定型模內塑料異型材冷卻過程數(shù)值模擬及優(yōu)化設計研究.pdf

1、塑料異型材是20世紀50年代開發(fā)的一種新型塑料產品，是通過擠出成型方法制得的非規(guī)則截面的塑料制品，其應用范圍廣泛，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備。這其中的定型模在擠出成型生產過程中起著十分重要的作用，它直接關系到塑料異型材的尺寸精度、冷卻速度和表面質量。因此，合理設計定型模冷卻系統(tǒng)是定型模設計的重要環(huán)節(jié)。 迄今為止，定型模冷卻系統(tǒng)的設計大都是憑經驗進行的，然而通過實

2、驗的方法來測試不同冷卻系統(tǒng)對型材冷卻速度的影響是相當困難的。本文應用傳熱學基本原理，對型材在定型模內冷卻時的傳熱過程進行分析，并采用適當?shù)募僭O和簡化，建立傳熱過程的數(shù)學模型，對型材冷卻數(shù)值模擬的初始條件和邊界條件進行了更接近生產實際的計算，然后利用ANSYS軟件完成了定型模內塑料異型材冷卻過程的數(shù)值模擬，獲得型材冷卻時的瞬態(tài)溫度場分布。在此基礎上，利用ANSYS的APDL參數(shù)化設計語言編寫了定型模冷卻系統(tǒng)優(yōu)化設計程序，完成了定型模冷卻系