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第38卷第4期中国塑料Vol.38，No.4

2024年4月CHINAPLASTICSApr.，2024

一种用于设计电加热滚塑工艺的传热计算方法

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吕墨宇，刘学军，孟春玲

（北京工商大学计算机与人工智能学院，北京100048）

摘要：首先针对一个空模具以及生产4种不同厚度的氢气瓶内胆的电加热滚塑工艺，通过实验分别测量了模具表面

和模内的温度、加热时间和耗电量，并据此计算了在这5种情形下的加热效率和放大系数。然后提出了一种用于设计

电加热滚塑工艺的计算方法。即在模具的材料和质量、模内粉料的物性和质量、工艺参数确定后，先计算出有效热能，

接着根据放大系数初步估算出在加热阶段电热丝需发出的热能，并由此得出满负荷的加热功率和电热丝的长度。然后

利用staticbed模型通过FLUENT软件仿真计算出加热时间和电热丝实际需发出的热能。以一个中空立方形的塑料制

品的电加热滚塑工艺为例说明了该方法的应用步骤，并研究了满负荷的加热功率和模具材料对加热效率、加热时间和

电热丝实际需发出的热能的影响。结果表明，加热效率随氢气瓶内胆厚度的增加而下降，加热时间随着满负荷功率的

增大而减少的速率变得越来越慢。采用钢制模具的加热时间比采用铝制模具更长，电热丝也需发出更多的热能。

关键词：电加热模具；滚塑工艺；加热效率；加热时间；加热功率；传热计算

中图分类号：TQ320.66文献标识码：B文章编号：1001⁃9278（2024）04⁃0067⁃06

DOI：10.19491/j.issn.1001⁃9278.2024.04.011

Acomputationalmethodofheattransferfordesignofelectric⁃heatingrotational

moldingprocess

LYUMoyu，LIUXuejun∗，MENGChunling

（SchoolofComputerandArtificialIntelligence，BeijingTechnologyandBusinessUniversity，Beijing100048，China）

Abstract：First，temperaturesatmoldsurfaceandinsidemold，andheatingtimeandconsumedelectricityweremeasured

bymeansofexperimentsforelectric⁃heatingemptymoldandrotationalmoldingprocesstomakelinerofhydrogencylin⁃

derwithfourdifferentthicknesses，andtheheatingefficiencyandmagnificationfactorwerecalculatedinthefivecases

basedonthesemeasurements.Then，acomputationalmethodforthedesignofele