基于数值模拟的新型热喷嘴加热器的热性能分析.pdf

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1、第44卷第6期塑料工业2016年6月CHINAPLASTICSINDUSTRY基于数值模拟的新型热喷嘴加热器的热性能分析木贾银行，宋桂珍，屈帅华(太原理工大学机械工程学院，山西太原030024)摘要：设计了一种新型喷嘴加热器，为研究其热性能，运用有限元分析软件ANSYSWorkbench对喷嘴主体结构的加热过程进行了热平衡分析。模拟结果表明，该新型喷嘴加热器加热均匀，加热效率较高，具有良好的热性能，有利于稳定喷嘴热平衡精度和提高注塑产品质量。关键词：热流道；热喷嘴；加热器；有限元模拟；热分析doi：10．3969／j．issn．1005-5770．2016．06．013中图分

2、类号：TG241文献标识码：A文章编号：1005—5770(2016)06—0049—04ThermalPerformanceAnalysisofNewHotNozzleHeaterBasedonNumericalSimulationJIAYinhang．SONGGui．zhen．QUShuai．hua(CollegeofMechanicalEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Anewnozzleheatingelementwasdesigned，andthetherma

3、lequilibriumanalysisontheheatingprocessofthemainstructureofthehotnozzlewasmadebyANSYSWorkbenchsoftwaretostudyitsthermalperformance．Thesimulationresultsdemonstratethatthenewnozzleheatingelementhasanexcellentthermalperformancewithuniformheatingeffectandhighheatingeficiency，whichisinfavorofsta

4、bilizingthenozzle’Sheatbalanceprecisionandimprovingthequalityofinjectionproducts．Keywords：HotRunner；HotNozzle；Heater；FiniteElementSimulation；ThermalAnalysis热流道技术的实现主要是靠在流道中心或周围设式，即卷绕式、整体式、嵌入式。这三种加热器的特置加热元件，并结合一定的温控系统，从而保证流道点分别如下：1)卷绕式加热器是把加热丝直接缠绕内塑料熔体达到注塑成型所需要的温度，制件成型后在喷嘴上，加工工艺简单，制造成本低，维修方便

5、，不需要取出浇注系统凝料。与传统注塑成型工艺相但加热效率和均匀性较低；2)整体式加热器是将加比，热流道技术具有无可比拟的优势，既能节省原材热丝嵌人一个套筒中，热量先由加热丝传递到套筒，料，又可缩短注塑成型周期，提高生产效率⋯，因经热平均后再传递到热喷嘴整体，这种结构加工工艺而成为注塑行业快速发展的热点方向。相对复杂，但加热比较均匀，加热效率高，在实际应在热流道系统中，塑料温度的控制是关键。热流用中较为广泛；3)嵌入式加热器是将加热丝直接嵌道系统温度控制不好将不利于注塑成型，导致出现很入喷嘴本身，加热均匀性不及整体式，但又优于卷绕多产品质量问题J。在热流道系统中，喷嘴位置靠式，

6、而加热效率比整体式和卷绕式要好。其缺点是加近模具型腔，因而其温度分布的均匀性会直接影响到工工艺很复杂，成本很高，嵌入式维修很困难，几乎制件的成型质量。喷嘴整体的温度分布越均匀以及热无法进行更换，而卷绕式和整体式更换很方便J。平衡精度越高，则越有利于注塑成型_3J。喷嘴的热现有的整体加热器结构如图1。本文研究一种新平衡精度由两方面因素决定：1)喷嘴主体所使用材型热喷嘴加热器，希望能降低制造成本，提高加热效料的导热性能；2)喷嘴加热元件的结构形式。在实率，稳定喷嘴热平衡精度。为分析新型喷嘴加热器的际应用中，设计结构合理的加热元件是保证喷嘴热平热性能，运用有限元分析软件ANSYSW

7、orkbench对衡精度的主要方式。热喷嘴主体结构加热过程的温度场进行了有限元数值目前，现有的热喷嘴加热元件主要有三种结构形分析。山西省自然科学基金项目(2013011024—1)通信联系人作者简介：贾银行，男，1991年生，硕士研究生，主要从事模具工程的研究。1006373192@qq．con·52·塑料工业2016矩与应用[J]．塑料工业，2011(11)：56—58．[2]马国亭．模具热流道技术应用与选择[J]．模具制造，2005(2)：59—63．[3]尚新才，黄诗君，孙文华，等．基于数值模拟的