张振[1]2007年在《基于ANSYS的塑料异型材挤出模头中功能块流道的设计》文中提出为适应塑料异型材市场对挤出模具高速稳定的要求,改善模头中几何形状复杂的功能块流道设计依赖于经验,常常造成模头挤出不稳定的现状,本文根据聚合物流变学原理,以有限元软件ANSYS为平台,采用数值模拟方法对于异型材的功能块、拐角等复杂部位的挤出模头流道结构进行了全面的研究。针对功能块流道形状复杂的特点,以两个典型的功能块实例进行研究,分别代表了出口平均流速大于和小于异型材主框的两种功能块类型,以模头出口各部分平均速度相一致为评价标准,结合挤出模头实践中各种可能的结构形式,通过模拟计算,选择合适的功能块流道设计方案。并引入最优化设计理论,对所选方案中的功能块流道结构的关键参数进行优化设计。并且,以出口平均流速差值的波动幅度为流道稳定性的判定依据,作流道结构的稳定性选择。对于外壁主框流道的拐角等特殊部位,依照实际模头的习惯做法,进行结构参数的优化设计,并对优化结果进行稳定性评价,为外壁拐角流道结构的合理设计提供更加合理的选择。本文得出的一些结论和方法,将模头中功能块、拐角等复杂部位流道结构设计中的经验做法,提升到以聚合物流变学为理论基础的,通过数值模拟计算进行的优化设计方法之中,求得更加合理的结构参数,这不仅可以知道挤出模头的稳定性设计,而且也为实际制造中的试模和修模工作指出了方向,可以最大限度的减少经验的局限性给挤出模具的稳定作业留下的隐患。
王芳[2]2005年在《基于ANSYS的塑料挤出模头稳定性设计的研究》文中认为使用性能不稳定是目前国产塑料挤出模具存在的最大问题,塑料挤出模头的稳定性是影响挤出模具稳定性的重要方面。本文以实际的塑料挤出模头为例,围绕挤出模头的两个重要组成部位一分流段和功能块流道,研究了挤出模头的稳定性设计问题。 首先针对实际生产中一副稳定性能较差的塑料异型材挤出模头,通过ANSYS软件模拟计算,根据LEVY等的流动平衡理论,分析该模头分流段流动平衡方面存在的问题,并以流动平衡为原则对其设计加以改进,对照比较改进前后理论分析结果与模头的实际使用情况,从而提出了提高挤出模头稳定性的模头分流段流道的设计准则。在此基础上,对比分析了稳定性能良好的进口挤出模头分流段流道设计,进一步证实了准则的正确性。 然后,以具有代表性的两种不同的功能块流道为例,应用ANSYS对功能块流道进行流动模拟计算,以模头出口各部分平均速度相一致为评价标准,选择制造工艺更适宜的功能块流道设计方案。并将有限元数值分析方法和最优化方法相结合,对所选择的功能块流道结构的关键参数进行优化设计,从而给出了模头功能块流道结构合理设计的数值方法。 本文得出的一些结论和方法,不仅可以指导挤出模头的稳定性设计,而且对于实际的模头调试和修理工作也很有实用价值。
胡善刚[3]2004年在《塑料异型材挤出模具稳定性的研究》文中进行了进一步梳理目前，随着国内型材市场的激烈竞争，型材生产形成了大规模生产的特点，对挤出模具提出了更高的要求。近年来，国内模具的制造技术有了很大的提高，但仍然不能满足型材大规模生产对模具的高速稳定的要求。虽然进口挤出模具的价格数倍于国产模具，但国内主要型材厂家模具的使用格局却是进口模具为主，国产模具为辅。针对这一问题，我们与国风公司联合申报并完成合肥市科委重点科研项目——塑料异型材新型高效挤出模具的研制。 本论文是在完成该课题的基础上，对挤出模具稳定性的问题进行了深入研究。通过比较和研究国内外挤出模具的实际使用状况，得出了国内外模具质量的差异主要是模具的稳定性的结论。由于在型材生产中工艺参数的波动是不可避免的，对挤出模具的稳定性的要求就是能有一个宽的工艺范围来适应这些不可避免的工艺波动，提出要对挤出模具进行稳定性设计的概念，并总结出模具稳定性设计的几方面措施。为合理选择和准确实施这些措施，还需要对塑料熔体在模头内的流变规律和型材在定型模和水箱里的冷却变形规律等进行深入研究，本人对型材的冷却变形规律进行了探索性研究。重点是采用有限元分析软件ANSYS，分析了一个正方形框型材在定型模和水箱里的冷却变形状况，获得出了一些具有实际参考价值的结果。
张会可[4]2014年在《玻纤增强PA66密封异型材挤出成型数值模拟及实验研究》文中进行了进一步梳理随着应用领域的扩展和对产品性能要求的不断提高，塑料异型材产品截面形状向着精密化、复杂化的方向发展，同时增强型和共混改性等各种流动性较差的塑料复合材料逐渐应用在复杂截面异型材挤出制品中。玻纤增强PA66作为重要的增强型工程塑料被应用在异型材挤出制品中，然而由于其结晶度高，在熔点附近材料的流动性能受温度和剪切速率的双重影响，表现出挤出成型时流动的非线性，给密封异型材的稳定挤出造成很大困难。因此，研究玻纤增强PA66复合材料的流动性能与挤出模具设计、数值模拟以及挤出工艺设计相适应，成型出尺寸和形状良好的连续密封异型材制品，对玻纤增强PA66复合材料成功应用于挤出成型有着重要的理论意义和使用价值。本文首先应用毛细管挤出流变仪研究玻纤增强PA66复合材料的流变性能，分析挤出成型时影响熔体粘度的主要因素及其规律，建立适用材料流动性能的本构方程，获得较为真实的材料流动物性参数值，为密封异型材挤出过程数值模拟和工艺设计提供数据依据。其次，在流变性能研究结论的基础上，以有限元数值模拟软件ANSYS为平台，模拟分析密封异型材挤出模具内熔体叁维流动的过程和规律，提出一种评价挤出流动平衡性的方法，分析螺杆转速和熔体温度对挤出模具出口截面上熔体流动平衡性的影响规律。提高螺杆转速，不利于模具出口处熔体流动速度的均匀和一致；提高熔体温度则有利于模具出口熔体流动速度均匀和一致。最后，基于挤出模内熔体流动数值模拟结论，以螺杆转速、机筒温度和模具温度为工艺变量，以模具出口处熔体流动平衡和连续挤出截面尺寸稳定、形状良好密封异型材为目标，进行玻纤增强PA66密封异型材挤出成型实验，获得了工艺参数对稳定挤出的影响规律。结果表明：低螺杆转速（5r/min）和低成型温度（熔点附近）条件下，能够成型出横截面较完整、尺寸较稳定、形状较好的密封异型材制品。
张建雨, 冯刚, 张朝阁, 李金良[5]2014年在《我国塑料异型材挤出技术研究概况》文中研究指明介绍了塑料异型材挤出成型工艺,并着重介绍了几种先进技术在塑料异型材挤出中的应用和研究现状,最后总结了塑料异型材挤出技术的发展趋势。
张瑾婷[6]2016年在《塑料异型材挤出定型模CAD系统及其冷却优化》文中研究表明经过几十年的发展,塑料异型材已经在很多领域取得了广泛的应用,定型模作为塑料异型材挤出生产线上关键的一环,对型材的成型起着至关重要的作用。为了提高塑料异型材挤出定型模的设计效率以及型材的成型质量,论文在研究并分析了挤出定型模设计的关键技术基础上,针对单一熔体中空型材,设计并开发了基于UG的塑料异型材挤出定型模CAD系统,并对其进行了冷却优化设计。论文主要研究内容包括:1)论文首先分析了挤出模具行业以及挤出定型模的国内外研究现状,结合企业项目实际,研究了塑料异型材及其挤出定型模的结构,针对设计效率低下等问题,给出了论文设计的主要思路与框架,以实现定型模设计效率的提升与型材的均匀冷却优化。2)针对塑料异型材挤出定型模结构复杂、设计效率低下的问题,研究并开发了基于UG的塑料异型材挤出定型模CAD系统,并明确了相应的模块划分。结合论文的研究重点,主要介绍了建立在草图分组技术上的叁个重要模块:采用了直纹曲面造型和半自动分节技术的定型模型腔和长度模块;快速生成与修改的冷却系统模块;结合UG属性和最小距离算法的干涉检查模块。3)论文应用传热学基本理论,对型材在定型模内冷却过程建立传热模型,结合已建立的参数化模型,利用ANSYS Workbench对型材冷却过程进行热—结构耦合分析,并根据结果说明型材的冷却不均匀,需要对定型模进行结构优化。4)针对型材冷却均匀性的问题,结合有限元分析的结果,论文对定型模的冷却系统和型腔进行了优化设计。此外,在热分析结果数据的基础上,提出了一种基于正交试验法的型材冷却因素影响研究方法,该方法对于定型模冷却因素的设计具有一定的指导意义。论文研究成果在企业进行了实际运用,提高了挤出定型模的设计效率,且优化设计方法改善了型材的成型质量,并提高了生产效率。
裴郊区[7]2006年在《塑料异型材挤出模头稳定性研究》文中研究表明为适应塑料异型材市场对挤出模具高速稳定的要求、改善国产挤出模具稳定性差的现状,我们根据聚合物流变学原理,以有限元软件Ansys为平台,采用数值模拟的方法对挤出模头稳定性问题进行了全面的研究。 本文提出了以模头出口处平均流速差值的波动幅度为模头稳定性的判定依掘,并运用这个判据对异型材的叁个组成部分——外壁、内筋、功能块的流道结构设计分别进行了研究,找出了各种流道结构参数与模头稳定挤出的相关性,给出了挤出模头稳定性设计的思路和方法。 本文得出的结论和方法,不仅可以指导挤出模头的稳定性设计,而且对于实际的模头调试和维修工作也很有实用价值。
刘斌[8]2003年在《塑料挤出流动数值分析及其模具结构设计优化研究》文中研究说明在塑料挤出成型技术中，模头设计是一个重要环节。挤出模头设计的好坏影响着制品质量和生产效率等，因而研究挤出模头的优化设计就显得尤为重要。对塑料熔体在模头内的流动情况进行数值分析并进行计算机模拟，可以获得挤出模结构参数以及挤出工艺条件与挤出结果之间的规律性关系。所以，对塑料挤出过程进行数值分析以揭示挤出流动规律，并利用其分析结果的反馈信息用于挤出模头的优化设计，就有着重要的理论意义和实用价值。 本文首先在分析挤出模叁维参数化建模方法的不足和实际应用中存在问题的基础上，提出一种基于功能划分的面向优化目标的流线型挤出模参数化建模方法。该方法采用射线法与比例间隔法相结合的方法确定入口圆周上的型值点位置，以叁次多项式曲线为模腔曲面型曲线，基于对挤出流动影响的功能划分，实现了面向CAE的参数化的模型快速构建。 其次，采用有限元数值分析方法，深入系统地分析了挤出模结构参数如分流角、压缩角、压缩比和平直段长度等对挤出流动的影响规律，并考虑了异型材截面形状分布和尺寸分布对模具结构和挤出流动均匀性的影响。对工程实践中采用的一些调节流动平衡性的模具结构如阻流筋结构和分隔板单独供料结构等进行了定量分析和数值模拟，针对分隔板等功能块结构的有限元建模困难问题，根据这些结构的几何特点和挤出流动有限元分析的边界条件，提出了用约束替代或载荷替代来虚拟设置这些功能块结构几何特征的方法。以分隔板为例详细分析了该方法的具体实施过程，其分析结果与采用真实分隔板结构时的分析结果进行了对比，两者的均匀性指数基本一致。 最后，在系统分析模具结构参数对挤出流动影响规律的基础上，对于型材主体框架的流道设计，依据聚合物流变学理论，以罚有限元法为数值分析工具，引入最优化设计理论，提出了一种有限元数值分析和最优化设计理论相结合的挤出模优化设计方法。该方法在对挤出模具流道结构进行功能划分的基础上，以建立流道的叁维参数化模型为前提，基于叁维有限元数值分析结果，引入最优化设计理论，以模具各功能段主要结构参数为设计变量(可以包括材料物性参数和挤出工艺参数)，流道最大流量(最大生产率)或流道最大压力降为约束变量(状态变量)，模头出口处型材截面上各个子区域平均流速的均方差为优化目标函数，建立优化数学模型。根据不同的工程要求，改变研究对象的几何区域。根据研究目的的不同，采用不同的优化工具，最终达到研究塑料熔体在模头内的流动规律和优化模头流道结构参数使流动平衡的目的。该方法以挤出流动平衡为目标，同时考虑最小横向流动(cross flow minimization)原则，把有限元分析和最优化设计理论相结合，既考虑挤出流动的平衡性，又注重模具结构对最小横向流动的影响，具有较强的适应性和实用性。
陈林生[9]2007年在《塑料异型材挤出模具CAD/CAE技术研究》文中研究表明随着塑料门窗的广泛应用和技术的不断发展，对塑料异型材挤出模具的技术要求也有相当大的提高。彻底改变我国塑料异型材挤出模具设计经验成分较大，稳定性较差的实际现状，已是十分迫切的要求。本文在总结国内外塑料异型材挤出模具CAD／CAE技术方面的研究成果和实际应用状况的基础上，进一步分析塑料异型材挤出模具的结构特点和设计方法，提出了基于PDM平台构建塑料异型材挤出模具CAD系统的新思路。将挤出模具的整体的流道和结构划分成不同的区段，分别进行设计，再进行组合。这样做适应了挤出模具随着技术进步，不断革新发展的需要；并为应用计算机模拟技术提高挤出模具设计的精度和可靠性，提供了很大的运作空间。在此基础上，本文应用Delphi软件开发，实现了数据库与AutoCAD绘图系统的有机链接，解决了新挤出模具CAD系统构建的关键技术。此外，还以内筋为例应用CFD软件模拟分析的成果，为合理的确定内筋流道的结构参数，提高设计的精度和可靠性进行了有益的尝试。本文的研究工作是基于PDM平台构建异型材挤出模具CAD系统相关工作的一次初步探索。这一技术的研究符合我国挤出模具技术的现状和发展的需要，对挤出模具企业的整体技术水平的提高有着重要的意义。
陆跃, 王秀平, 敖万路[10]2013年在《美式断面ABS塑料异型材挤出模具的设计》文中认为较于广为人们接受的PVC塑料导型材,ABS塑料异型材在设计环节上有着更高的要求,出现的疑难问题也更多。以典型的美式断面型材为例,从ABS性能和特点的角度,对挤出模具模头部分的各段流道进行了分析,对定型模中水气路排布、尺寸取值与口模的匹配程度、ABS物料在定型模中的冷却收缩规律进行了总结,对水箱中定型块作用进行了分析,从中探讨了如何完善ABS塑料异型材模具的设计问题,并得出相应结论,为相关领域的研究人员提供一定角度的思路参考。
参考文献：
[1]. 基于ANSYS的塑料异型材挤出模头中功能块流道的设计[D]. 张振. 合肥工业大学. 2007
[2]. 基于ANSYS的塑料挤出模头稳定性设计的研究[D]. 王芳. 合肥工业大学. 2005
[3]. 塑料异型材挤出模具稳定性的研究[D]. 胡善刚. 合肥工业大学. 2004
[4]. 玻纤增强PA66密封异型材挤出成型数值模拟及实验研究[D]. 张会可. 武汉工程大学. 2014
[5]. 我国塑料异型材挤出技术研究概况[J]. 张建雨, 冯刚, 张朝阁, 李金良. 工程塑料应用. 2014
[6]. 塑料异型材挤出定型模CAD系统及其冷却优化[D]. 张瑾婷. 武汉理工大学. 2016
[7]. 塑料异型材挤出模头稳定性研究[D]. 裴郊区. 合肥工业大学. 2006
[8]. 塑料挤出流动数值分析及其模具结构设计优化研究[D]. 刘斌. 大连理工大学. 2003
[9]. 塑料异型材挤出模具CAD/CAE技术研究[D]. 陈林生. 合肥工业大学. 2007
[10]. 美式断面ABS塑料异型材挤出模具的设计[J]. 陆跃, 王秀平, 敖万路. 科学之友. 2013