基于數(shù)據(jù)模擬的長型熱噴嘴熱平衡分析及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、近年來熱流道注射技術(shù)已經(jīng)在汽車、通訊、家電、醫(yī)療和日用品等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，有著巨大的成本優(yōu)勢，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟效益，但熱流道技術(shù)在生產(chǎn)過程中還面臨一些問題。首先是結(jié)構(gòu)的限制不能直接對熱噴嘴澆口進行加熱，只能由熱噴嘴本體通過熱傳導(dǎo)的方式供熱，導(dǎo)致熱噴嘴澆口處的溫度會比本體溫度偏低；其次澆口與相對低溫的模具相接處，導(dǎo)致大量的熱損失，引起澆口處溫度的降低。較低的澆口溫度會影響注射成型的制件質(zhì)量，對溫度敏感的塑料材料尤其突出，為此必須對熱噴

2、嘴的結(jié)構(gòu)、發(fā)熱絲布置等進行優(yōu)化，特別是對長型的熱噴嘴。
　　 本論文基于現(xiàn)代計算機技術(shù)的熱分析軟件，建立計算機仿真模型，運用CAE分析平臺ANSYS Workbench對熱噴嘴的整個加熱過程進行數(shù)值仿真，模擬熱流道長型熱噴嘴的整體加熱溫度場，分析影響整個熱噴嘴溫度場熱均衡的因素，對各種加熱結(jié)構(gòu)的熱噴嘴進行模擬分析和實驗測量。根據(jù)模擬分析和實驗測量的數(shù)據(jù)總結(jié)長型熱噴嘴在加熱過程中的溫度場與加熱絲纏繞的關(guān)系，優(yōu)化熱噴嘴尤其是長型熱噴

3、嘴的加熱結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　 論文首先對生產(chǎn)中遇到的個案(汽車保險杠)進行模擬分析，驗證和評估CAE分析在熱流道系統(tǒng)以及熱噴嘴溫度場中應(yīng)用的可行性。通過對汽車保險杠的熱噴嘴分析及改進，知道CAE分析能基本反映熱噴嘴的溫度場分布情況，為熱流道的設(shè)計、生產(chǎn)以及制造提供一定的指導(dǎo)和幫助。
　　 對熱噴嘴進行一般情況的模擬，探索熱噴嘴在加熱過程中的溫度場與加熱絲的功率、纏繞方法、結(jié)構(gòu)形式以及熱噴嘴與模具接觸等各種因素的關(guān)系。對諸多因

4、素逐項進行分析，并且用實驗來驗證模擬分析的結(jié)果以及模擬結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)之間的差別，探索影響整個熱噴嘴溫度場的主要因素，從而改進熱噴嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　 目前，熱流道在國內(nèi)的應(yīng)用比較多，但是對其理論的研究相對較少，導(dǎo)致國內(nèi)的熱流道模具供應(yīng)商提供的大多是低端產(chǎn)品，產(chǎn)品特色和自主知識產(chǎn)權(quán)相對缺乏，國內(nèi)的熱流道模具市場被歐美發(fā)達國家的少數(shù)制造商壟斷的局面一直沒有改觀。本文通過對熱流道的溫度場進行CAE分析，探索熱流道加熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計，指導(dǎo)熱