3D打印模具設(shè)計冷卻水路參考方法

傳統(tǒng)的模具內(nèi)，冷卻水路是通過交叉鉆孔產(chǎn)生內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，并通過內(nèi)置流體插頭來調(diào)整流速和方向。金屬3D打印技術(shù)在模具冷卻水路制造中的應(yīng)用則突破了交叉鉆孔方式對冷卻水路設(shè)計的限制?，F(xiàn)在，模具設(shè)計企業(yè)可以設(shè)計出更靠近模具冷卻表面的隨形水路，它們具有平滑的角落，更快的流量和更高的冷卻效率。

1.水路的直徑
使用鉆孔方式制造的傳統(tǒng)冷卻水路，常用的直徑為7/16英寸（約11.11mm）。通過這種方式制造的冷卻水路，如果直徑過大，將可能導(dǎo)致水路難以接近模具表面，同時避開模具部件。如果直徑過小，在水路加工時可能會發(fā)生鉆頭漂移。雖然，增材制造技術(shù)規(guī)避了鉆孔方式的一些局限性，但是在設(shè)計水路時，仍需將直徑設(shè)定在經(jīng)過實踐驗證的常用尺寸范圍內(nèi)，從而降低這種技術(shù)的不確定性。

2.橫截面面積
在通過鉆孔方式加工冷卻水路時，水路的橫截面積始終是保持不變的。盡管通過3D打印技術(shù)可以制造出一條擁有多種不同形狀的水路，但是，在設(shè)計3D打印隨形冷卻水路時，應(yīng)保持水路的橫截面積不變，從而保證恒定體積的冷卻液體通過水路。

3.與模具表面的距離

對于冷卻水路與模具表面的距離，并沒有一個固定的規(guī)定，例如，有的企業(yè)在設(shè)計時保留的距離恰好等于水路直徑的距離，而有的企業(yè)保留的距離為水路直徑的2倍。
對于大多數(shù)隨形冷卻水路來說，與模具表面的距離取決于零件的幾何形狀。在設(shè)計與模具表面的距離時，有一個需要遵守的原則是，使隨形水路與模具表面始終保持相同的距離，從而達(dá)到均勻的冷卻效果。

4.冷卻水路的長度
在使用鉆孔方式加工冷卻水路時，如果鉆孔時產(chǎn)生的碎屑未被排空，則可能發(fā)生鉆頭漂移或損壞。在這種情況下，人們會選擇將冷卻水路設(shè)計得盡量短一些。
盡管通過3D打印技術(shù)制造隨形冷卻水路，不存在刀具損壞等問題，但是，在設(shè)計時仍不建議將水路設(shè)計得過長。這是由于冷卻水在較短的冷卻水路中可以更為迅速地進(jìn)出，使熱分布更為均勻。

5.截面積的另一個規(guī)則
由于多條短的冷卻水路能夠更加均勻地進(jìn)行冷卻，所以，有的隨形冷卻水路是按照毛細(xì)管的思路來設(shè)計的，即：一條大的冷卻水路被分為多條小而短的水路，然后再匯入一條大的水路。在這種情況下，多條小水路的橫截面積總和應(yīng)等于大水路入口和出口的橫截面積，從而確保水的均勻流動，進(jìn)一步降低翹曲的風(fēng)險。

6.旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)
模具冷卻水路中的水量是影響模具冷卻時間的因素，水量越大冷卻循環(huán)時間越短。另一個影響因素是水湍流。雖然3D打印隨形冷卻水路的內(nèi)表面由于沒有經(jīng)過拋光，所以會產(chǎn)生一些湍流，但是如果在設(shè)計時增加旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，則可以產(chǎn)生更多的湍流。

以上這些設(shè)計規(guī)則，并不是成功3D打印隨形冷卻水路所需要關(guān)注的全部規(guī)則。模具制造用戶在進(jìn)行3D打印隨形冷卻水路設(shè)計時，應(yīng)對注塑模具制造有系統(tǒng)的了解。傳統(tǒng)的模具冷卻水路設(shè)計原則中有很多值得借鑒的經(jīng)驗，這些經(jīng)驗是有效設(shè)計3D打印隨形冷卻水路的基礎(chǔ)。


來源： 未來工場
延伸閱讀：
3D打印模具冷卻水路設(shè)計中的幾點注意事項

水湍流越多冷却效果越好嘛？是这样吗？求大神解答啊。

a864a 發(fā)表于 2017-11-22 19:21
水湍流越多冷卻效果越好嘛A ...

是的   冷卻效果越好    效率越高   不過特別快了也不行   

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