全降解餐盒成型模具热分析和优化.pdf

模具工业 2010年第36卷第3期 45 全 降解 餐 盒成 型模 具热 分析 与优 化 鲁海宁，贾秀杰，李剑峰，李方义，王 霞，李建勇 (山东大学 机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室，山东 济南 250061) 摘要：针对生物质全降解餐盒成型模具在加热过程中模具温度不均问题，应用I_D建立成型模具有限元 热分析模型，采用AI,NYS对成型模具的温度场分布进行分析。在热分析基础上 ，以成型模具工作面温度 差最小为 目标，通过改变加热板结构对成型模具进行优化，为成型模具的结构设计提供理论基础。 关键词：全降解餐盒；成型模具；热分析；A 中图分类号：TG391 文献标识码：B 文章编号：1001—2168(2010)03—0045—05 Thermalanalysisand optimization ofmould f0r fully biOdegradabledishware LU }lai-ni呕 ，J Xiu4ie，LIJian-feng，LIFang-yi，W G Xia，LIJian-yong (KeyLaboratory ofHigh Efficiency and CleanMechanicalManufacture ofMinistry ofEducafion， SchoolofMechanicalEngineering，ShandongUniversity，Jinan，Shandong250061，China) Abstract：A finite elementtherma1analysismodelformouldswasestablishedusingUG ni orderto solve the uneven temperature problem during hte heating processofa mould fora fully biodegrad- abledishware．Thetooltemperature profilewasstudled viaANSIS andbased on it，animprovement on hte structure ofheating plate was cam ed outand hte mould was optimized for achieving a minimum temperature difference on the mould working surface． Keywords：fully degradable；mould；thermalanalysis；ANSYS 1 引 言 分析，将有助于了解模具加热后的温度分布，从而对 目前市场上一次性环保餐饮具主要为淀粉基 成型模具进一步优化。 塑料类餐具，主要成分是塑料。塑料给人们生活带 现以某公司生物质全降解 自动化生产线为研究 来便利的同时，也给人类赖以生存的自然环境造成 基础，对该 自动化生产线的一次性快餐盒成型模具 严重影响，引发了 “白色污染”1【·】o国内外推出的可 有限元温度场分布进行分析。在此基础上，以模具 降解一次性餐饮具产品包括：淀粉类、双降解塑料 工作表面温差最小为 目标，通过改变加热板结构进 类、纸浆模塑类、植物纤维淀粉类等b一1。其中植物 行优化设计，最终达到节能和缩短干燥时间的目的， 纤维淀粉类餐具也称为生物质全降解餐具，具有原 提高生产效率，降低生产成本 lo 料可再生、环境污染小、生产成本低等优点，是塑料 产品的最佳替代品 ，l0成型模具是该产品生产线 2 成型模具热分析 上的核心装备。在生产过程中，由于植物纤维淀粉 2．1 热分析基本理论与方法 湿料的发泡反应、水分的均匀排出等均对模具工作