气辅共挤成型分层界面不稳定的数值模拟研究

提出了全新的气辅共挤成型工艺,基于气辅共挤成型特点建立了理论模型,通过数值模拟系统研究了聚合物流变性能和工艺参数对气辅共挤成型分层界面不稳定的影响规律,并揭示了其影响机理。研究结果表明,随着高粘层熔体与低粘层熔体粘度比的增大,或温度比和速度比的减小,熔体分层界面不稳定性均会加剧,气辅共挤成型粘度比与传统共挤成型相比,其可调范围也更宽。     

异型管辊挤成型过程的数值模拟与实验研究

采用非线性有限元数值模拟与实验的方法对异型管双道次无芯棒辊挤成型过程进行了研究。通过数值模拟,得到了成型过程中应力与变形的分布规律,以及成型后异型管的结构形状,并与实验结果进行了比较。利用作者建立的解析式计算了异型管辊挤成型过程的挤压力,实验与模拟的结果验证了理论计算的正确性。研究的结果对生产实际具有重要的指导意义。     

三维粘弹性异型材气辅挤出成型过程的数值模拟研究

在挤出成型中,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离模膨胀,使得生产尺寸精确且形状复杂的聚合物异型材在工程上仍是一项技术挑战。文章提出了一种高效节能,且能消除离模膨胀,实现异型材尺寸精确自动控制的新型聚合物异型材气辅挤出成型工艺,并基于建立的描述其成型过程的三维等温粘弹性理论模型和稳态有限元数值算法,通过有限元数值模拟,系统研究了聚合物异型材气辅口模挤出成型过程的机理。通过与传统异型材挤出成型对比分析,揭示了聚合物异型材气辅口模挤出成型工艺消除离模膨胀和翘曲变形的机理。研究结果表明,异型材气辅挤出成型离模膨胀率,随进口流量的增加而不变,这为实现挤出的高速化生产的实现提供了技术前提条件。此外,随着松弛时间的增大,口模出口附近气辅段的第一法向应力差增加,从而导致离模膨胀和两侧壁向内的翘曲变形均增大。     

气辅共注成型中熔体充填过程的数值模拟研究

基于流体体积法的纯有限元技术，采用体积加权平均共享的思想，建立了气辅共注成型中熔体充填过程的理论模型。采用高效稳态混合有限元数值算法，实现了气辅共注成型中熔体充填过程的全三维数值模拟，最终给出了数值模拟算例，并根据对比验证了数值模拟的可靠性。     

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。     

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。     

挤出模对型材抗冲击强度的影响

介绍了原材料配方、产品断面结构、生产工艺条件、挤出模对门窗用未增塑聚氯乙烯(PVC-U)型材抗冲击强度的影响。通过理论分析来指导挤出模模头、定型模的优化设计,提高型材的抗冲击强度。     

曲线回转外形零件辊挤成形过程的数值模拟研究

为解决曲线回转外形零件加工时材料利用率低、加工工时多和生产成本高等问题,针对零件几何形状特点,制定了辊挤成形方案。采用三维刚塑性有限元分析软件Deform-3D对该零件辊挤成形过程进行数值模拟,得到了变形过程的金属流动规律,分析了变形温度、摩擦系数、辊挤速度对成形过程的影响,优化了工艺参数,为生产提供了有利的依据。     

异型钢管辊挤成型过程的有限元模拟

利用非线性有限元分析软件MSC.Marc对方形异型钢管的无芯棒辊挤成型过程进行了有限元分析,得到了成型过程中应力与变形的分布与变化以及成型后异型管的结构形状。实验结果验证了有限元分析的正确性。研究结果为生产提供了有益的依据。     

水辅助注射成型充模过程的数值模拟研究

基于Hele-Shaw流动模型,采用广义牛顿流体本构方程,建立了三维薄壁塑件的水辅助注射成型充模过程数学模型,采用有限元/有限差分/控制体积法数值求解。对薄壁平板塑件的水辅助注射成型充模过程进行了模拟,模拟得到的熔体前沿位置与前人实验结果吻合较好,浇口处压力变化、水的厚度分布及平均温度分布合理,验证了所建立的模型和采用的数值模拟方法的有效性。     

共挤双向拉深复合管材挤压模设计

介绍一种共挤双向拉深复合二层塑料管材挤压模结构,为了增强复合管材纵横向拉伸强度和物料的加工性能,对挤压模特点、物料的塑化及成型原理作了论述。结果表明:挤压模设计合理,与普通挤压模相比,具有物料塑化性能好,挤出稳定,管材纵横向强度高,表面质量好,制造成本低等特点。     

单机共挤复合棒材机头设计

设计了单机共挤复合棒材机头,介绍了单机共挤复合棒材机头的工作原理及结构、口模成型段尺寸的确定和内、外螺杆分流板的设计。该机头设计合理、结构紧凑,能很好地完成复合棒材的挤出成型。     

某档位齿轮坯精锻成形模具结构参数的数值模拟分析及优化

针对某档位齿轮坯在闭式精锻成形过程中径向筋部出现的充填不饱满和折叠的缺陷,为了优化金属的流动性,改善筋部的填充情况,获得性能优良的合格锻件,运用正交实验和有限元结合的方法,分析了模具筋部拔模斜度α、圆角半径R对成形过程的影响,得出了极限模具结构参数图。分析了不同区域模具结构参数对成形质量的影响,确定在区域D中的参数条件下,锻件无明显的充不满和折叠缺陷,并优选拔模斜度为1.3°、圆角半径为3 mm进行了实际生产验证。研究结果表明:锻件质量良好,筋部端面平整,底部无折叠缺陷,实际锻件与数值模拟结果相吻合。     

钢塑共挤模具过渡拖动段成型分析与模具结构优化设计

建立了钢塑共挤模具的三维模型,通过在Gambit中进行有限元前处理,导入Polyflow,对过渡拖动段成型的基本规律进行了数值模拟,获得了聚合物熔体在模具内的速度场、温度场分布,在特定流量下,分析了不同钢衬拖动速度对聚合物流动的影响规律,并在此基础上设计了钢塑共挤模具冷却系统。     

多点模具拉形中回弹的数值分析

采用多点模具拉形时,由于弹性垫的使用,拉形后成形件的回弹量与使用整体模拉形时有所不同.应用ABAQUS软件研究分析了预拉量及板料厚度对成形件回弹的影响,对预拉量为0.5%、0.75%、1%及板料厚度为1mm、1.5mm、2mm的拉形过程进行数值模拟.结果表明,在一定范围内,预拉量增大,拉形件的回弹量减小;板料的厚度增大,拉形件的回弹量减小.     

铝合金轮毂压铸模温度场数值分析

运用有限元分析软件ProCAST对压铸模进行了压铸过程模具温度场分析,研究了模具预热温度、浇注温度对模具温度场的影响。结果表明,模具型腔表面温度受金属液充填的影响较大,距型腔表面距离超过20mm后,模具温度受金属液的影响较小。模具预热温度影响模具内的温度梯度和升温速率,预热温度越高,型腔表面升温速率越小,模具内的温度梯度越小。浇注温度越高,模具型腔表面的升温幅度和升温速率越大。