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热管式热喷嘴的研制开发

Form: 论文之家作者：孙建丽 Publish: 2007-1-23 Hits:-

【中文题名】

热管式热喷嘴的研制开发

【英文题名】

Study and Development of a New Type Nozzle with Heat Pipe in Hot Runner System

【学科专业】

材料加工工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-1-23

【中关键词】

热流道,热管,热喷嘴,注塑成型,,

【英关键词】

hot runner,heat pipe,nozzle,injection molding,

【分类导航】

工业技术>能源与动力工程>热力工程、热机>工业用热工设备>>

【论文摘要】

热管式热喷嘴技术将热管技术应用于热流道系统中，弥补了普通热流道技术中存在的诸多缺点，是当今注塑及模具工业发展的一项前沿技术。本文首先通过热管式热喷嘴的传热机理分析，从理论上对比了热管式热喷嘴和普通热喷嘴的传热能力差异，然后设计了一支热管式热喷嘴以进行传热对比实验及注塑实验，验证了该项技术的可行性。实验表明：与普通热喷嘴相比，热管式热喷嘴具有更好的等温性和更优异的传热能力。当两种热喷嘴具有相同的加热条件时，热管式热喷嘴流道内的轴向温差更小，最大只有1℃；而普通热喷嘴流道内的轴向温差较大，最大有18℃，最小也有8℃。当只对热管式热喷嘴的一端加热而对普通热喷嘴的整个长度进行加热时，热管式热喷嘴的传热能力是普通热喷嘴传热能力的9.3倍，而能量损耗只是普通热喷嘴的一半。在聚甲醛的注塑实验过程中，热管式热喷嘴的运行稳定正常，没有闻到刺激的甲醛气味，制品外观良好，这说明热管式热喷嘴流道内部的温度分布均匀稳定。因此，热管式热喷嘴可用于成型热敏性塑料。

【论文题纲】

中文摘要	2-3
英文摘要	3-7
第一章引言	7-21
1.1 概述	7-8
1.2 在热流道模具中应用热管技术的优点	8
1.3 热管技术简介	8-19
1.3.1 热管的结构及工作原理	8-11
1.3.2 热管的基本特性	11-12
1.3.3 热管的分类	12-13
1.3.4 热管的相容性及寿命	13-14
1.3.5 热管的发展及现状	14-16
1.3.5.1 国外的发展现状	14-16
1.3.5.2 国内的发展现状	16
1.3.6 热管的应用	16-17
1.3.7 热管在模具中的应用	17-19
1.3.7.1 用于热流道板和热喷嘴的加热	17-18
1.3.7.2 用于模具的冷却	18-19
1.4 本课题的研究意义及主要研究任务	19-21
1.4.1 本课题研究的意义	19
1.4.2 本课题的研究方法	19-21
第二章热管式热喷嘴的传热机理分析	21-34
2.1 热管式热喷嘴的传热过程分析	21-23
2.2 热管式热喷嘴轴向传热系数的确定	23-25
2.2.1 各传热环节热阻的确定	23-25
2.3 热管的传热极限	25-33
2.3.1 毛细传热极限	26-30
2.3.1.1 毛细管中的毛细压力	26-27
2.3.1.2 热管内液体流动压降△P_l的计算	27-29
2.3.1.3 热管内蒸汽流动压降△P_v的计算	29
2.3.1.4 毛细极限的计算	29-30
2.3.2 声速传热极限	30-31
2.3.3 沸腾传热极限	31-33
2.3 本章小结	33-34
第三章热管式热喷嘴的设计开发及制造	34-57
3.1 热管式热喷嘴的设计方案	34-36
3.2 热管式热喷嘴流道直径的确定	36
3.3 热管式热喷嘴内工作液体的选择	36-38
3.4 热管式热喷嘴的结构、材料的选择及强度校核	38-41
3.4.1 热管式热喷嘴的结构	38
3.4.2 壳体材料的选择	38-40
3.4.3 热管式热喷嘴的强度校核	40-41
3.4.4 端盖厚度的计算	41
3.5 热管式热喷嘴中吸液芯的选择及设计	41-47
3.5.1 热管式热喷嘴中吸液芯的选择	41-43
3.5.2 热管式热喷嘴中吸液芯的设计	43-47
3.5.2.1 丝网目数的选取	43-45
3.5.2.2 吸液芯层数的确定	45-47
3.6 热管式热喷嘴的传热极限校核	47-49
3.6.1 毛细传热极限的校核	47-48
3.6.2 声速传热极限的校核	48-49
3.6.3 沸腾传热极限的校核	49
3.7 热管式热喷嘴和普通热喷嘴传热能力的理论比较	49-52
3.7.1 热管式热喷嘴传热系数的计算	49-51
3.7.2 普通热喷嘴传热系数的计算	51-52
3.7.3 热管式热喷嘴和普通热喷嘴传热能力的理论比较	52
3.8 热管式热喷嘴热膨胀变形量的计算	52
3.9 热管式热喷嘴的制造	52-55
3.10 本章小结	55-57
第四章热管式热喷嘴的实验研究	57-72
4.1 实验模具的设计	57-59
4.2 热管式热喷嘴和普通热喷嘴的传热性能对比实验	59-68
4.2.1 实验设备	59-60
4.2.2 实验过程	60
4.2.3 实验结果及讨论	60-68
4.2.3.1 普通热喷嘴和热管式热喷嘴具有相同的加热条件	60-65
4.2.3.2 只对热管式热喷嘴的一端加热而对普通热喷嘴的整个长度进行加热	65-68
4.3 热管式热喷嘴在注射机上的工业化验证	68-70
4.3.1 实验设备	68
4.3.2 实验原料	68
4.3.3 注射成型工艺条件	68-69
4.3.4 实验过程	69-70
4.3.5 实验结果及讨论	70
4.4 本章小结	70-72
第五章总结论	72-74
5.1 本项研究的主要成果与结论	72-73
5.2 进一步研究的设想	73-74
参考文献：	74-77
作者在攻读硕士学位期间发表的论文	77-79
致谢	79

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.130591



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