lanh kín chứa đầy chất lỏng. Chất lỏng bay hơi khi hút nhiệt từ thép công cụ và ngưng tụ khi giải phóng nhiệt cho chất làm mát, như minh họa ở trên. Hiệu suất truyền nhiệt của pin nhiệt gần gấp mười lần ống đồng. Để dẫn nhiệt tốt, tránh khe hở không khí giữa chốt nhiệt và khuôn hoặc đổ đầy chất bịt kín có tính dẫn điện cao.

Làm mát cho lõi mỏng

Nếu đường kính hoặc chiều rộng rất nhỏ (dưới 3 mm) thì chỉ có thể làm mát bằng không khí. Không khí được thổi vào lõi từ bên ngoài trong quá trình mở khuôn hoặc chảy qua lỗ trung tâm từ bên trong, như minh họa ở trên. Tất nhiên, quy trình này không cho phép duy trì nhiệt độ khuôn chính xác.

Việc làm mát tốt hơn các lõi mảnh (những lõi có kích thước nhỏ hơn 5 mm) được thực hiện bằng cách sử dụng các hạt dao làm từ vật liệu có độ dẫn nhiệt cao, chẳng hạn như đồng hoặc vật liệu đồng berili. Kỹ thuật này được minh họa ở trên. Các phần chèn như vậy được lắp khít vào lõi và mở rộng bằng đế của chúng, có mặt cắt ngang lớn nhất có thể, vào kênh làm mát.

Làm mát cho lõi lớn

Đối với đường kính lõi lớn (40 mm và lớn hơn), phải đảm bảo sự vận chuyển tích cực của chất làm mát. Điều này có thể được thực hiện bằng các hạt dao trong đó chất làm mát đi đến đầu lõi thông qua lỗ trung tâm và được dẫn theo đường xoắn ốc đến chu vi của nó, và giữa lõi và hạt chèn xoắn ốc đến đầu ra, như minh họa ở trên. Thiết kế này làm suy yếu lõi đáng kể.

Làm mát lõi xi lanh

Việc làm mát lõi xi lanh và các bộ phận tròn khác phải được thực hiện bằng vòng xoắn kép, như minh họa ở trên. Chất làm mát chảy đến đầu lõi theo một vòng xoắn và quay trở lại theo một vòng xoắn khác. Vì lý do thiết kế, độ dày thành của lõi phải ít nhất là 3 mm trong trường hợp này.