Tài liệu trình bày về thiết kế hệ thống làm nguội khuôn. Đây là tài liệu cần thiết đối với một kỹ sư thiết kế khuôn cần nắm và hiểu rõ trước khi bắt tay vào việc thiết kế một sản phẩm khuôn cụ thể như : hệ thống làm nguội là gì, cách thiết kế như thế nào...Trong tài liệu này mình đã trình bày một cách cụ thể các yếu tố cần thiết để một người kỹ sư nhập môn thiết kế nắm được.
Trang 1Thiết kế hệ thống làm nguội khuôn
Để điều khiển nhiệt đọ khuôn và thời gian làm nguội ngắn, cần phải biết đặc hệ thống làm nguội chổ nào và dùng hệ thống làm nguội nào Điều này rất quan trọng vì thục tế là thời gian làm nguội chiếm 50-60% toàn bộ thời gian của chu kỳ phun khuôn Do đó làm cho quá trình làm lạnh có hiệu quả rất quang trọng để làm giảm thời gian của cả chu kỳ
Mục đích :điều khiển nhiệt độ khuôn để có dòng chảy nhựa êm chảy vào khuôn Để tránh
làm nguội quá nhanh , về lý thuyết tốt nhất giữ nhiệt độ khuôn cao ở cuối dòng chảy
Những lưu ý khi thiết kế hệ thống làm nguội:
• Những kênh làm nguội phải đặt càng gần bề mặt khuôn càng tốt, nhưng chú ý đến độ bền cơ học của vật liệu khuôn
• Các kênh nguội phải đặt gần nhau, cũng chú ý đến độ bền cơ học của vật liệu khuôn
• Đường kính kênh làm nguội phải lớn hơn 8mm và giử nguyên như vậy để tránh tốc độ chảy của chất lỏng đang làm nguội khác nhau do đường kính của kênh almf nguội khác nhau
• Nên chia hệ thống làm nguội ra nhiều vòng làm nguội để tránh các kênh làm nguội qua dài dẫn đến sự chênh lệch nhiệt độ lớn, ở ngoài cùng nhiệt độ sẽ là quá cao để làm lạnh có hiệu quả
• Đặc biệt chú ý đến việc làm nguội những phần dày của sản phẩm
• Tính dẫn nhiệt của vật liệu làm khuôn cũng rất quang trọng
Trang 2• Đảm bảo làm nguội đồng đều cho toàn bộ sản phẩm Do đó, cần chú ý đến việc làm nguội những phần dày nhất của sản phẩm
• Kênh dẫn nguội nên được đặt gần mặt phân khuôn khi có thể để làm nguội tốt hơn
• Nhiệt chênh lệch giữa đầu vào và ra nằm trong khoảng 2 đến 3oC Thông thường nhiệt độ đầu vào nên thấp hơn nhiệt độ khuôn mà ta mong muốn là 10-20o Nhiệt chênh lệch giữa chất lỏng làm nguội và thành kênh dẫn nên nằm trong khoảng 2-5o là tốt nhất(theo tài liệu moldflow)
• Nên chia kênh dẫn làm nguội thành nhiều vòng làm nguội Không nên thiết kế chiều dài kênh làm nguội quá dài vì dễ làm mất áp lực và tăng nhiệt trên nó khiến > 3o
• Kênh làm nguội phải được khoan để có độ nhám tạo ra sự chảy rối trong kênh
1 Vị trí của bộ phận làm nguội:
o Phụ thuộc vào kích thước sản phẩm và sự khác nhau về độ dày thành Nói chung, bộ phậ làm nguội đặt ở chỗ mà nhiệt khó truyền từ nhựa nóng qua thân khuôn
o Viêc làm nguội phải như nhau trên toàn bộ sản phẩm
2 Phân loại:
3 a) Làm nguội bằng khí: khuôn được làm nguội bằng khí nhờ vào sự bức xạ nhiệt của thép làm khuôn ra môi trường xung quanh
4 Làm nguội bằng nước hoặc hỗn hợp ethylene glycol và nước:
5
Đây là phương pháp được dùng rộng rãi hiện nay Theo phương pháp này, khuôn được làm nguội nhờ vào các kênh dẫn chứa chất làm nguội được bố trí trong các tấm khuôn
Trang 3Yêu cầu đối với chất lỏng làm nguội:
• Loại chất lỏng làm nguội phải được lựa chọn phù hợp với yêu cầu giải nhiệt cho từng khuôn sản phẩm
• Nhiệt độ dầu váo của chất lỏng tùy thuộc vào yêu cầu về tốc độ làm nguội của sản phẩm
• Tốc độ dòng chảy phải đủ lớn để đạt tới trạng thái chảy rối giúp cho sự hấp thu nhiệt của chất lỏng được tốt hơn