定型模內(nèi)塑料異型材冷卻過(guò)程數(shù)值模擬及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、塑料異型材是20世紀(jì)50年代開(kāi)發(fā)的一種新型塑料產(chǎn)品，是通過(guò)擠出成型方法制得的非規(guī)則截面的塑料制品，其應(yīng)用范圍廣泛，尤以塑料門窗最為典型。擠出成型是塑料加工的主要方法之一，而擠出模具又是成型塑料異型材的主要設(shè)備。這其中的定型模在擠出成型生產(chǎn)過(guò)程中起著十分重要的作用，它直接關(guān)系到塑料異型材的尺寸精度、冷卻速度和表面質(zhì)量。因此，合理設(shè)計(jì)定型模冷卻系統(tǒng)是定型模設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。 迄今為止，定型模冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)大都是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的，然而通過(guò)實(shí)

2、驗(yàn)的方法來(lái)測(cè)試不同冷卻系統(tǒng)對(duì)型材冷卻速度的影響是相當(dāng)困難的。本文應(yīng)用傳熱學(xué)基本原理，對(duì)型材在定型模內(nèi)冷卻時(shí)的傳熱過(guò)程進(jìn)行分析，并采用適當(dāng)?shù)募僭O(shè)和簡(jiǎn)化，建立傳熱過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，對(duì)型材冷卻數(shù)值模擬的初始條件和邊界條件進(jìn)行了更接近生產(chǎn)實(shí)際的計(jì)算，然后利用ANSYS軟件完成了定型模內(nèi)塑料異型材冷卻過(guò)程的數(shù)值模擬，獲得型材冷卻時(shí)的瞬態(tài)溫度場(chǎng)分布。在此基礎(chǔ)上，利用ANSYS的APDL參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫了定型模冷卻系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)程序，完成了定型模冷卻系