• 제목/요약/키워드: 금형 냉각

검색결과 132건 처리시간 0.03초

오류역전파 알고리즘을 이용한 사출성형 금형 냉각회로 최적화 (Injection Mold Cooling Circuit Optimization by Back-Propagation Algorithm)

  • 이병옥;태준성;최재혁
    • 한국생산제조학회지
    • /
    • 제18권4호
    • /
    • pp.430-435
    • /
    • 2009
  • The cooling stage greatly affects the product quality in the injection molding process. The cooling system that minimizes temperature variance in the product surface will improve the quality and the productivity of products. The cooling circuit optimization problem that was once solved by a response surface method with 4 design variables. It took too much time for the optimization as an industrial design tool. It is desirable to reduce the optimization time. Therefore, we tried the back-propagation algorithm of artificial neural network(BPN) to find an optimum solution in the cooling circuit design in this research. We tried various ways to select training points for the BPN. The same optimum solution was obtained by applying the BPN with reduced number of training points by the fractional factorial design.

  • PDF

차량용 플라스틱 혼 커버의 사출성형 싸이클 타임 개선을 위한 냉각 채널의 수치해석 연구 (Numerical Analysis of Cooling Channels for Injection Molding Cycle Time Improvement of Plastic Horn Cover for an Automobile)

  • 한성렬
    • 한국기계가공학회지
    • /
    • 제17권5호
    • /
    • pp.84-90
    • /
    • 2018
  • When producing a plastic horn cover for an automobile, since the interval between the ribs on the inner surface is narrow, conventional cooling channels cannot be applied and cooling of the mold is difficult. For this reason, the molding operation cannot be completed within a set cycle time. In this study, a conformal cooling channel was applied on the mold to solve the cooling problem. Injection molding simulation was carried out to confirm the effectiveness of the conformal cooling channel. In the analysis results, the mold temperature at the rib section decreased by 33%, and the mold temperature also decreased by 31%. This reduction in temperature allowed for molding within a set cycle time and demonstrated the effectiveness of the conformal cooling channel.

사출성형 CAE해석을 이용한 성형품의 Weldline과 변형에 관한 연구 (Effect of Processing Conditions on the Weldlines and Shinkage of Injection-Molded parts by using both CAE and Experiment)

  • 정재엽;김동학
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
    • /
    • pp.371-374
    • /
    • 2008
  • 본 연구에서는 무도장 Weldless 평가금형을 이용하여 사출성형 공정조건에 따라 다양한 형태의 변형이 생기는 성형품을 CAE를 통하여 ABS와 PC의 사출조건 냉각시간, 보압의 유/무 등에 따라서 발생되는 문제점과 변형량을 예측하고, 실제 사출성형 되어진 성형품과의 비교 분석을 통하여 사출성형 CAE 해석을 실제 사출성형 공정에서의 활용방안에 대하여 검토하였다.

  • PDF

경계요소법을 이용한 주철제 주형의 온도해석에 관한 연구 (A Study on the Temperature Analysis of Casting Mould by Boundary Element Method)

  • 민수홍;조의일;김옥삼
    • 대한기계학회논문집
    • /
    • 제16권3호
    • /
    • pp.485-496
    • /
    • 1992
  • 본 연구에서는 제철, 제강공정에서 많이 사용하고 있는 C22FR1.4형의 주형을 상사적으로 축소시킨 주철제(GC25) 주형에 순알루미늄(순도99%)의 주물을 용입하여 응고 및 냉각 과정의 주물 및 주철제 주형에 미치는 열의 영향에 관하여 2차원 비정상 열전도 문제를 경계요소법으로 해석하고 실험을 통하여 검증하였다.

금형주조장치의 예열온도에 따른 타이어 몰드용 AC7A 주조재의 열변형에 관한 연구 (A Study on Thermal Deformations of AC7A Tire Mold Casting Material by Pre-Heating Temperatures of Permanent Casting System)

  • 최제세;최병희
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제14권6호
    • /
    • pp.2596-2603
    • /
    • 2013
  • 타이어 몰드의 내구성과 정밀도는 타이어의 품질을 결정하는 매우 중요한 요인이다. 그러나 타이어 몰드를 제작하는데 있어서 밀폐된 주조장치 안에서 발생하는 주물의 열변형을 측정하는 데는 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 금형주조장치의 예열온도에 따른 타이어 몰드용 AC7A 주조재의 온도분포, 변위, 응력과 같은 열변형을 수치해석을 통해 분석하였고, 동일 조건하에서 AC7A 주조재의 온도분포를 실험을 통해 측정하여 수치해석 결과와 비교하였다. 수치해석을 위해 상용프로그램인 "COMSOL Multiphysics"를 사용하였고, 금형주조장치의 예열온도를 $150^{\circ}C$, $200^{\circ}C$, $250^{\circ}C$, $300^{\circ}C$로 바꾸어 수치해석을 실행하였다. 수치해석 결과 금형주조장치의 예열온도가 $300^{\circ}C$였을 경우에 주조재의 평균변위와 평균응력은 각각 0.25mm와 0.351GPa로 가장 작게 나타났고, 평균온도는 $374.27^{\circ}C$로 온도가 가장 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 수치해석에 의한 온도분포 결과와 실험에 의한 온도분포 결과를 비교하였을 때, 냉각 초기에 상변화과정에서 발생하는 잠열로 인해 약간의 온도차이가 발생하였으나, 그 구간을 제외하고는 거의 비슷한 냉각패턴을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

깊이가 깊은 제품의 사출성형에서 보압조건에 따른 캐비티 내압의 분석 (Analysis of Cavity Pressure for Packing Conditions in Injection Molding of a Deep Depth Product)

  • 김동우;강민아;김혁;류민영
    • 폴리머
    • /
    • 제36권6호
    • /
    • pp.685-692
    • /
    • 2012
  • 사출성형공정은 충전, 보압, 냉각, 이형 및 취출 순서로 이루어진다. 이러한 공정 중 보압단계에서 캐비티 내에 가장 큰 압력이 주어진다. 따라서 캐비티 내압은 보압전환 시점과 보압의 크기에 가장 크게 영향을 받는다. 캐비티의 큰 내압은 금형에 큰 응력을 집중시켜 금형을 손상시킬 우려가 있으므로 캐비티 내압을 관찰하고 조절하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 이론해석과 실험을 통하여 보압전환 시점과 보압의 크기에 따라 캐비티 내압을 분석하였다. 보압전환 시점이 늦어짐에 따라서 내압이 증가하였다. 또한 보압전환이 늦어지면서 충전시간이 길게 되어 전체적으로 압력을 받는 시간이 길어져 보압 이후 냉각이 끝난 후에도 잔여압력이 존재하였다. 캐비티 내의 압력은 보압크기가 커질수록 비례적으로 증가하는 경향을 보였다. 역시 보압의 크기가 클수록 냉각 후 잔여압력이 증가하였다. 결과적으로 보압전환 시점이 늦고 보압크기가 크면 캐비티 내에 높은 압력이 형성되고 냉각이 끝난 후에도 잔여압력이 존재함을 알 수 있었다. 실험과 해석을 비교해 보았을 때 전체적인 경향은 매우 유사하였으나 해석에서는 잔여압력을 예측하지 못하였다. 캐비티 내압 조절을 위해서는 보압조건의 설정이 중요하며 CAE 해석을 통하여 최적 조건 설정이 가능함을 알 수 있었다.

부분적으로 후육부를 가지는 평판형 제품의 제작을 위한 사출성형 금형의 냉각채널 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Cooling Channels of Injection Mould to Manufacture a Flat Part with a Partly Thick Volume)

  • 안동규;박민우;김형수
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제29권8호
    • /
    • pp.824-833
    • /
    • 2012
  • The shrinkage and the warpage of the moulded part are influenced by the design of the product and injection mould. In a flat part with a partly thick volume, the warpage of the flat part is created from the difference of the shrinkage between thin and thick regions. The warpage of the flat part with a partly thick volume can be reduced by a proper design of the cooling system in the injection mould. The goal of this paper is to design properly cooling channels of injection mould to manufacture a flat part with a partly thick volume. The conformal cooling channel is adopted to improve cooling characteristics of a region with the thick volume. The linear cooling channels are assigned to the other region. The proper design of the conformal cooling channels is obtained from three-dimensional injection molding analysis for various design alternatives. The moulding characteristics of the designed mould with both conformal and linear cooling channels are compared to those of the mould with linear cooling channels from viewpoints of temperature, shrinkage and warpage of the moulded part using numerical analysis. Injection mould with both conformal and linear cooling channels for the flat part with a partially thick volume is fabricated. In addition, injection moulding experiments are performed using the fabricated mould. From the results of the injection moulding experiments, it has been shown that the designed mould can successfully fabricate the flat part with a partially thick volume.

곡선형 형상적응형 냉각채널을 갖는 금형 코어 제작을 위한 DMT 공정개발 (Development of Direct Metal Tooling (DMT) Process for Injection Mold Core with Curved Conformal Cooling Channel)

  • 한지수;유만준;이민규;이윤선;김우성;이호진;김다혜;성지현;차경제
    • 한국기계가공학회지
    • /
    • 제18권11호
    • /
    • pp.103-108
    • /
    • 2019
  • The cooling rate and the uniformity of mold temperature, in the injection molding process, possess great influences on the productivity and quality of replications. The conformal cooling channel, which is of a uniform spacing from the mold cavity by the metal additive manufacturing process, receives much attention recently. The purpose of this study is to develop a mold core with a curved conformal cooling channel for a pottery-shaped thick-wall cosmetic container through the hybrid method of direct metal tooling (DMT) process. In this study, we design a mold core that contains the curved cooling channel for the container. A method that divides the cavity is proposed and the DMT process is carried out to form the curved cooling channel. The test mold core, with the curved conformal cooling channel, has been fabricated by the proposed method to confirm the feasibility of the design concept. We show that no leakage is observed for the additive manufactured test mold core, and its physical properties demonstrate that it can be sufficiently used as the injection mold core.

CO2 냉각모듈을 적용한 고곡률 성형품의 사출금형 급속냉각 (Rapid cooling of injection mold for high-curvature parts using CO2 cooling module)

  • 이세호;이호상
    • Design & Manufacturing
    • /
    • 제16권4호
    • /
    • pp.67-74
    • /
    • 2022
  • Injection molding is a cyclic process comprising of cooling phase as the largest part of this cycle. Providing efficient cooling in lesser cycle times is of significant importance in the molding industry. Recently, lots of researches have been done for rapid cooling of a hot-spot area using CO2 in injection molding. The CO2 flows under high pressure through small, flexible capillary tubes to the point of use, where it expands to create a snow and gas mixture at a temperature of -79℃. The gaseous CO2 removes heat from the mold and releases it into the atmosphere. In this paper, a CO2 cooling module was applied to an injection mold in order to cool a large area cavity uniformly and quickly, and the cooling performance of the injection mold was investigated. The product was a high-curvature molded part with a molding area of 300x100mm. Heat cartridges were installed in a stationary mold, and CO2 cooling module was inserted inside a movable mold. Through structural analysis, it was confirmed that the maximum deformation of mold with CO2 cooling module was 0.09mm. A CO2 feed system with a heat exchanger was used for cooling experiments. The CO2 was injected into the holes on both sides of the supply pipe of the cooling module and discharged through hexagon blocks to cool the mold. It took 5.8 seconds to cool the mold from an average temperature of 140℃ to 70℃. Through the experiment using CO2 cooling module, it was found that a cooling rate of up to 12.98℃/s and an average of 10.18℃/s could be achieved.