我們知道要得到合格的注塑品置侍,至少有兩點(diǎn)必須牢記:注塑時(shí)熔體在模腔中的流動(dòng)速度盡可能相同针执、模具內(nèi)腔壁的溫度盡可能相同君板。異型水路相對(duì)傳統(tǒng)水路傍念,能夠更加均勻地分布在模具腔的周圍矫夷,給制品均勻降溫,從而為精密制造帶來保障憋槐!下面首先通過幾款異型水路結(jié)構(gòu)來感受一下吧双藕!
為什么需要異型水路?
冷卻系統(tǒng)(CoolingSystem)是設(shè)計(jì)模具工程之一阳仔,當(dāng)模具的塑膠原料加熱注入至溫度較低的模具后忧陪,需要等待模具冷卻才能取成品,此時(shí)需仰賴著冷卻系統(tǒng)加以冷卻并且脫模近范。冷卻系統(tǒng)影響了脫模時(shí)間嘶摊、制品質(zhì)量、制品外觀等评矩,影響質(zhì)量甚巨叶堆。
異型水路相對(duì)傳統(tǒng)水路,能夠更加均勻地分布在模具腔的周圍斥杜,給制品均勻降溫蹂空,從而為精密制造帶來保障!
什么是異型水路果录?
異型水路是依照產(chǎn)品外形所設(shè)計(jì)的羹授、形狀復(fù)雜不規(guī)整的冷卻水路轩苔。其設(shè)計(jì)跳出傳統(tǒng)設(shè)計(jì)位置和框架,讓水路能貼著模穴表面幾何形狀的變化而變化擎势,不僅為模具設(shè)計(jì)師們提供了更大的模具設(shè)計(jì)空間旅榨,而且能簡(jiǎn)化冷卻水路的設(shè)計(jì)方法。更進(jìn)一步來看楚携,模具的散熱水路設(shè)計(jì)方式也可以采用不規(guī)則形狀設(shè)計(jì)秃值,提升散熱效率,這就是異型水路的基本原理茅囱。
異型水路實(shí)現(xiàn)的困難在哪里哑逾?
制作異型水路的工法受到了既有技術(shù)的限制,方式是將模具加以鉆孔或切割焊合浆英,不僅施工十分復(fù)雜吹复,模具的壽命也會(huì)因?yàn)槎渭庸さ木壒识s短,因此很長(zhǎng)一段時(shí)間批型,異型水路設(shè)計(jì)只能停留在理論階段轧愧。
但是自從金屬3D打印出現(xiàn)后,這些問題獲得了突破性改善诱渤。
之所以這么說丐巫,首先要從3D打印技術(shù)說起,3D打印是近年進(jìn)展迅速的工程技術(shù)勺美,最大的優(yōu)勢(shì)是3D打印的原理為加法制造递胧,因此沒有造型上的限制,即使是物體內(nèi)的復(fù)雜造型與管線赡茸,對(duì)3D打印來說并不構(gòu)成困難谓着,模具產(chǎn)業(yè)注意到3D金屬打印的價(jià)值。
不論是多少直徑的模具水路坛掠,或是一般車床難以施作的內(nèi)角加工赊锚,金屬3D打印皆可輕易達(dá)成,更棒的是屉栓,即使異型水路的規(guī)劃方式復(fù)雜舷蒲,金屬3D打印只要一次施作過程,皆能精準(zhǔn)的同時(shí)完成模具與異型水路友多。
異型水路的效益體現(xiàn)在哪里牲平?
根據(jù)3DSystems所分享的Bastech成功案例,可以得知異型水路結(jié)合3D打印技術(shù)的加持下改良過后的模具可以繞過頂銷與固定螺絲锥约,即使水路距離區(qū)域較遠(yuǎn)帖奠,也能夠達(dá)到理想的冷卻質(zhì)量。異型水路的效益如下:
模具設(shè)計(jì)時(shí)間減少75%
制造端人力可以節(jié)省50%
省下14%射出模具生產(chǎn)周期
制造費(fèi)用得以節(jié)省16%
注:該數(shù)據(jù)僅供參考
當(dāng)然侮搭,并不是所有的模具都需要異型水路設(shè)計(jì)创邦,因?yàn)楫愋退返膬r(jià)格比傳統(tǒng)水路貴比紫。一般來說,產(chǎn)品形狀復(fù)雜而無法有效散熱丝您、薄壁等對(duì)溫度異常敏感蕾捣、對(duì)制品質(zhì)量要求高的產(chǎn)品都需要有異型水路的模具。
異型水路的制造方法有哪些但珍?
異型水路傳統(tǒng)CNC無法制造齐寻,目前常見的制造方法有3D金屬鐳射燒結(jié)法和擴(kuò)散焊接法。
3D金屬鐳射燒結(jié)法即為直接金屬激光燒結(jié)技術(shù)(DirectMetalLaser-Sintering)绎术,通過高能激光束融化層層堆疊的金屬粉末刨吸,從而得到特定形狀產(chǎn)品。
擴(kuò)散焊接為高溫材诽、高壓及真空環(huán)境下底挫,兩個(gè)(或兩個(gè)以上)模具部件相連接的平面焊接技術(shù)。
擴(kuò)散焊接相對(duì)3D金屬鐳射燒結(jié)岳守,制作模具的時(shí)間、成本都較低碌冶;但異型水路越復(fù)雜湿痢,擴(kuò)散焊接需要的時(shí)間和部件數(shù)目就越多,而3D金屬鐳射燒結(jié)法理論上幾乎不受影響扑庞。所以說譬重,擴(kuò)散焊接適用于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的異型水路。
異型水路實(shí)例分析
如圖所示罐氨,產(chǎn)品幾何類似一個(gè)具有開口的長(zhǎng)條物品臀规,長(zhǎng)約9公分,開口深度約5公分栅隐;該產(chǎn)品開口區(qū)域因幾何設(shè)計(jì)產(chǎn)生溫度積熱并引發(fā)翹曲問題塔嬉,由于開口深度過深,局部散熱不易租悄,冷卻周期過長(zhǎng)谨究。
下面兩圖為傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)案進(jìn)行的3D模流分析結(jié)果,由模具剖面溫度來看诲操,開口底部有相當(dāng)明顯的積熱問題烟瞳,模面溫差高達(dá)40℃,造成產(chǎn)品嚴(yán)重翹曲問題帮伙;
由CAE分析與實(shí)際開模結(jié)果都顯示產(chǎn)品開口有相當(dāng)明顯的變形航娩,無法滿足組裝精度要求。如下圖所示鹰党。
由于產(chǎn)品本身是裝配件炫茄,在考慮先天幾何限制后虹体,決定采用異型水路來解決上述問題,水路設(shè)計(jì)方式如圖所示问嬉。
進(jìn)一步進(jìn)行產(chǎn)品翹曲分析碱暗,如圖所示,翹曲問題已大幅改善炮姑,客戶所關(guān)心的開口尺寸變形已大幅降低25.6%杖户。
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