[发明专利]一种热成型模具各腔工作流量的计算方法

说明书

本发明涉及模具制造技术领域，具体的讲是一种热成型模具各腔工作流量的计算方法，利用水道仿真模型，取模块冷却水道入水口工作压力初值，并记录相应的流量；将上述记录的数值拟合成一元二次曲线，根据方程公式计算出拟合常数，获得模块工作压力与对应的冷却水流量的计算公式；记录热交换器出、入口的压力以及入口的流量，将记录的相关数值进行同样的拟合计算，获得热交换器工作压力下与对应的冷却水流量的计算公式；计算热交换器的工作流量及工作压力、模块冷却水道工作压力及各冷却模块中冷却水道的流量，本发明节省了大量的分析时间，快速算出各腔压力与流量，可以快速寻找到需要调节的水阀，并且清楚直观的明白需要调节的量的大小。

技术领域

本发明涉及模具制造技术领域，具体的讲是一种热成型模具各腔工作流量的计算方法。

背景技术

汽车热成形零件应用越来越广泛，开发热成形模具时，为了避免模具上温度不均，并减少保压淬火的时间，一般会在模具内布置水管，带着模具上的热量。一般借助于有限元和流体分析软件，对单套模具的冷却系统的流速进行分析，判断水道设计的合理性；对单套模具进行模温分析，分析冷却的均匀性以及保压时间。

热成形能耗比较高，为了降低生成制造成本，一般采用多腔模具，如图2所示，可组合成2腔、3腔、4腔或更多。单套模具的分析和计算可能都没有问题，但多套模具组合在一起，而泵的流量有限，这就涉及到流量在各模腔中流量分配问题。分配不合理，可能导致部分模腔流量很大，部分模腔流量很小，这会导致某腔热成形零件不合格，或保压淬火时间太长。流量分配合理，一般指的是各腔模具都满足冷却速率要求，整体的冷却时间最小。

多套模具组合在一起，压机上只能显示每个进水口的流量，而这些进水口，通过水阀重新分配后，每套模具的上下模的流量不知道。即使发现模具过热问题，调试人员也不清楚，调整哪一个水阀，调整量是多少。多腔模具的流量分配，与泵的工作特性，各套模具的阻力特性等相关。同一泵要给多套模具的上下模供水，采用仿真计算，计算量大，耗费的计算资源大，甚至由于模型太大，无法出仿真结果，因此有必要提供一种新的多腔模具的流量分配理论计算法方法。

发明内容

本发明突破了现有技术的难题，设计了一种利用仿真模型计算热成型模具的各腔工作流量的计算方法。

为了达到上述目的，本发明设计了一种热成型模具各腔工作流量的计算方法，其特征在于：按如下步骤进行计算：

步骤1：利用水道仿真模型，在0~0.5之间任意取i个数值作为模块冷却水道入水口工作压力初值p_i，并记录相应压力初值下模块冷却水道的流量Q（p_i）；

步骤2：将模块冷却水道入水口工作压力初值与对应的冷却水流量拟合成一元二次曲线；

步骤3：对每个模腔的上、下模的压力和流量关系都按照步骤2进行拟合，之后根据一元二次方程公式计算出拟合常数k₀、k₁、k₂，从而获得模块冷却水道入水口工作压力与对应的冷却水流量的计算公式：，其中Q（p_i）为模块冷却水道入水口流量，p_i 为模块冷却水道入水口工作压力初值，k₀、k₁、k₂均为公式拟合常数，Q_i（p）为第i个模块在冷却水道工作压力下的入水口流量，p为模块冷却水道工作压力；

步骤4：测量热交换器入口压力p_Ji和出口的压力p_Ji’，以及入口的流量Q_J，并记录；