模溫機(jī)選購(gòu)方法
發(fā)布日期:2014-10-24 16:03 來(lái)源:http://www.hgwzzz.cn 點(diǎn)擊:
簡(jiǎn)單直接選購(gòu)法
以下是簡(jiǎn)單的選購(gòu)辦法,只作為指引,以下詳細(xì)介紹實(shí)際計(jì)算方法-高光模溫機(jī)。
1. 按下式計(jì)算壓鑄模具加熱需要的功率:
L1 = (Q1*X1) / (t*3600) watt
= (M*c*DnV1*X1) / (t*3600) watt
L1 = 壓鑄模半邊必須的加熱功率,包括鑲塊或模具的其他零件 w (watt)
Q1 = 升高待加熱材料的溫度所必需的熱量 J (Joule)
M = 待加熱部份重量 = 待加熱體質(zhì)量 (kg)
c = 比熱 模具鋼,約 500J / kgK (kg)
DnV1 = 開(kāi)始加熱和終止加熱 (工作溫度) 間的溫差 。
t = 加熱時(shí)間 (hr)
X1 = 安全系數(shù),熱幅射,熱傳遞到模框、壓鑄機(jī)上的熱損耗
(隨著模具尺寸增大而升高) 1.2-2
例如:模具 重量 600Kg
加熱時(shí)間表 2小時(shí)
加熱到220oC(VF)(室內(nèi)溫度VA為20oC)
DnV1=VF-VA=220-20=200oC
L1=(600 X 500 X 200 X 1.5)/2 X 3600=12.5KW
2.在生產(chǎn)中,溫度控制器冷卻的功率可按下式計(jì)算:
A2 = (M*fq*X2)/3600 kW (1kW = 860kcal)
A2 = 由金屬熔液帶來(lái)的熱,即必須通過(guò)冷卻導(dǎo)出的熱 kW
M = G*S = 重量 (1 小時(shí)的重量) kg/h
G = 鑄件重量 (超過(guò) 1.5kg 的鑄件,不包括淺道一般用水冷卻) kg
S = 每小時(shí)鑄件數(shù) n
fq = 熱系數(shù) (見(jiàn)表 2)
X2 = 修正系數(shù),模具大時(shí)為 1;模具小時(shí)為 1.5
例如:鑄件重量 2.5Kg
鑄件數(shù) 60/h
材料 鋁(fq=798)
X2 1.1
A2=(2.5x60x798x1.1)/3600=36.6KW
假定模具的兩邊面積相等,則兩個(gè)裝置的功率為36.6/2=18.3KW
3. 泵所需流量取決于通道的橫截面積 (盡量使選定的通道 ?適合于所有模具) 這里使用經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證的熱載體流速 2~ 3 m/s 為基礎(chǔ),以下數(shù)據(jù)可為標(biāo)準(zhǔn)值:
通道直徑mm 泵 V L/ mm
80 - 11 10 - 14 以齒輪泵為主
12 - 14 - 19 以齒輪泵為主
14 - 16 - 25 側(cè)通道特制離心泵
16 - 18 - 32 側(cè)通道特制離心泵
除「流速」外,還必須檢驗(yàn)選定的泵輸送量是否能運(yùn)送所需的能量。這可按下式進(jìn)行:
V = 60 *(L/c*DnV*p)
V = 輸送量 L/min
L = 工作過(guò)程的規(guī)定功率 (L1 或者 L2 中取較大值)
W (Watt)
DnV3 = 模具工作溫度和載熱體原始溫度間的最大允許溫差 (約 40-100)oC(k)
p = 載熱體的密度 (見(jiàn)表 2) kg/dm3
c = 比熱 (見(jiàn)表 2) J/kgK
例如:根據(jù)例3,18.3KW 即 18300W
若DnV3取40oC(例如:模具表面溫度為240oC,油溫為200oC,則
V=60*(18300/(2500*40*0.75))= 14.4L/min
4. 必須進(jìn)一步驗(yàn)算通道表面積
確定模具內(nèi)部必需的加熱通道的結(jié)構(gòu)和尺寸是模具設(shè)計(jì)師的任務(wù)。通常載熱體把熱能傳給模具或者將熱量從模具帶走,兩者情況都一樣,都決定于熱傳導(dǎo)系數(shù) a,以 W/cm2 K 表示。
熱傳導(dǎo)系數(shù) a 主要受下列因素影響:
? 載熱體的流速
? 模具與載熱體間的溫差
? 系統(tǒng)均勻工作溫度 (初始溫度)
最重要的是把接觸面 (通道表面) 設(shè)計(jì)成能有效傳遞所需的能量。如通道直徑太細(xì)或長(zhǎng)度不足,會(huì)
出現(xiàn)無(wú)法升溫的情況,由于水冷通道一般較熱油通道直徑小,如不改設(shè)計(jì),很多時(shí)導(dǎo)致接觸面不足。
必需的通道表面積計(jì)算公式如下:
A = L/(a*DnV3)cm2
A = 必要的熱交換表面積 cm2
L = L1 或者 L2 工作必需的加熱或冷卻功率 (取最大值) Watt
a = 熱傳導(dǎo)系數(shù) W/cm2 K (a = 0.222 / DnV3 = 40,
a = 0.21 / DnV3 = 60)
DnV3 = 載熱體的初始溫度和模具工作溫度的溫差oC(k)
為避免溫度波動(dòng),溫差應(yīng)盡可能小,力求達(dá)到40oC。如果用鋁,即使 100oC 也能取得良好效果 (例如模具工作溫度 250oC,初始溫度 150oC),要避免 DnV3 超過(guò) 100oC,初始溫度低于 150oC,否則,載熱油的效率將變得極不理想。
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 橫切面積=V/w=0.8cm2(3.1416*r2)
->d=10mm
通道直徑最小 10mm
通道長(zhǎng)度:A1/3.1416*d=2061cm2/3.14cm=656cm
實(shí)際運(yùn)用
所有舉例的數(shù)值都經(jīng)實(shí)踐和試驗(yàn)的驗(yàn)證,它們可能受各種因素的影響,這些計(jì)算只能提供一些參考,并不擔(dān)保適用于所有條件。有關(guān)具體型號(hào)設(shè)備的進(jìn)一步說(shuō)明,卡塞爾有充足資料提供,可致電查詢(xún)。
導(dǎo)熱油之選擇和使用須知
市面上有頗多可供選擇的導(dǎo)熱油,于選購(gòu)時(shí)必需參考模溫機(jī)的最高溫度限制及使用溫度,沸點(diǎn)要高于最高溫度限制,并留意供應(yīng)商建議的熱油壽命數(shù)據(jù)。老化的油會(huì)造成沉淀,性能降低,其表現(xiàn)于沸點(diǎn)降低及較易燃燒。一般來(lái)說(shuō) 350。 模溫機(jī)運(yùn)用 370。 至 380。 沸點(diǎn),350。 至 360。 最高的操作溫度之導(dǎo)熱油;320。 模溫機(jī)選用 350。 沸點(diǎn),320。 最高操作溫度的導(dǎo)熱油。另外,要留意最低啟動(dòng)油溫及最低運(yùn)行油溫的數(shù)據(jù),以配合當(dāng)?shù)靥鞖猸h(huán)境。導(dǎo)熱油的質(zhì)量的特征應(yīng)包括氧化穩(wěn)定性、防沈、防泡沬等使用壽命數(shù)據(jù)。