如何设计模具单头电加热管?

原创 2020-04-12 21:58  阅读

  在使用高功率模具单头电加热管加热金属模块、塑胶模具或者热流道时,我们通常将其插入到加工好的孔中。然而,模具单头电加热管外径及安装孔间的间隙却直接影响模具单头电加热管的使用寿命。间隙太大,模具单头电加热管散热效果差,寿命短;间隙太小,模具单头电加热管更换很费劲,遇到这样的问题,我们又该如何呢?

  模具单头电加热管安装孔大小的选择与电加热管的热密度关系紧密,不同的热密度产生的温度不一样,护套管的膨胀程度也大不相同,所以必须结合两者的关系,制作适合的安装孔尺寸。

  下面的图为电加热管密度、加热模块使用温度以及间隙三者间关系参考数据图表。

  首先,我们先确定被加热物体的使用温度,其次,选择适合尺寸及功率的电加热管,并计算出其热密度;

  (例)选用一支10mm直径的模具单头电加热管,该电加热管的尺寸为9.93±0.03mm,我们选用10m±0.02mm的安装孔径,模具使用温度300度,电热管的最大热密度为多少?长度为200mm的电热管最大功率为多少?

  (1)通过已知数据的计算,我们可以得出安装孔与电热管间的最大间隙为10.02-9.90=0.12mm,从数据上来看,可以查的相应的电加热管的最大热密度为25W/cm2

  (2)通过前面提到的电热管的相关参数可以计算出200mm长的电热管的有效发热长度为180mm,再结合以上查到的最大密度为25W/cm2,我们通过以下公式可得出其最大功率: 电热管功率=热密度*发热长度*电热管直径*3.1416=25*18*3.1416=1413W

  对于模具单头电加热管而言,最重要的是保证加热棒产生的热量能及时的传递到加热介质中,降低加热棒内部材料的温度,以此来有效的提高模具单头电加热管的使用寿命。

  (1)应尽力缩小模具单头电加热管外径与其插入孔径之间的间隙,通常两者间的间隙小于0.1mm,如管径10的加热棒,应是管径10.1以内的孔径。

  (2)安装孔加工时应有效的保证其同轴度及大小公差,如加工时使用铰刀等工具对加工进行修整。

  (3)模具单头电加热管安装前应清理加工内留下的残物,如有机油等残留,加热后会被碳化,从而影响热传导的能力。

  (4)在设计电压下使用不会有问题,使用时的实际功率可以按照一下公式计算得出:

  (例) 额定电压及功率为230V 500W的电热管,使用电压220V,则其使用功率为418.6W,约为额定功率的84%返回搜狐,查看更多

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