注塑件隨形冷卻的數(shù)值模擬分析<a href=

中國注塑網(wǎng)

注塑件隨形冷卻的數(shù)值模擬分析1顧永華，許建文（華僑大學模具技術研究中心，福建廈門361021）臺，系統(tǒng)分析了采用傳統(tǒng)冷卻水道和隨形冷卻水道兩種情況下，冷卻時間、塑件表面溫差和模具表面溫差的對比?！　》治鼋Y果顯示，采用隨形冷卻系統(tǒng)能夠顯著降低冷卻時間、塑件表面溫差和模具表面溫差，有利于提高模具壽命和塑件質量?！　∧＞邷囟戎苯佑绊懼⑺苤破返馁|量和生產(chǎn)效率，它主要通過模具的冷卻系統(tǒng)來進行適當?shù)目刂坪驼{節(jié)。傳統(tǒng)的冷卻水道只能加工成簡單的直孔，當注塑件形狀復雜時，其冷卻效果差，零件變形大。注塑模隨形冷卻水道（conformalcoolingchannels，CCC）是指隨著注塑模型腔變化而改變的冷卻水道1.與傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)相比，隨形冷卻系統(tǒng)能夠使注塑件均勻冷卻，能夠縮短冷卻時間，具有更高的冷卻效率。本文運用Moldflow軟件對傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)與隨形冷卻系統(tǒng)進行冷卻分析，比較分析結果，優(yōu)化冷卻系統(tǒng)。　　1注塑件模型冷卻系統(tǒng)分析注塑件模型如所示，為殼狀零件，壁厚為1.5mm.由圖可知，塑件的外表面有兩處曲面突變地方，采用傳統(tǒng)冷卻的方法，塑件內外表面凹槽處冷卻容易不均，造成溫度的分布不均勻。為此將隨行冷卻與傳統(tǒng)冷卻方法進行分析比較，優(yōu)化冷卻系統(tǒng)?！　∽⑺芗Ｐ妥⑺芗Ｐ蛯隡oldflow后進行劃分網(wǎng)格，材料采用美國GE公司的PC -70008.在Pro/E中分別創(chuàng)建傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)與隨行冷卻系統(tǒng)的中心線，導入到Moldflow軟件后進行劃分網(wǎng)格創(chuàng)建冷卻系統(tǒng)，如所示，其中冷卻管道直徑為8mm，管道中心線與塑件表面的距離為16mm，管道中心線距離為20mm.對于傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)，塑件內表面采用兩個水井進行冷卻，水井的直徑為（a）傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)（b）隨行冷卻系統(tǒng)塑件的冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)創(chuàng)建完以后，分別對傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)以及隨形冷卻系統(tǒng)進行分析，成型工藝參數(shù)為模具溫度83尤，熔體溫度275T：，冷卻液溫度為25T：，比較冷卻分析效果?！　?分析結果比較冷卻分析結果對比如表1所示。　　表1冷卻效果的分析比較冷卻結傳統(tǒng)冷卻隨行冷卻冷卻液溫度/°C冷卻管道溫度/°C制件冷卻時間/s制件最大溫度/C制件平均溫度/C模具溫度/C制件溫度/C 2.1冷卻液與冷卻管道溫度由表1可知，兩種方案的冷卻液的入口出口溫度都控制在2T：~3尤之內，分別為0.18T：與0.11尤，符合要求；兩種方案的冷卻管道溫度與冷卻液入口溫度之間的差值都控制在5T：之內，分別為~0.70尤，符合要求?！　×蝘f（a）傳統(tǒng)冷卻（b）隨形冷卻（a）傳統(tǒng)冷卻注塑件外表面（b）傳統(tǒng)冷卻注塑件內表面塑件冷卻時間注塑件的冷卻時間如所示，由圖可知，隨形冷卻塑件的冷卻時間為3.964s，傳統(tǒng)冷卻的冷卻時間為4.145s，隨行冷卻所需的冷卻時間有所縮短，冷卻效率有所提高。　　2.3塑件最大溫度（a）傳統(tǒng)冷卻注塑件外表面（b）傳統(tǒng)冷卻注塑件內表面（c）隨形冷卻注緝t外表面（d）隨形冷卻注塑件內表面塑件最大溫度注塑件的最大溫度分布如所示，由圖可知，傳統(tǒng)冷卻的溫度范圍為31.48~49.54T：，溫差為18.06T：；隨形冷卻的溫度范圍為30.24~38.82尤，溫差為8.58T：。顯然隨形冷卻的溫差要比傳統(tǒng)冷卻的溫差小，而且隨形冷卻溫度分布要比傳統(tǒng)冷卻的分布均勻，特別是在塑件兩端凸起的地方，傳統(tǒng)冷卻的溫度分布較為不均勻，而且溫度偏高，容易引變形。　　注塑件的平均溫度分布如所示，由圖可知，傳統(tǒng)冷卻的溫度范圍為31.38~41.21T：，溫差為9.83T：；隨形冷卻的溫度范圍為29.60~ 66T：。隨形冷卻的溫差較傳統(tǒng)冷卻的溫差小，冷卻效果有了一定的改善，而且隨形冷卻溫度分布要比傳統(tǒng)冷卻的分布均勻，特別是在塑件內外表面曲面突變的地方，傳統(tǒng)冷卻的溫度分布較為不均勻，而且溫度偏高，容易引起變形?！　　睠）隨形冷卻注塑件外表面（d）隨形冷卻注塑件內表面塑件平均溫度（a）隨形冷卻注塑件外表面（b）隨形冷卻注塑件內表面模具溫度模具溫度分布如所示，傳統(tǒng)冷卻的溫度范圍為04T：；隨形冷卻的溫度范圍~35.85尤，溫差為10.85T：。隨形冷卻下模溫差異要明顯小于傳統(tǒng)冷卻下的模溫差異，冷卻效果有了很大的改善，而且隨形冷卻溫度分布要比傳統(tǒng)冷卻的分布均勻，特別是在模具內外表面曲面突變的地方，傳統(tǒng)冷卻的溫度分布較為不均勻，而且溫度偏高?！　?.6塑件溫度（a）隨形冷卻注塑件外表面（b）隨形冷卻注塑件內表面塑件溫度注塑件的溫度分布如所示，傳統(tǒng)（下轉第94頁）//其它重載函數(shù)定義?！　?/類ArrayStlEx其它行為定義?！　∫悦芭菖判驗槔龑懛盒统绦颉！　〈藶橐粋€簡單的冒泡排序泛型實現(xiàn)，可以接收任何以STL規(guī)范實現(xiàn)的迭代器進行排序。此函數(shù)調用根據(jù)函數(shù)模板參數(shù)推導機制，來決定調用的真正函數(shù)。這個方法在STL里面大量應用。擴展的泛型算法只要按類似實現(xiàn)即可與前文所提的迭代器組合。實現(xiàn)能在VC平臺上運行的STL擴展泛型容器和算法。　　本文敘述了P.STL的實現(xiàn)細節(jié)（重點介紹了其Allca-tor和Iterator的實現(xiàn)），并以此為據(jù)，實現(xiàn)了一個簡單的數(shù)組順序容器和泛型的冒泡排序算法以驗證本文所述之要點。擴展STL是一個應用熱點。按本文所述要點和規(guī)范，結合個人或頂目需求實現(xiàn)的容器或算法，可以擴展STL本身的功能。本文示范的的代碼經(jīng)測試，運行良好。