在非矩阵塑料平板注塑模具中的冷却通道设计

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1、翻板式印章壳体犁料模具设计英文翻译译文在非矩阵塑料平板注塑模具屮的冷却通道设计班级模具1102学号3110305054姓名袁斌DesignoftheCoolingChannelsinNonrectangularPlasticFlatInjectionMold在非矩阵塑料平板注塑模具中的冷却通道设计JournalofManufacturingSystemsVol.21/No.3Zone-ChingLinandMing・HoChou,DepartmentofMechanicalEngineering,NationalTaiwanUniv

2、ersityofScienceandTechnology,Taipei,Taiwan,R.O.C.摘要本文对复杂的相对于在非矩形塑料平板注塑模具的冷却通道的变量和参数进行了研究。矢量和简单的数学计算被用來解决相关的冷却所造成的成形品的不同几何尺寸的通道的部署问题。此外，基本几何特征的表面符号和数据库是成立。接着，基木几何特征的表面被用来组成并将模制产品的形状呈现在炬形蜩料平面的基础上。等效面积的转换概念也被用于简化模型和部署冷却通道包含在外形温和的变化非矩形塑料扁平的选择。在第一阶段屮的冷却时间的优化是基于能量平衡。作为优化设计约束

3、的经验算法，简明公式被使用于找到最佳的冷却时间和所需的最佳几何因索的制约。然后，通道分布的优化被导出來达到模具的快速和均匀冷却的要求。通过转换为等效矩形区域的方式，木文提出的方法能够处理一个非矩形的塑料平板产品。此方法简化了导致热源的不均匀分布的模制产品的通道分布问题，并减少试验和错误的实例。此外，捉出了系统的框架屮的方法能够完成优化比常规有限弟分法，从而节省了在设计冷却通道中花费的时间并达到成品快速和均匀的更快的冷却速度。关键词注塑模具能量守恒优化设计介绍一个最佳的冷却系统设计和冷却过程的操作条件是对注塑制模过程非常关键的（罗萨托

4、和罗萨托1985）因为它们都影响模制品这一过程的质量和生产效率。一个高效的冷却系统的设计减少了所需的冷却时间。均匀冷却改进了这种模具产品收缩的缺陷，热残余应力和翘曲变形收缩。因此，最佳的冷却系统的设计，必须在同一吋间尽可能实现最短的冷却吋间和均匀冷却的口标。在注蜩过程相关的冷却过程中有许多参数。影响的模具产胡的均匀冷却的最重要的因素是冷却系统的通道的分布。设计良好的冷却通道的布置，加上适当的操作条件，可以实现快速和均匀的冷却的目标，从而缩短工艺周期，并提高模具的产品质量。从早期的1980s起，研究的注意力转向对冷却系统和模具型腔之间

5、的热相互作用。在此期间，大部分的模拟程序处理仅一维或二维的平均稳态分析或该周期的准稳态分析（奥斯汀1985）o使用的方法包括冇限差分法，有限元法，周期平均边界元法（辛格1987年，辛格和王1982年，巴罗和填缝1981,1982）。出现在1985年以后发表的研究，一般分析步骤已经通过了所谓的两阶段，三阶段分析（权，慎，王1986）。最初的分析大多使用的形状系数的方法来评估所述冷却系统的效率（权沉，王1986;陈，1990年胡达维多夫）。此时间的分析结果已经控制的基础上，冷却系统的操作条件的冷却通道和位置和大小。该分析方法都是一维或二

6、维的稳态或准稳态分析（权，慎，王1986;陈，胡，大卫杜夫1990;Himasekhar,王Lottey1989;HimasekharHiber,王1989：陈和胡1991）。一个成詁仿真分析软件包数1990年以后面世（Himasekar1989;Himasekhar和王1991年，包括MCAP,MOLDCOOL,MOLDTEMP,P0LYC00L2和C-COOL3D的分析方法包括冇限差分法，冇限元法，边界元法（Turng和王1990;Himasekhar,Lottey,王1992）o有限元法和形状因了的方法有时组合使用（Glavi

7、ll和丹顿1977）。这些分析程序是所有发达国家的减排记，并试图以产生匹配的实际情况（Himasekhar,Lottey,王1992）的分析结果的存储空间和CPU吋间。本文结合能量平衡和经验的算法来构建系统模块。它也采用矢量和简洁的数学计算来处理这种复杂的系统和摆脱的复杂的数值计算和分析。按照惯例，模具制造依赖于经验和直觉Z后无数次“试错”。因此，它常常导致性能和经济负担。如今，由于计算机的迅速发展，模具可通过理论和数值方法的设计，其结果可以预测或通过模流打包软件直接模拟，从而提高了成木效益和产品质量。间的数值方法，所述有限元法具有

8、比有限差分法更好的稳定性和收敛性。但它也有更复杂的理论，需要更大的计算机内存空间。虽然所使用的工业包装软件可以迅速地解决模具设计的问题，就不能有效地帮助工程师简化了系统的复杂性和模糊性。另外，打包的软件仿真，实际上，仅能够解决在设计中