带有绝热层的组合式模仁的热响应纸箱机械

带有绝热层的组合式模仁的热响应

带有绝热层的组合式模仁的热响应 2012： 1热分析几何模型 缩短换热通道与绝热层的距离是提高SRHCM工艺换热效率的有效途径。但是整体式模仁的制造工艺决定了这个距离不能无限减小。组合式模仁是国外食业普遍采用的模具结构，模仁由高光而壳和支撑背板组合而成，在高光而壳和支撑背板之间加工截而细小、密集的随形换热通道。这种结构换热速度快，但是由于金属背板的存在仍然会导致传热量浪费。 作为有益的尝试，本文提出如图8所示的带有绝热层的组合式模仁模具二维几何模型，以下称该模型为模型2。此模型的主要特点是高光而壳反而铣削加工出带有支撑肋的U形随形换热通道，既可以在注射成型时提供背压防止型腔发生变形，又可以增大换热而积利于传热。U形换热通道有效换热侧而与型腔而的距离更趋于一致，且平均距离更小，将有效善型腔而的热均匀度和换热速度。并且U形槽加工方便且容易获得较高的表而光洁度。 2热响应模拟及分析 为便于比较，初始条件与边界条件同l．2，利用ANSYS软件构建有限元模型并求解。冈9为模型2型腔而A点加热阶段的温度响应，如其所示，在10．45秒A点温度高于1 20℃，比模型1省时50秒。 如换热通道右侧的等温线呈由上至下的条状分布，等温线与其在型腔而上的投影之间的距离沿竖直方向的波动比图4缓和，说明型腔而上各点温度变化更趋于同速。在一个注射周期内，模型2换热时间比模型1节省12．O9秒，效果显著。绝热层直接作为换热通道在模具基体侧的孔壁，故向模具基体方向的传热量非常小可以忽略。型腔而方向的有效传热量成为主流，传热效率较高能量浪费较少。 (1)通过对SRHCM工艺中常用的整体式模仁传热模拟分析，找到了注射剧期长及能量消耗高的主要因素。即圆孔作为换热通道带来的型腔而换热速度和温度的不均匀，最终导致了注射剧期长。而向模具基体方向的传热导致了SRHCM工艺能量消耗高。 (2)本文提出的带宵绝热层的组合式模仁换热结构，以铣削U形槽作为换热通道。有效降低了不必要的传热，并显著提高了换热响应速度。加热、冷却阶段所用换热时间比整体式模仁分别缩短35．7％年n24．9％。并且新模型可以获得更高的热均匀度，有利于沣塑成型。 (3)本文提出的带宵绝热层的组合式模仁换热结构，是降低SRHCM沣塑生产能量消耗和提高其生产效率的有效途径，具有现实意义，但是耐压并具有较高刚件的绝热材料是该换热结构得以实现的关键，需要进一步寻找和研制。

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