基于数值分析的塑料挤出模优化设计方法研究

以比例间隔法和射线法相结合的办法建立面向CAE的挤出口模的参数化模型,在对其进行三维数值分析得出流道内压力和速度分布的基础上,以口模出口处型材截面上各子区域平均流速相等为优化目标,基于有限元分析结果和参数化流道模型建立目标函数的数学模型,对模具的一些重要结构参数进行设计优化,优化结果可以直接映射到参数化模型,实现了CAE/CAD的直接集成。通过一个算例的分析,验证了该方法的正确性和有效性。     

塑料异型材制品的面域造型及口模生成

采用面域造型的方法,建立了塑料异型材挤出制品的塑件模型,由此转换得到机头的口模模型,进而实现型腔型芯的分离.     

塑料异型材挤出模CAE技术及优化设计方法的研究

通过分析和计算模头内塑料熔体流动过程和定型模内型材冷却过程的数学模型、初始条件和边界条件,对这两个过程进行了数值模拟,获得了模头内熔体的速度场和定型模内型材的瞬态温度场。分别以模头流动的平衡性和定型模冷却的均匀性为优化目标,完成模头流道结构和定型模冷却水道的优化设计。结果表明,经优化设计后熔体流动的平衡性和冷却的均匀性都有显著提高,这对复杂型材挤出模的设计具有重要的理论意义和实际应用价值。     

塑料异型材挤出模功能块结构设计的标准化和系列化

近几年来,塑料异型材挤出模具技术进入了突飞猛进的发展时期,目前国内已形成了较强的挤出模具的科研和生产队伍,对挤出模具的设计和制造技术的研究,随着计算机技术的发展,CAD/CAM系统在挤出模具的设计和制造中逐步建立和应用。同时,围绕着提高挤出模具的设计质量和效率,涌现出了不少新的设计技术、新概念、哲理,如并行设计、系统设计、功能设计、模块化设计、反求工程技术等等。     

一种方便拆卸的塑料挤出成型干式定型模

本实用新型涉及一种方便拆卸的塑料挤出成型干式定型模，包括下型板和台板。定型模两侧设有若干锁紧装置，各锁紧装置由上压板和下压板组成，下压板一端与台板固连，另一端与上压板铰连，上压板和下压板上设有螺钉，下型板的侧面设有与上压板搭连的平台。使用时，只要拧紧或松开螺钉，即能实现下型板与台板的锁紧和拆卸。本实用新型结构简单，下型板和台板的拆卸方便、快速。     

塑料异型材制品的面域造型及口模生成

采用面域造型的方法，建立了塑料异型材挤出制品的塑件模型，由此转换得到机头的口模模型，进而实现型腔型芯的分离。     

L型异型材挤出口模内聚合物熔体三维等温幂律流动的数值模拟

利用罚有限元法,采用幂律本构模型,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,分析了口模内熔体流动的速度场和应力场。分析表明：L型异型材挤出口模截面不能简单视作两矩形截面的几何组合,因为其上有三个特征流动区;过渡区对熔体在口模内的流动有非常大的影响,它不但影响成型区熔体的流动,而且对稳流区熔体的熔体的流动产生一定的影响：此外,因为在过渡区产生了熔体拉伸取向,需要一定的成型区长度使高分子链段充分松弛。     

叶片出口安放角对离心泵内流场影响的研究

采用Fluent软件对离心泵的内部流场进行了数值模拟,分析了离心泵内压力和速度的分布规律,得到了叶片出口安放角对离心泵速度场和压力场的影响规律.     

基于数值分析的轮胎胶料共挤出口模设计

在轮胎胶料挤出生产中,口模的结构对共挤出产品的质量起着关键的作用,但在实际生产中,共挤出口模的设计主要依靠经验,口模设计质量的控制需要经过多次试模和修模。采用流体计算软件Polyflow进行轮胎胶料(TWD40/FS10)的共挤成型过程的三维数值模拟,分析共挤出过程中的速度、压力分布以及胶料熔体的流动情况,并通过试验验证模拟的可行性。针对初始口模设计的不足,提出增加窄缝区域高度和扩充口模入口的方法,有效解决初始模具设计中速度分布不均的问题,改善了口模中熔体的流动,提高了挤出质量,同时还降低了挤出过程中的能耗。利用数值方法可对共挤出口模结构进行设计,提出的口模设计方法可以对同类轮胎胶料共挤出口模结构的设计提供指     

塑料异型材截面厚度不均对挤出工艺的影响

薄壁塑料异型材在生产生活中得到了越来越广泛的应用,而截面厚度不均对挤出工艺有着比较大的影响.首先对L型异型材出口速度均匀性进行了理论分析,然后对T型异型材出口速度均匀性进行了数值分析,最后着重分析了截面厚度差异对挤出工艺的影响规律.在实际生产过程中,应尽量避免截面厚度的不均匀导致的不良影响.     

模具结构对铝合金挤压的影响机理

对不同模角挤压过程进行了数值模拟,研究了成形过程中金属的变形流动规律,并利用应力场特征薰进行了变形分区及应力应变分析。结果表明：随着模角的增大,塑性区的范围明显缩小。揭示了不同的变形条件,改变了简内应力应变的分布关系,是影响金属变形流动行为的内因所在。     

正向热挤压凹模优化设计方法的研究

员过快是传统的正向热挤压凹模使用寿命短的主要原因，而凹模型腔表面压力分布不均是磨损过快的关键因素，以改善凹模型腔表面的压力分布为目标，研究反推法和修正的序旬二次规划法两种优化设计方法，并将优化设计所得凹模型腔同传统的凹模型腔作了比较。     

基于修正Archard磨损理论的挤压模具磨损分析

基于修正的Archard磨损理论,应用有限元数值模拟软件计算模具挤压成形阶段每个节点的瞬时温度、压力和速度场,以此计算锥形和弧形两种挤压模具型腔的磨损。计算结果表明:挤压模具磨损集中在入口,弧形凹模磨损较锥形凹模磨损大,但弧形凹模磨损均匀,模具寿命较高。磨损计算结果与实际情况较吻合,为预测模具寿命和优化模具型腔奠定了基础。     

分流组合模挤压过程数值模拟及模具应力分析

采用有限体积数值模拟方法研究分流组合模中焊合室的深度对铝型材挤压过程的影响,分别采用21mm、26mm和31mm三种焊合室深度对挤压过程进行了模拟,得到了应力、应变、挤压力等各种物理场量的变化规律,并采用有限元法对模具受力及变形情况进行了分析。研究结果表明,焊合室深度对载荷影响不大,但焊合室深度为26mm时质点流速最均匀。模具变形分析结果表明,随着焊合室深度增加,模芯变形程度增大,对应力分布来说,存在一个最佳的焊合室深度。从型材产品质量和模芯变形量综合考虑,应合理设计焊合室深度。     

模孔偏置位置参数对型材挤压成形影响的数值研究

通过引进流速均方差作为评价塑形变形时金属流动速度不均衡性指标，来有效地控制型材挤压成形时金属流动的不均匀性。通过采用有限变形弹塑性有限元方法，对不同模孔偏置位置参数下型材挤压过程进行了数值模拟研究，获得了挤压力、流速均方差和型材件内部应力应变场随其变化的规律，为进一步实现型材挤压工艺参数优化提供了理论参考。     

基于数值分析的挤出流动规律研究

采用有限元数值分析和最优化设计理论相结合的方法。以挤出流动的均匀性为评价指标，把基于参数化建模和有限元分析结果的优化设计方法作为分析工具，深入系统地分析了模具结构对塑料异型材挤出流动均匀性的影响规律．研究了型材截面形状、模具结构和挤出流动均匀性三者之间的内在联系和相互制约关系，为模具优化设计和生产实践提供指导。     

Analysis and Design of the Prestressed Cold Extrusion Die

The stress analysis and design of a prestressed cold extrusion die with stress rings has been carried out in this study. The calculation of the contact pressure on the interface between the die insert and stress ring is included. In this method, an elastic finite-element method and Lame’s equation are used for the analyses of the die insert and the stress ring, respectively. The cold extrusion process has been simulated by the rigid finite-element method. Using these results, stress analysis has been performed for shrink fitting and during cold extrusion by using the present method. According to the variation of interferences and diameter ratios of the die with one and two stress rings, the maximum effective stress has been evaluated. In the results, interferences and diameters were determined by the minimisation of the maximum effective stress of the die insert. A comparison of the maximum effective stress between the proposed design and the conventional design has been discussed.