PLC计数器在冷却道自动换道中的应用

本文基于对铸造厂缸盖车间冷却道自动换道进行的技术改造,介绍了PLC计数器在冷却道自动换道中的应用。通过应用计数器对冷却道中通过的砂箱台数进行计数,并进行编程,通过PLC程序控制整条冷却道的运行,从而达到自动换道的目的。通过现场生产实践,完全达到了预期目的。

门槛加强梁热冲模冷却水道数值模拟及参数优化

以热冲压门槛加强梁零件为例,建立热冲模冷却系统的流场和温度场的有限元模型,利用模拟软件结合正交试验设计方法,分析了高强钢热成形过程中温度场分布特征。结果表明:热冲模冷却水道的直径、水道到工作表面的距离以及水道之间的距离都会影响热冲模的冷却效果,结合实际生产因素,对热冲模冷却水道参数进行了优化。

基于华塑CAE的游戏手柄随形冷却水道的设计与分析

以游戏手柄为研究对象,采用华塑网格管理器3.0对该塑件进行网格划分和修复。通过UG建模设计出传统冷却水道和随形冷却水道2种冷却方案,并用华塑注射成型仿真系统7.5对这2种方案进行模拟分析和对比。通过比较同等条件下2种冷却方案的冷却时间、翘曲变形、稳态温度场和冷却介质温度发现,随形冷却水道可使塑件的冷却更加均匀、冷却时间更短、塑件产生的翘曲变形量更小。

水冷电驱动桥串联式S型冷却水道的结构优化

新能源汽车用高功率密度水冷电驱动桥(以下简称电桥)通常面临严峻的温升问题。为此,首先进行电桥温升试验,发现不同工况下冷却液带走的热量占电桥产生的总热量的75%~85%,说明提高冷却液的散热能力是改善电桥温升问题的主要途径。其次,通过理论计算和分析,对水冷电桥经常使用的串联式S型冷却水道的换热面积和冷却液流速进行优化。再次,进行计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真模拟,结果表明:优化后的水道不仅可以有效消除冷却液流动过程中产生的有害涡流,而且可以阻止原设计中冷却液出现的局部回流;优化后的冷却液整体流场更加均匀,流线更加平滑;优化后水道的散热系数增加了9.45%。最后,再次进行温升试验,结果表明在相同工况下优化后的电桥定子热平衡温度平均降低了6.5℃,证实了冷却水道优化的效果。

注塑模随形冷却水道设计与制造技术概述

在采用注塑模制造注塑件的过程中,注塑的冷却阶段是一个涉及热力学与流体力学的复杂过程,直接影响到注塑件的制造质量与生产效率。随着市场对注塑件质量要求的提高,针对注塑模随形冷却水道的设计及其快速成形制造技术的研究逐渐成为国内外的热门课题。介绍了注塑模随形冷却水道的概念、产生及其意义;对目前国内外随形冷却水道关键技术的研究进行了综述;结合国内外现状,指出了随形冷却水道设计及其快速成形制造技术的发展趋势。

热冲压模具冷却水道FEM-CFD耦合优化研究

基于FEM-CFD耦合优化方法对某车型B柱进行了连续热冲压数值模拟,获得了热冲压模具冷却水道优化设计方案并研究了热冲压设计参数对模具冷却性能的影响规律。结果表明:水道换热系数h c和水道与模面距离H能显著地影响冷却系统性能和模具温度分布。在设计冷却水道时通过引入水道换热系数h c对H、D(水道间距)、R(水道半径)参数进行了集成优化。该方法对热冲压模具冷却系统的设计具有重要意义。

基于3D打印的随形冷却水道注塑模具设计

以某机床冷却水泵叶轮塑件的注塑模具为研究对象,采用不同的方案进行随形冷却水道的设计,利用Moldflow软件进行模流分析,选出冷却效果最优的冷却方案,并根据所确定的冷却方案进行随形冷却水道和型腔镶件的设计;然后利用3D打印中的选择性激光熔化技术进行加工制造,得到随形冷却水道与型腔一体的模具镶件;最后完成整个模具的装配,并注射成型出合格的叶轮塑件。

注塑模具随形冷却水道的设计方法与分析

随着3D打印技术的发展,注塑模具的冷却水道设计由传统的直线型设计优化为随形水道设计。对国内外随形冷却水道的设计方法和发展现状进行了综述,并对随形冷却水道的设计原则、截面形状变化、布局以及优化技术进行了详细的阐述,并做了归纳总结。注塑模具采用随形水道设计,可使冷却介质与型腔表面距离一致,能提高冷却效率、成型效率和模具型腔表面温度分布的均匀性,从而使成型制品的质量和性能得到较大改善和提高。

高强钢板热冲压模具冷却水道优化设计

利用ANSYS/LS-DYNA模块对保压淬火过程零件及模具的温度场分布进行了数值模拟,分析高强钢板热冲压模具冷却系统均布水道的不足。在此基础上通过APDL参数化编程语言,选择零阶与一阶搜索相结合的优化算法,编写优化程序,以模具冷却水道半径、相邻水道间隔尺寸和水道与模面距离等参数为优化变量,以板料温度分布均匀和保证降温速率达到临界冷却速率为优化目标建立目标函数,优化后目标函数值为26.553(优化前为64.404)。对优化前后成形件的温度分布进行了比较,得到成形件最高温度下降了44.5%,最低温度下降了14.5%,实现了对冷却水道各参数的优化。最后通过实验验证了优化结果的正确性。

注塑模具冷却水道排布优化设计

注塑模具冷却系统设计的好坏对生产效率的高低起着至关重要的作用,其中冷却水道的排布直接影响注塑模具的冷却效率。对原有冷却水道排布进行分析以及优化设计,应用Moldflow模流分析软件建立注塑模具浇注系统进行流道平衡分析以获得最优浇注系统,建立注塑模具冷却系统,获得回路冷却液温度、回路管壁温度、达到顶出温度的时间以及塑件温度曲线,并对比优化前后的相关数据,为注塑模具冷却水道排布优化设计提供依据。

基于SLS的随形冷却通道注射模间接快速制造技术

介绍了在广泛考察国内外制造随形冷却通道注射模技术的基础上,摈弃普遍采用的直接制模技术,提出将选择性激光烧结(SLS)技术和铸造工艺相结合,间接快速制造随形冷却通道注射模的新的制造工艺方法。利用SLS技术对腹膜砂和环氧树脂混加的材料成型注射模的布尔结构铸造砂型,对砂型进行后处理后,浇注铝合金形成模具铸件,最后对模具铸件进行清粉和后处理,完成注射模制造。同传统的随形水路模具制造技术相比较,本方法能成型较为复杂的随形冷却通道,并且由于直接用铝合金铸造成模具,其致密度、强度和尺寸精度相比较传统的脱脂、高温烧结和低温浸渍改性的环氧树脂等工艺方法得到的模具性能大幅度提高。该注射模寿命可达50 000次/副,强度可达588 MPa。从塑件质量可以得出,此工艺是一种快速制造适合小批量生产注射模的切实可行的方法。

具有内置随形冷却水道的注塑模具快速制造

采用选择性激光烧结(SLS)技术烧结混加高分子粘结剂粉末的普通铁粉成形注塑模具形坯,而后形坯经过脱脂、高温烧结、浸渍改性环氧树脂和浸渍后树脂的固化完成注塑模具制造。笔者对模具的强度和精度进行了分析研究。该方法综合了快速成形制造(Rapid Prototyping&Manufacturing,RP&M)技术的快捷性和SLS技术自身的优点,既可以缩短制造注塑模具的周期,又能够随塑料件的形状轮廓设置模具中的冷却水道,从而既加快了商家对于市场需求的反应速度,又提高了注塑效率和注塑件的质量,是一种快速制造适合小批量生产的注塑模具的切实可行的方法。

汽车后视镜壳的随形冷却水道注塑模具设计

以汽车后视镜壳为实例,采用传统CNC和金属3D打印的复合技术,制作出含传统冷却水道和随形冷却水道镶嵌的注塑模具。将传统冷却方案与随形冷却方案的模流分析结果进行对比,并完成了汽车后视镜产品的生产。实践证明,含随形冷却水道方案的产品注塑冷却时间显著缩短,冷却效果显著改善.传统冷却水道方案的型腔表面平均温度为130t,而随形冷却水道方案飭型腔表面平均温度约为100℃,与传统冷却水道方案相比,随形冷却水道方案的型腔表面平均温度降低了近30t;传统冷却水道方案的冷却叶间为36s,而随形冷却水道方案的冷却时间为13.3s,与传统冷却水道方案相比,随形冷却水道方案的冷却时间减少了近2/3;传统冷却水道方案餉平均翘曲变形量达到0.4869mm,而随形冷却水道方案的平均翘曲变形量达到0.2566mm,与传统冷却水道方案相比,随形冷却水道方案飽平均翘曲变形量明显减少,减少了约1/2。

高强度钢板热冲模冷却水道工艺参数多目标优化

以U形件热冲模冷却系统设计为例,对管径D、水管之间的中心距离L、管中心与模具工作面之间的距离H和管数量N进行了初步设计。基于有限元数值模拟结果,通过响应曲面法建立了模具表面的冷却效率T_(ave)、冷却均匀性σ_T与模具零件使用寿命σ_(max)的目标函数,并运用多目标粒子群算法对参数D、L和H进行优化,最后进行试验验证。结果表明:采用优化后的工艺参数,模具的冷却效率、冷却均匀性与模具的使用寿命均有较大改善。

电机壳体Z字型冷却水道设计

随着电动汽车的发展,高功率密度电机越来越成为车用电机的发展趋势,随之而来的电机散热问题也越来越受到人们的关注。轴向Z字型水路因其具有加工制造简便,成本低廉,便于实现产品的平台化、批量化生产而受到大量研究和使用。以电动汽车用52 k W永磁同步电机水道壳体为研究对象,按照水路设计的步骤,综合考虑水道的散热效果和水道的压力损失,给出了轴向Z字型水路的设计方法,具有很好的指导意义。

叶轮注塑模具随形冷却水道设计与分析

以某企业叶轮塑件为研究对象,针对塑件腔体内部及柱位冷却难度大的问题,设计了叶轮注塑模具传统冷却水道和随形冷却水道方案,并进行了模流分析及对比分析,结果表明,与叶轮注塑模具传统冷却水道方案相比,随形冷却水道方案的塑件表面温差降低了22.1%,达到顶出温度的时间缩短了26.3%,柱位处顶出时的最大体积收缩率降低了30.6%,柱位处的翘曲变形值降低了51.7%。并且,根据随形冷却水道方案设计了叶轮注塑模具结构,进行了试模验证。对比分析与试模验证结果表明,设计的叶轮模具随形冷却水道有效地改善了塑件的冷却效果,提高了塑件的生产效率,降低了塑件的体积收缩率和翘曲变形值,从而改善了塑件质量。

矩形冷却槽道内煤油热裂解过程数值研究

高马赫数下超燃冲压发动机煤油再生冷却过程中易发生热裂解反应导致结焦,因此有必要在冷却通道中开展热裂解过程研究。基于热裂解反应产物试验结果建立了一步热裂解总包反应,对煤油在冷却槽道中超临界流动换热以及热裂解过程展开了三维数值模拟研究,将固壁的传热和槽道内流动反应进行耦合计算,与三种不同热流密度的实验工况对比。结果表明,在热裂解反应发生以前,两相流模型的温度分布和实验数据吻合得很好,但随着燃油温度升高到450℃,燃料开始发生复杂的化学反应,两者开始出现偏离,温度越高,偏离越大。在引入热裂解反应模型之后,高温区域的温度显著降低,和实验结果吻合。热流密度越大,裂解反应率加剧,煤油反应转化率增大。煤油在弯折冷却通道中温度分布不对称。

基于CFD的等离子割炬喷嘴冷却水道优化设计

应用CFD软件SolidWorks FlowSimulation对等离子割炬喷嘴冷却水道进行数值解析,分析流线图和速度云图,针对流速低和流速不均匀等问题进行了结构改进。对改进的结构进行研究表明,增大进出口截面积和减小内腔有利于提高喷嘴冷却效果。

CAE技术在注塑模冷却水道优化设计中的应用

注塑模设计过程中,冷却水道布局的好坏,关系到塑件的成型质量和成型周期。以某深腔塑件为例,阐述了CAE技术在注塑模冷却水道优化设计中的应用方法和意义。