塑料注塑模冷却系统的铣式沟槽嵌件的设计和有限元分析

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摘要：在一个注塑成型工艺过程中，很难获得均衡而有效的冷却效果，同时也很难自动地为工业零件产生一种最佳的冷却设计。在这篇文章里，提出了用一种铣式沟槽的方法来冷却中等或大型塑件。这种方法的优势包括有一种更好的冷却效果、容易柔性设计、具有自动设计特征，并且冷却流动率高。 文章研究了一个组合式铁零件，并且将其组件注塑出来的过程。文章通过使用ABAQUS标准来对塑件组件进行冷却分析和热应力的分析，并对比提出的解决方法，从而选出最优的冷却方法。因此，热应力的分析是基于冷却分析的结果来进行的。模拟结果从而确定了这种铣式沟槽嵌件的方法的优点。
关键词：冷却  铣式沟槽
表达式
α 热扩散
β线性热膨胀系数
ε应变
η 冷却效率 
μ 绝对的粘性
ν 速度
Θ 热量
ρ 密度
σ 应力
υ 泊松比
C 比热
E 弹性模量
H 热传导系数
K 热传导性
ld 铣式沟槽的深度
lg 沟槽邻近边缘的距离
lo 偏离距离
lw沟槽的宽度
p压力
Q冷却剂的流动比率
s塑件的厚度
t时间
T温度
V 卷塑件的体积
下标
c 冷却剂
e注射
i 注射
M 模具
P 塑料
x，y，z 开尔文坐标系统
1  简介
注塑成型是生产塑料制品中最受欢迎的加工工艺。近年来，对于薄壁零件、更复杂的几何零件，质量和生产力要求更严格，即便是要求越来越高。由于这一原因，传统的基于简单推断操作的模具设计和注塑条件已经不再适用了。因此，塑料注塑工艺设计对计算机分析和模拟工具的分析越来越高，因而有必要在这些领域和这些工具的开发方面做出研究。注塑模具冷却系统的设计也是一个重点。在一个注塑成型工艺循环过程中，冷却阶段占了很长的时间，大约是整个循环时间的80%，甚至更多。而且，通过使用更为有效的冷却设计可以在很大程度上，也是唯一的一种可以用来减少注塑循环周期的方法。以前所介绍的计算机建模工具中，注塑模的设计是相当复杂的，而且通常也是设计过程中最后考虑的问题。而且冷却线也通常限制在导柱和其他系统之间。循环周期也通常是在注塑工程师的经验的基础上进行估计的。因此，许多模具操作起来所需的循环时间也比实际所需的更长，从而导致生产效率低。

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