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模温机选购方法
发布时间:2011/5/20 15:08:43 【返回
   

简单直接选购法
    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。
1. 按下式计算压铸模具加热需要的功率: 
L1 = (Q1*X1) / (t*3600) watt 
   = (M*c*DnV1*X1) / (t*3600) watt 
L1 = 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) 
Q1 = 升高待加热材料的温度所必需的热量 J (Joule) 
M = 待加热部份重量 = 待加热体质量 (kg) 
c = 比热 模具钢,约 500J / kgK (kg) 
DnV1 = 开始加热和终止加热 (工作温度) 间的温差 。 
t = 加热时间 (hr) 
X1 = 安全系数,热幅射,热传递到模框、压铸机上的热损耗 
(随着模具尺寸增大而升高) 1.2-2  
例如:模具                   重量    600Kg 
 加热时间表                     2小时 
      加热到220oC(VF)(室内温度VA为20oC) 
      DnV1=VF-VA=220-20=200oC 
      L1=(600 X 500 X 200 X 1.5)/2 X 3600=12.5KW 

2.在生产中,温度控制器冷却的功率可按下式计算: 
A2 = (M*fq*X2)/3600 kW (1kW = 860kcal) 
A2 = 由金属熔液带来的热,即必须通过冷却导出的热 kW 
M = G*S = 重量 (1 小时的重量) kg/h 
G = 铸件重量 (超过 1.5kg 的铸件,不包括浅道一般用水冷却) kg 
S = 每小时铸件数 n 
fq = 热系数 (见表 2) 
X2 = 修正系数,模具大时为 1;模具小时为 1.5        
例如:铸件重量                              2.5Kg 
      铸件数                                60/h 
      材料                                  铝(fq=798) 
      X2                                    1.1 
      A2=(2.5x60x798x1.1)/3600=36.6KW 
  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   
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: 
通道直径mm         泵 V L/ mm 
80 - 11         10 - 14 以齿轮泵为主 
12 - 14            - 19 以齿轮泵为主 
14 - 16            - 25 侧通道特制离心泵 
16 - 18            - 32 侧通道特制离心泵 
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 = 60 *(L/c*DnV*p) 
V = 输送量 L/min 
L = 工作过程的规定功率 (L1 或者 L2 中取较大值)  
W (Watt) 
DnV3 = 模具工作温度和载热体原始温度间的允许温差 (约 40-100)oC(k) 
p = 载热体的密度 (见表 2) kg/dm3 
c = 比热 (见表 2) J/kgK  
例如:根据例3,18.3KW 即 18300W 
      若DnV3取40oC(例如:模具表面温度为240oC,油温为200oC,则 
      V=60*(18300/(2500*40*0.75))= 14.4L/min 

4. 必须进一步验算通道表面积 
    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。 
热传导系数 a 主要受下列因素影响:  
    载热体的流速  
     模具与载热体间的温差  
     系统均匀工作温度 (初始温度) 
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 
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。 
必需的通道表面积计算公式如下: 
A = L/(a*DnV3)cm2 
A = 必要的热交换表面积 cm2 
L = L1 或者 L2 工作必需的加热或冷却功率 (取大值) Watt 
a = 热传导系数 W/cm2 K (a = 0.222 / DnV3 = 40,  
a = 0.21 / DnV3 = 60)  
DnV3 = 载热体的初始温度和模具工作温度的温差oC(k) 
    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。 
例如:按照 3,假定DnV3=40oC    w=3m/s 
      A1=18300/0.222*40=2061cm2 
      或:DnV3=60oC,w=3m/s 
      A2=18300/0.21*60=1452cm2 
        
            w=3m/s=183000cm/min 
      V=14.4L/min=14400cm3/min 
      Aq 横切面积=V/w=0.8cm2(3.1416*r2) 
                     ->d=10mm 
      通道直径小 10mm 
      通道长度:A1/3.1416*d=2061cm2/3.14cm=656cm 

实际运用 
       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,卡塞尔有充足资料提供,可致电查询。

导热油之选择和使用须知 
    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高温度限制及使用温度,沸点要高于高温度限制,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。 操作温度之导热油;320。 模温机选用 350。 沸点,320。 操作温度的导热油。另外,要留意低启动油温及低运行油温的数据,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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