基于热电模型的冰箱内胆再加热阶段温度场研究

发布时间：2020-07-06 19:08

【摘要】：未来家电产品及其制造过程将更加注重“低碳、环保”,绿色制造技术将是全球家电技术进步的新方向。制造冰箱内胆的原材料一般为聚合物片材,加热过程消耗的功率接近整个冰箱内胆吸塑机功率的80%,冰箱内胆的质量主要取决于再加热过程的加热温度和加热温度场分布,因此有必要对再加热过程进行研究开发,提高生产制造过程中的能量利用率。冰箱内胆制造过程中,由于聚合物片材的成型温度受到环境温度的波动而波动,导致成品的稳定性差、良品率低等问题。为了分析环境温度对冰箱内胆成型温度的影响,根据冰箱内胆热成型工艺特点,分析了聚合物片材再加热过程中最主要的3种传热方式:热辐射、热传导和热对流,通过研究热电相似性理论、热辐射和热传导的电路等效模型,创建了考虑环境温度因素的等效热源。根据量纲分析理论,证明了聚合物片材的热成型过程可以和电路进行等效处理,以此建立了基于热电模型的聚合物片材温度响应预测模型。利用Electronics Workbench(简称EWB)软件进行了仿真实验,结果表明:在聚合物片材再加热过程中,不考虑环境温度影响对比考虑环境温度(25℃)影响时,ABS片材最终成型温度大约高3℃;通过4组实验结果和预测结果对比分析,最大绝对误差为6.32%。该模型对聚合物片材再加热过程中的温度响应预测效果较好,为确定不同环境温度下的加热瓦温度设定值提供了理论依据。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB657.4
【图文】：

冰箱内胆,边角,成品,不清晰

第一章绪论要求片材的这些区域加热温度低。模具底面及表面沟槽等部位最后和 ABS 板接触，这些部位上下表面压差小，ABS 板变形难度大，因此要求片材的这些区域加热温度高。实际加工中，ABS 板成型温度过低，则片材的变形能力差，在后续模具保压定型过程中，成品在边角等地方的厚度容易过厚，圆角和花纹等不清晰；ABS 板成型温度过高，则容易产生过烧现象，成品在边角等地方的厚度变薄，有时甚至拉穿。因此无论加热温度过高或者过低，冰箱内胆都容易出现厚度不均匀的现象，易出现温度不均而产生内应力，从而造成次品和废品[5]。图 1.1 为成型温度过高导致冰箱内胆成品边角处被拉穿，图 1.2 为成型温度过低导致冰箱内胆成品圆角处不清晰。

示意图,冰箱内胆,吸塑机,多工位

第二章冰箱内胆再加热阶段的温度场分析2.2 吸塑机加工过程分析伺服多工位冰箱内胆吸塑机由上料工位、预加热工位、加热工位、成型工位、旋装输送机、切边工位、下料工位及输送部分等组成。吸塑机的动作循环为：人工将板料整齐的堆放在料台上，吸料机械手下到位，吸盘吸料，机械手上到放料位置，吸盘释放，双料检测，板料二次对中，输送电机转动，板料输送，减速，停止，板料到预热工位，预热，（同时第二张板料开始上料），板料输送到加热工位，加热，板料输送到成型工位，板料成型，成型的冰箱内胆由输送导轨输送到旋转输送机，输送旋转到有效位置切边机对冰箱内胆进行切边处理，下料机械手吸盘吸产品放至到下料区。伺服多工位冰箱内胆吸塑机示意图如图 2.1 所示。

示意图,冰箱内胆,吸塑,片材

加热控制稳定可靠，采用德国 ELST采用高精度加热卡控制。加热装置整体采用气动能，以利于加热瓦的更换和检修。片材短边两端，X方向的上半部宽度方向可根据输送车宽度自手动调节，并标有公制刻度。两端夹紧装置之移动冷却托板，夹紧装置和冷却托板带有水冷装骤为：首先通过传动机构将聚合物片材输送到预下加热瓦中间进行低温辐射预热，随后将聚合物片材进行高温辐射加热，直至温度达到成型要求软化后的聚合物片材移向模具正上方，使用空压气，吹气后模具与聚合物片材之间会形成空腔，具四周和片材紧密贴合，用真空泵抽真空，聚合聚合物片材紧贴在模具表面，经过保压一段时间似的制品。在冰箱内胆的主要制造过程中，再加胆吸塑成型过程的关键工艺如图 2.2 所示。

【相似文献】