Plastics_1_2_2016

w w w . p l a s t i c s . r u 16 ТЕМА НОМЕРА /ЛИТЬЕ И ЭКСТРУЗИЯ: ЧТО НОВОГО? П Л А С Т И К С № 1 - 2 ( 1 5 3 ) 2 0 1 6 Оценка работоспособности системы охлаждения Эффективно работающая система охлаж- дения литьевой формы должна за время цикла литья обеспечить отвод тепла Q М , по- ступившего с расплавом ТПМ, что позволит ему охладиться до температуры, при которой отливка извлекается из литьевой формы без повреждений: Q М = - ——————— (1), где Q М = ———; c р — средняя теплоемкость полимерного материала в пределах темпера- тур его пребывания в литьевой форме, ———; m —масса отливки, кг; T к — температура ли- тьевой формы, К; T л — температура распла- ва, К; τ ц — цикл литья, с. Расплав, поступая в литьевую форму, имеет температуру литья ( Т л ) и за время цикла должен охладиться до температуры отливки перед извлечени- ем ( Т к ). Интенсивность и равномерность охлаж- дения отливки зависят от расположения каналов охлаждения относительно фор- мообразующих поверхностей (пуансон, матрица), количества каналов и их геоме- трии, скорости движения теплоносителя (хладагента) в каналах охлаждения и других факторов. Недостаточная интенсивность охлажде- ния приводит к увеличению времени охлаж- дения отливки τ о относительно расчетной величины, а значит, и цикла литья τ ц и, со- ответственно, к удорожанию отливки [1]: τ ц = τ пв + τ о (2), где τ пв — время впрыска, выдержки под дав- лением и механических перемещений, с; τ о = - ———·ln (—)· ———— (3), где τ о — время охлаждения, с; δ — толщина стенки детали из ТПМ, м; α — коэффициент температуропроводности ТПМ, м 2 /с; T к , T ф , T л — температура, до которой охлаждается отливка, температура литьевой формы, тем- пература поступающего в форму расплава, °С. Таким образом, можно утверждать, что при повышении температуры стенки фор- Себестоимость изготовления деталей из термопластичных полимерных материалов (ТПМ) напрямую зависит от времени цикла литья под давлением, 70% которого занимает время охлаждения. Система охлаждения литьевой формы предназначена для отвода тепла, поступающего с расплавом в течение каждого цикла литья. Отмечено, что скорость отвода тепла постепенно меняется, и ее падение вызывает рост времени охлаждения, а значит, и всего цикла литья, что приводит к снижению производительности литьевой формы и увеличению себестоимости отливаемых деталей. При этом расчеты тепловых режимов, приведенные в технической литературе, не позволяют прогнозировать изменение скорости отвода тепла от расплава в литьевой форме Эффективность системы охлаждения литьевой формы Михаил БУЛАТОВ, д.т.н., профессор Московского государственного машиностроительного университета, Владимир ДУВИДЗОН, главный конструктор ООО «Инженерная фирма «АБ Универсал» c р ·m·(T л -T к ) τ ц кДж с кДж кг· К δ 4 T к -T ф π 2 · α π T л -T ф         Фото EMB