本文關(guān)鍵詞：整體式熱流道系統(tǒng)鑄鋁式熱噴嘴的優(yōu)化工藝研究

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【摘要】：隨著改革開放的不斷深入,我國(guó)模具行業(yè)得到了快速發(fā)展,模具熱流道作為模具的重要組成部分,也得到了大規(guī)模的推廣,如今整體式熱流道系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于各類型模具生產(chǎn)制造中。熱噴嘴是整體式熱流道系統(tǒng)的核心部件,與模具型腔直接接觸,實(shí)際生產(chǎn)中的鑄鋁式熱噴嘴工藝設(shè)計(jì)主要依靠工程師的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì),隨意性較強(qiáng),缺乏設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用中常導(dǎo)致諸如流延、拉絲、不出膠等注射缺陷問題的發(fā)生,既延誤生產(chǎn)進(jìn)度,又增加售后成本,給企業(yè)造成不必要的損失。因此,有必要對(duì)熱噴嘴進(jìn)行工藝優(yōu)化設(shè)計(jì),制定工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。熱分析對(duì)熱噴嘴質(zhì)量有著決定性的作用,熱分析控制對(duì)改善工藝有著重要意義。有限元分析軟件ANSYS workbench是熱平衡分析的重要手段,通過調(diào)節(jié)不同的工藝參數(shù),模擬出溫度場(chǎng)分布,總結(jié)出參數(shù)與溫度間的關(guān)系,有助于改進(jìn)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方式,防止熱噴嘴成型缺陷的發(fā)生。論文的主要內(nèi)容包括：ANSYS workbench換熱系數(shù)研究。換熱系數(shù)是影響熱分析模擬精度的主要原因,迄今為止尚未找到定量分析該系數(shù)的理論和方法,也未找到直接測(cè)量的試驗(yàn)設(shè)備。換熱系數(shù)是開展優(yōu)化設(shè)計(jì)的第一步,是后續(xù)研究的理論依據(jù),研究成果可彌補(bǔ)這一領(lǐng)域的空白。試驗(yàn)中利用反求法擬合模擬與實(shí)際工況溫度,反求出換熱系數(shù)。換熱系數(shù)驗(yàn)證性試驗(yàn)。反求出的換熱系數(shù)用于模擬熱噴嘴的換熱,設(shè)計(jì)實(shí)體模型,實(shí)測(cè)模型溫度,將實(shí)際工況溫度與模擬溫度對(duì)比,并將兩者控制在允許的偏差范圍內(nèi),驗(yàn)證換熱系數(shù)的準(zhǔn)確性,分析熱噴嘴設(shè)計(jì)缺陷,提出工藝改進(jìn)方法。熱噴嘴優(yōu)化工藝研究。影響熱噴嘴設(shè)計(jì)的主要參數(shù)有三個(gè)：絕熱層厚度設(shè)定、發(fā)熱圈合理配置、熱噴嘴澆口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。優(yōu)化的主要方法如下：探究不同的絕熱層厚度與溫度場(chǎng)的函數(shù)關(guān)系,找出最優(yōu)絕熱層厚度值。模擬不同發(fā)熱圈間距、成型材料、熱噴嘴徑向大小的溫度場(chǎng)分布,總結(jié)出三者間的關(guān)系,完善鑄鋁式熱噴嘴的設(shè)計(jì)流程,制定工藝配置標(biāo)準(zhǔn)。探究控溫點(diǎn)至圓錐型澆口頂端距離a、澆口與模具接觸高度值h之間的溫度關(guān)系,制定熱噴嘴澆口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),降低生產(chǎn)過程中的注射成型缺陷。
【關(guān)鍵詞】：熱流道 熱噴嘴 熱分析 反求法 換熱系數(shù) ANSYS workbench
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG23
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• Contents10-13
• 第一章 緒論13-25
• 1.1 研究背景及意義13-19
• 1.1.1 熱流道技術(shù)的發(fā)展13-15
• 1.1.2 整體式熱流道系統(tǒng)及熱噴嘴簡(jiǎn)介15-18
• 1.1.3 鑄鋁式熱噴嘴面臨的問題18
• 1.1.4 研究意義18-19
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-24
• 1.2.1 熱噴嘴研究現(xiàn)狀19-20
• 1.2.2 熱分析現(xiàn)狀20-22
• 1.2.3 換熱系數(shù)研究22-24
• 1.3 課題來源及主要研究?jī)?nèi)容24-25
• 1.3.1 課題來源24
• 1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容24-25
• 第二章 鑄鋁式熱噴嘴傳熱學(xué)理論基礎(chǔ)25-38
• 2.1 傳熱學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)25-31
• 2.1.1 熱傳導(dǎo)25-27
• 2.1.2 對(duì)流換熱27-29
• 2.1.3 熱輻射29-30
• 2.1.4 界面接觸換熱30-31
• 2.2 鑄鋁式熱噴嘴的熱平衡31-35
• 2.3 傳熱學(xué)有限元分析35-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 第三章 鑄鋁式熱噴嘴換熱系數(shù)的試驗(yàn)研究38-61
• 3.1 換熱系數(shù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)39-46
• 3.1.1 對(duì)流換熱系數(shù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)39-42
• 3.1.2 界面接觸換熱系數(shù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)42-43
• 3.1.3 有限元模型設(shè)計(jì)43-44
• 3.1.4 模擬結(jié)果及分析44-46
• 3.2 反求法求解換熱系數(shù)46-57
• 3.2.1 反求法概況46-47
• 3.2.2 反求法特點(diǎn)47-48
• 3.2.3 確定過程48-57
• 3.3 換熱系數(shù)驗(yàn)證試驗(yàn)57-60
• 3.3.1 試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)過程57-59
• 3.3.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析59-60
• 3.4 本章小結(jié)60-61
• 第四章 基于換熱系數(shù)的鑄鋁式熱噴嘴優(yōu)化工藝研究61-82
• 4.1 熱絕緣層優(yōu)化研究62-67
• 4.1.1 熱絕緣層厚度試驗(yàn)62-64
• 4.1.2 數(shù)據(jù)處理及分析64-67
• 4.2 鑄鋁式發(fā)熱圈配置優(yōu)化研究67-74
• 4.2.1 發(fā)熱圈配置試驗(yàn)68-70
• 4.2.2 數(shù)據(jù)處理及分析70-72
• 4.2.3 鑄鋁式發(fā)熱圈配置標(biāo)準(zhǔn)72-74
• 4.3 熱噴嘴澆口結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究74-81
• 4.3.1 鑄鋁式熱噴嘴澆口傳熱試驗(yàn)75-78
• 4.3.2 數(shù)據(jù)處理及分析78-80
• 4.3.3 熱噴嘴澆口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)80-81
• 4.4 本章小結(jié)81-82
• 結(jié)論與展望82-84
• 參考文獻(xiàn)84-89
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文89-91
• 致謝9

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