轮胎胎面共挤过程数值模拟分析

根据实际工业生产中的胎面共挤数据,采用PTT本构模型对胎面共挤成型过程进行了挤出胀大数值计算,模拟结果和实际结果最大误差率为9.67%,说明了模拟分析结果的合理性。同时分析了共挤过程中胶料熔体在流道及口模内的流动情况,获得流道及口模内熔体流动速率场与压力场的分布情况,随后通过数值模拟计算技术分析了预口型和口型板表面光滑程度以及口模板厚度对共挤过程的影响。结果表明,增加滑移系数和口模板厚度均能降低制品的挤出胀大,因此生产过程中应严格控制口模板的粗糙度以及口模的形状,以保证胎面尺寸的稳定性。     

润滑挤出成形(一)

从事异形材挤出的人员都知道,在异形材挤出成形时,设计异形挤出模是一件非常困难的事情。在设计这类挤出模时,必须具有丰富的成形加工经验和熟练的设计技巧.从模具中挤出的异形材,由于熔料在模具内的复杂流动,纤维会形成与模腔形状不同的异形形状。熔料在模具内的复杂流动是由局部模腔的剪切速度不同而造成的。作为非牛顿流体的塑料熔融物,将因局部剪切速度差异而导致熔料局部形状的差异.特别是当剪切速率的比值增大时,表示不同位置剪切速率的异形形状,将形成与模腔不同形状的挤出件。如果熔料在模具内以栓流动,则可将由剪切速率引起的形状差异减至最少。可挤出与模     

镁合金双辊铸轧铸嘴内部熔体流动数值模拟

分析了铸嘴内部分流结构对型腔内镁合金熔体流场、温度场产生的影响.采用有限差分的SOLA-VOF法,建立镁合金双辊铸轧立板过程中流动区域的三维流场与温度场耦合模型,在相同的铸轧立板条件下(前箱液面高度、前箱熔体温度固定),数值模拟了不同形状的铸嘴型腔结构对熔体流动速度及温度分布的影响.模拟结果表明,分流块的大小、形状及位置对温度场及流动场影响显著,采用小尺寸、多数量的分流块将有利于在铸嘴型腔内形成均匀的流动场和温度场.通过工艺试验,验证了模拟结果,根据模拟结果改进了铸嘴内部结构,使金属熔体流场、温度场分布均匀,获得了高质量的镁合金铸轧板材.     

基于三维粘弹性罚函数有限元分析的塑料异型材挤出口模设计

以Y形截面异型材挤出为研究对象,采用PTT粘弹本构模型和罚函数有限元法,对塑料熔体在挤出口模内的三维粘弹性等温流动进行了数值模拟。通过分析数值模拟得到的流速分布,修正了挤出口模的初始设计,并依据流率平衡原则来确定成型区各部分的长度。研究还表明:对于异型材挤出口模设计,不能把口模截面视作若干规则形状截面的简单几何组合,必须把其当成一个整体来对待;过渡区不仅影响成型区的流动,而且对稳流区的流动也有不可忽视的影响,设计时应对过渡区给予足够的重视。提出的异型材挤出口模设计方法可以容易地推广到更复杂截面异型材挤出口模设计中。     

T型异型材气辅口模挤出胀大的数值模拟和实验研究

文章建立了描述塑料异型材气辅挤出成型过程的理论模型,对T型异型材气辅口模挤出成型过程进行了三维等温数值模拟和实验研究。研究表明,相对于传统挤出成型而言,气辅挤出不仅有效减小挤出胀大,而且能精确控异型材的形状及尺寸,有利于实现高速高效高质量的异型材挤出成型。此外,还研究了工艺及物性参数对异型材挤出胀大的影响,揭示了其影响机理及规律。     

聚合物熔体在L型异型材挤出口模内三维粘弹流动数值模拟~*

利用罚函数有限元法,采用PTT粘弹模型,对聚合物熔体在L型异型材挤出口模内的三维等温流动进行了数值模拟,得出了不同挤出量下的速度和应力分布。结果表明,流速在成型区内并在其入口附近达到其在口模内的最大值;剪切应力在成型区内并在其入口附近明显持续上升,达到其在口模内的最大值后迅速回落;第一法向应力差在过渡区内并在其出口附近达到其在口模内的最大值,此后在过渡区和成型区的结合面两端近距离内急剧下降,因此成型区和过渡区接合处是熔体流动不稳定的发源地;口模内最大剪切应力和最大第一法向应力差均随挤出量的增加而近似呈线性上升,而不会急剧增加。     

熔体粘弹性流变性能参数对聚合物共挤成型离模膨胀影响的数值分析

共挤成型中,聚合物粘弹特性与过程参数波动的耦合作用会产生波动的挤出胀大,使得根据共挤制品的形状设计相应的共挤定型口模在工程上仍是一项技术挑战,文章基于这一技术问题,建立了全三维稳态等温粘弹性共挤成型的理论模型,并通过DEVSS/SU,Mini-Element法和罚函数法等稳态有限元技术,建立了与该模型相适应的快速收敛的稳态有限元数值算法,并通过有限元数值模拟,系统研究了粘弹性流变性能参数对共挤成型离模膨胀的影响规律,通过理论分析,揭示了其离模膨胀机理。研究表明,共挤口模芯壳层熔体离模膨胀是由于口模出口处的二次流动引起,口模出口处的芯壳层熔体的第一、第二法向应力差随着芯壳层熔体松弛时间增加而增加,其口模出口处的二次流动增强,从而导致共挤口模芯壳层熔体离模膨胀随着芯壳层熔体松弛时间的增加而增加。     

基于有限元法的空心铝型材挤压过程瞬态分析

采用有限元软件,对一非对称截面列车上侧梁型材挤压分流、焊合直至稳态挤出的整个非稳态过程进行了数值模拟。着重研究了挤压成形过程中变形体的速度、温度、应变速率等物理场量的分布与变化情况,以及模具应力分布情况。针对模拟过程中出现的挤出物前端存在严重变形的问题,对模具的二级焊合室尺寸、阻流块高度以及工作带尺寸作出优化。模具结构优化后模孔出口截面速度均匀性得到明显改善,其速度差从22 mm·s-1减小到7 mm·s-1。通过分析等效应变速率与温度分布的关系,发现坯料温度升高所需的热量主要来源于坯料变形产生的塑性变形能。通过模具应力分析得知模具在各挤压阶段的应力分布情况。     

塑料异型材挤出模模头熔体压力分析

根据U-PVC的熔体特性,确定U-PVC熔体为非牛顿流体,引入拉比诺维茨修正的哈根-伯肃叶公式,介绍了塑料异型材挤出模模头的熔体压力理论分析方法和模头流道压力计算方式,对熔体压力在模头中流道的分布和影响压力分布的要素进行分析,通过与生产过程中所测熔体压力数据进行对比,确定该压力计算方法的准确性,为U-PVC塑料异型材挤出模头的熔体流道压力的设计提供理论依据。     

塑料异型材挤出模头内流动的数值模拟

介绍了一种基于横截面法和流动路径法混合的异型材挤出成型中熔体在模头内流动的数值模拟方法 ,可用于预测截面复杂的异型材挤出模头压力降和具有多个分支流道的挤出模头出口处物料的平均流速 ,并通过两个例子说明了数值模拟结果的可靠性和用途     

UPVC低发泡挤出制品内空缺陷的产生原因与解决措施

阐述了UPVC低发泡挤出制品内空缺陷的产生原因与解决措施,指出在UPVC低发泡挤出成型中,原料配方的配制及混合工艺、挤出设备及工艺参数设计的合理性,是消除制品内空缺陷的基本条件;而在挤出成型模设计中,发泡倍率的设计、模口缝隙形状与排布、挤出流道内的熔体压力控制等技术参数,是消除制品内空缺陷的关键。     

塑料异型材挤出模头CAE技术

异型材挤出模头的CAE技术是预测熔体在模头内的压力降和出口平均速度 ,帮助设计者评估和优化模头设计方案。目前异型材挤出模头的流动模拟一般都是采用三维有限元法 ,建模繁琐 ,计算量大 ;或基于简单的流道截面 (如圆形、矩形、圆环形 )采用解析法 ,无法应用于复杂流道截面。基于横截面法和流动路径法的异型材挤出模头内熔体流动的数值模拟方法 ,可适用于任意复杂流道截面 ,且计算量较三维有限元法大为减少     

热流道注射模中充模力的计算

就热流道注射模具 ,根据塑件形状不同 ,分析了熔体在等温流动和非等温流动时 ,流经不同位置时的压力损失。推导出了计算充模压力的数学模型。     

导流室设计对薄壁铝型材挤压出口速度的影响

采用基于ALE算法的HyperXtrude软件,模拟薄壁铝合金型材挤压模具导流室各种设计的金属流动情况,分析了各设计参数对金属流速的影响规律,并统计挤出型材断面上挤出方向的流速均方差S.D.作为衡量流速均匀程度的指标。分析结果表明,在设计断面不对称、壁厚不等型材模具时,有时需将型材的质心相对于模具的中心做一定距离的调整。型材断面上各处的壁厚差异和局部质心偏离都对流速有影响,但壁厚差异对于流速均匀程度的影响更大。在模具的型腔内添加阻流块结构,流速均匀程度可大为改善。调节阻流块的宽度、高度、形状、位置等参数,能够完全消除流速不均匀,但如果尺寸调整超过最佳点,流速均匀程度将迅速恶化。根据最优模拟结果对应的设计生产模具,并进行挤压实验,所得型材的尺寸质检合格,模具达到"零试模"要求。     

气体辅助挤出中影响气垫形成及稳定性因素分析

对一种新型挤出技术———气辅挤出中的气垫层形成及其稳定性影响因素进行了实验研究和分析,对气体压力的研究表明,当气体压力高于熔体压力时,气流就会影响到挤出口模内熔体的流动,使挤出物表面出现竹节状突起,但气体压力太低时(实验条件下低于0.2MPa)形成不了稳定的气垫膜层;气体流量的大小影响到气垫层的厚度和气垫层内气体的速度,并可通过调整气体流量控制挤出物的截面尺寸;气体温度影响到气垫层的稳定,为保持稳定的气垫层,气体温度应保持和口模温度一致。     

热流道注射模充模力的计算

在热流道注射模中 ,根据塑件形状不同 ,分析了熔体在等温流动和非等温流动时 ,流经不同位置时的压力损失 ,推导出了计算充模压力的数学模型     

尼龙PA6熔体在直排多腔挤出模内流动均匀性研究

针对挤出成型过程中尼龙PA6熔体流动性差的问题,基于聚合物流变学理论和计算流体动力学数值分析,研究了尼龙PA6棒材直排6腔挤出模流道结构对熔体流动均匀性的影响规律。结果表明:影响熔体在直排6腔挤出模流道内流动均匀性因素的主次顺序为流道平直段半径、流道平直段长度、流道间距;获得了最优尼龙PA6棒材直排6腔挤出模具流道结构参数,数值分析结果表明熔体从主流道入口到各分流道出口处沿挤出方向压力降相近,流经各分流道的熔体体积流率相等。     

基于MPI的IPAD外壳浇口优化设计

应用MPI软件,对不同浇口位置和浇口数量下IPAD外壳的填充过程进行了模拟。从充填时间、熔体流动前沿温度,充填末端压力、气穴分布以及熔接痕的数量和位置等方面分析了浇口在不同位置和数量下的塑件质量差异。通过模拟发现,改变浇口位置和数量可以有效改善气穴和熔接痕的数量及分布,从而提高了一次试模的成功率。     

CPVC管材高速挤出模设计

以饮水管的氯化聚氯乙烯(CPVC)管材为研究对象,通过优化管材挤出模的结构,改善熔体在模具型腔内部的流动状况,增强熔体在模具型腔内的塑化程度,大幅度提高成型管材的生产效率。     

不同形状分流块对铸轧型腔中铝液流动影响研究

应用ProCAST软件对型腔中铝液流动过程进行了模拟。结果表明,型腔熔体流动行为受分流块形状的影响很大。使用分流块可以改善型腔中铝液流动。使用形状规则平滑的分流块可以使型腔中铝液分布更均衡。平稳的铝液流动可以减少铸轧过程中出现气孔,提高最终的产品质量。