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基于挤出流动模拟的塑料异型材同模异出模具设计技术研究的开题报告一、研究背景和意义随着工业化的不断发展，对于各种类型的塑料异型材的需求也日益增加。
同时，塑料异型材的制造过程中，模具设计和优化也成为了制造过程中的重点。
为了提高生产效率和减少制造成本，在模具设计和制造中应用数值模拟技术，已成为重要的研究方向。
在目前的模具设计中，由于异型材形状与产品结构的变化很大，致使各部位流量不均匀，产生熔流压力变化，从而容易导致模具脱漆、变形等问题。
因此，如何通过模具设计优化来协调塑料熔流压力变化，是塑料异型材设计中需要重点研究和解决的问题。
技术人员和研究人员通过挤出流动模拟来研究异型材同模异出问题，可以在提高材料使用，减少成本的同时，加强制造优化的能力，实现塑料异型材的高品质生产，具有较大的研究意义。
二、研究内容和方法1. 研究内容本研究的主要研究内容为塑料异型材同模异出过程中的熔流变形、温度控制及变化的影响。
具体研究内容包括：(1) 异型材同模异出问题分析和实验研究(2) 挤出流动分析及塑料原料熔流变形机理分析(3) 容积模型和熔流模型建立(4) 基于模拟和模型对模具参数进行优化设计2. 研究方法为完成以上研究内容，本研究采用以下研究方法：(1) 实验测试：通过真实的生产条件下的实验测试，收集数据并进行分析。
(2) 数值模拟：采用 Fluent 软件对塑料异型材挤出过程进行模拟，构建模拟模型，模拟不同模具形状和工艺参数下的熔流规律和变形情况。
(3) 研究结合：基于模拟结果和实验数据，分析塑料异型材同模异出的机理，基于流量均衡原理和模具参数优化算法，对模具参数进行优化设计，以解决同模异出问题。
三、研究预期结果和意义本研究通过实验测试和数值模拟，能够有效地分析和解决塑料异型材同模异出问题，同时对优化模具设计和制造具有重要的参考作用。
预计本研究能够达到以下预期结果和意义：(1) 解决塑料异型材同模异出问题，缩短生产周期，提升生产效率。
管道挤压截流有限元模拟与试验研究
管道挤压截流有限元模拟是一种风行的管道设备流动模拟方法，它有许多应用，包括
非弹性现象计算，因此，它已成为管道设备的重要计算工具，对于管道设备的优化设计、
检测以及分级预测具有重要意义。
本研究利用有限元模拟方法研究了管道挤压截流结构变
形过程，采用相应材料的实验数据获得塑性模量和摩擦系数，实验中还考虑了线性抗张力，建立了完善的有限元模拟模型，以研究管道挤压截流结构变形过程。
该模型在Ansys Workbench集成环境下仿真计算，并通过实验测量验证模型的精度。
结果表明，挤压截流结构被推动出口时，它的变形非均趋势发生在保持较大位移处，
输出曲线和位移-应力曲线之间具有较好的分歧。
实验与模拟结果表明，有限元模拟结果
与实验结果良好地符合，证明本文模型及计算流程的正确性和可靠性。
本研究的成果既可
用于可靠性评估，也可用于结构力学性能的优化设计，为管道技术的提高提供了重要的理
论基础。
PE-UHMW异型材挤出成型有限元模拟与实验制备秦升学;庄利超;刘杰;王庆昭【期刊名称】《工程塑料应用》【年(卷),期】2015(000)004【摘要】根据生产需求，设计了3字形超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)异型材挤出成型流道，并建立了该异型材挤出成型有限元模型，应用有限元软件Polyflow 对挤出流道内的熔体流动情况进行了有限元模拟，分析了不同壁面滑移系数、压缩比、压缩角对成型过程的影响，预测了在成型过程中不同参数可能导致的缺陷。
结果表明，当模具压缩比与压缩角分别为2.5和25°、壁面滑移系数为5×106情况下，可获得较好的压力与速度分布，应用优化后的挤出模具制备了合格的PE-UHMW异型材。
%An extrusion channel of ultra-high molecular weight polyethylene(PE-UHMW) profiles that shape likes 3 was designed,and the finite element model of melting flow for PE-UHMW profiles extrusion processing was established. The commercial computer fluid dynamics program Polyflow was used to calculate the influences of the wall slip coefficient,compression ratio, compression angle on the extrusion process,and the defects in the product induced by different parameters were also predicted. The results show that better fluid velocity and pressure distribution could be obtained when the compression ratio and compression angle are 2.5 and 25° with the condition of wall slip coefficient is 5×106,and qualified PE-UHMW profiles samples are produced.【总页数】5页(P50-54)【作者】秦升学;庄利超;刘杰;王庆昭【作者单位】山东科技大学机械电子工程学院，山东青岛 266590;山东科技大学机械电子工程学院，山东青岛 266590;山东科技大学机械电子工程学院，山东青岛 266590;山东科技大学化学与环境工程学院，山东青岛 266590【正文语种】中文【中图分类】TQ320.63【相关文献】1.PMMA/PVC表面复合异型材共挤出成型设计优化 [J], 王其兵;申一虎;刘新2.全包覆共挤出成型塑料异型材门窗模具优化设计 [J], 陈鹏元3.计算机辅助系统在塑料异型材挤出成型中的应用研究 [J], 陈丽4.聚合物异型材气辅口模挤出成型气辅滑移对异型材挤出胀大的影响 [J], 闫丽;周国发;周勇飞;郭吉林5.塑料异型材气辅挤出成型实验 [J], 柳和生;卢臣;黄兴元因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
管材挤出成型实验一、实验目的（1）了解管材挤出成型工艺过程；（2）认识挤出机及管材挤出辅机的结构和加工原理；（3）加深理解挤出工艺控制原理并掌握其控制方法；（4）掌握管材的性能检测方法。
二、实验原理管材是挤出制品中主要品种，有硬管和软管之分。
用来挤管的品种很多，主要有橡胶（如硅橡胶、NR等）、塑料（如聚氯乙稀、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、ABS和聚碳酸酯等）。
本实验是硅橡胶管材的挤出。
经挤出机的固体输送、压缩熔融和熔体输送由均化段出来塑化均匀的胶料，先后经过过滤网、粗滤器而达分流器，并为分流器支架分为若干支流，离开分流器支架后再重新汇合起来，进入管芯口模间的环形通道，最后通过口模到挤出机外而成管子，经过定径套定径和初步预硫化加热和硫化烘道进一步加热（或冷却，再进入具有喷淋装置的冷却水箱，进一步冷却成为具有一定口径的管材），最后经由牵引装置引出并根据规定的长度要求而切割得到所需的制品。
管材挤出装置有挤出机、机头口模、定径装置、硫化烘道（或冷却水槽）、牵引及切割装置等组成，其中挤出机的机头口模和定型装置是管材挤出的关键部件。
1. 机头机头是挤出管材的成型部件，大体上可分为直通式、直角式和偏移式三种，其中用得最多的是直通式机头，机头包括分流器及其支架、管芯、口模和调节螺钉等几个部分。
分流器又称鱼雷头，粘流态塑料经过粗滤板而达分流器，物料流体逐渐形成环形，并使料层变薄，有利于的进一步均匀塑化。
分流器支架的作用是支撑分流器及管芯。
管芯是挤出的管材内表那的成型部件，一般为流线型，以便粘流态物料的流动。
管芯通常是在分流器支架处与分流器连接。
粘流态物料经过分流器支架后进入管芯与口模之间。
在管材的挤出过程中，机头压缩比表示粘流态物料被压缩的程度。
机头压缩比是分流器支架出口处流道环形面积与口模及管芯之间的环形截面积之比。
压缩比太小不能保证挤出管材的密实，也不利于消除分流器所造成的熔接痕；压缩比太大则料流阻力增加。
《基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展，铝合金管材因其轻质、高强、耐腐蚀等特性，在航空、汽车、建筑等领域得到了广泛应用。
铝合金管材的挤压成形技术是制造过程中不可或缺的一环。
为了更好地理解其成形过程，提高产品质量和效率，基于有限元的数值模拟技术被广泛应用于铝合金管材挤压成形的研究中。
本文将详细介绍基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟的相关内容。
二、铝合金管材挤压成形的基本原理铝合金管材挤压成形是一种通过模具对铝合金坯料施加压力，使其通过模具型腔，从而获得所需形状和尺寸的管材的工艺过程。
该过程涉及到材料的流动、应力分布、温度变化等多个物理过程，对工艺参数和模具设计有着较高的要求。
三、有限元法在铝合金管材挤压成形中的应用有限元法是一种用于求解复杂工程和物理问题的数值计算方法。
在铝合金管材挤压成形中，通过有限元法可以对整个成形过程进行数值模拟，包括材料的流动、应力应变分布、温度场变化等。
通过有限元法，可以更好地理解挤压成形的物理过程，优化工艺参数和模具设计，提高产品质量和效率。
四、铝合金管材挤压成形的数值模拟过程1. 建立几何模型：根据实际需求，建立铝合金管材的几何模型和模具的几何模型。
2. 定义材料属性：根据铝合金的材料特性，定义其弹性模量、屈服强度、热传导系数等物理参数。
3. 划分网格：将几何模型划分为有限个小的单元，即网格。
网格的划分对数值模拟的精度和计算效率有着重要影响。
4. 建立有限元模型：根据网格和材料属性，建立铝合金管材挤压成形的有限元模型。
5. 施加边界条件和载荷：根据实际工艺条件，施加边界条件和载荷，如挤压速度、模具温度等。
6. 求解和分析：通过有限元软件进行求解，分析材料的流动、应力应变分布、温度场变化等。
7. 结果输出与优化：将分析结果输出，根据需要进行优化设计。
五、数值模拟在铝合金管材挤压成形中的应用价值1. 优化工艺参数：通过数值模拟，可以更好地理解挤压成形的物理过程，从而优化工艺参数，如挤压速度、模具温度等。
Ti 穀臧Vol. 38 No. 1Februarv 2021第38卷第1期2021年 2月Ti-25钛合金管材挤压成形数值模拟及实验研究孙花梅，刘 伟，戚运莲，李修雷，毛小南，洪 权(西北有色金属研究院，陕西西安710016)摘要：为了加快推动T-B25钛合金在舰船通信系统上的应用，利用前期构造的本构方程和热加工图优化出的工艺 参数，使用DEFORM-3D 有限元软了变形温度900 >、应变速率0. 1 s"工艺参的管材挤压过程，并对模拟过程进行了实际挤压验证。
结果表明：在变形温度900 >、应变速率0.1 sT 条件下能成功挤压出#62 mm'12 m m 的Ti-B25钛合金管坯，并且管坯具有良好的表面质量,组织中存在再结晶晶粒。
管坯经过830 >/1 h +600 >/8 h 固溶时效处理后具有 的强-塑性匹配，满足舰船 管使用要求$关键词：船用钛合金；有限 ；管材挤压；固溶时效处理中图分类号：TG376. 9文献标识码：A 文章编号：1009-9964(2021)01-025-05Numedcal Simulation and Experimeetal Strdy of Extrrsion Forming of T-B25 Titanium Aloy PipeSun Huamei ， Liu Wei ， QiYuneian ， LiXiueei ， MaoXiaonan ， HongQuan(Northwest Institute for Nonferrous Metal Research ，Xi'an 710016，China)Abstract : In order to accelerate the applicCion of Ti-B25 titanium Cloy in ship communication system ，DEFORM-OD finite element software was used to simulate the pipe extrusion process under the deformation temperature of 900 > and thestaain aateof0.1 s -1 with theconstaucted constitutiveequation and theoptimiaed paocespaaameteasin thepaeviouswoak.And thepipeeetausion eepeaimentofTi-B25 aeoswaspeafoamed tovaeidatetheaesuetsofFEsimueation.The aesuetsshowthatthepipebeank of #62 mm'12 mmcan besuccesfu eseetauded undeathedefoamation tempeaatuaeof900 > and the strain rate of 0. 1 s _1. The pipe blank has good sumaco quality and recmstallized microstmcture. Aftersolution aging treatment at 830 >/l h + 600 >/8 h ， the pipe blank exhidits good stress-plastic matching ， whichmeetstheaequiaementofthepipesused in theshipboaad antenna.Key wordt ： maainetitanium aeos ； finiteeeementsimueation ； pipe e etausion ； soeution agingtaeatment舰船长期暴露在海洋环境中，对材料的耐腐蚀性有 的 。
实验二 pp/pe双螺杆挤出实验目的1. 理解双螺杆挤出机的基本工作原理，学习挤出机的操作方法。
2. 了解聚烯烃挤出的基本程序和参数设置原理。
实验原理在塑料制品的生产过程中，自聚合反应至成行加工前，一般都要经过一个配料混炼环节，以达到改善其使用性能或降低成本等目的。
传统方法是用开炼机和密炼机，但是效率低下，不能满足生产提高的需要，随后便产生了单螺杆挤出机，继而发展了双螺杆挤出机。
双螺杆挤出机具有塑化能力强，挤出效率高，耗能低，混炼效果好，自清洁能力等吸引了塑料行业的注意并取得了迅速发展。
另外挤出机也是塑料生产应用最广泛的机器，使用不同的机头可以挤出不同的产品，如型材、片材、管材和挤出吹膜等。
因而挤出机在塑料加工行业有其它机器无法替代的重要性。
本实验使用双螺杆挤出机挤出物料切粒，是生产色母料的工艺过程，如果在侧喂料口或者将物料与颜料在捏合机中混合加料，挤出的产品则为色母料，另外如果换为其它机头即可用于生产各种相应产品。
同向旋转双螺杆挤出机组的结构与其它挤出设备一样，包括传动部分、挤压部分、加热冷却系统、电气与控制系统及机架等。
由于双螺杆挤出机物料输送原理和单螺杆挤出机不同，通常还有定量加料装置。
鉴于同向双螺杆挤出机在塑料的填充、增强和共混改性方面的应用，为适应所加物料的特点及操作的需要，通常在料筒上都设有排气口及一个以上的侧加料口，同时把螺杆上承担输送、塑化、混合和混炼功能的螺纹制成可根据需要任意组合的块状元件，像糖葫芦一样套装在芯轴上，称为积木组合式螺杆，其整机也称为同向旋转积木组合式双螺杆挤出机。
挤出机的结构包括以下几个部分：(1)传动部分传动部分就是带动螺杆转动的部分，它通常由电动机、减速箱和轴承等组成，在挤出过程中，要求螺杆在一定的转速范围内运转，转速稳定，不随螺秆负荷的变化而变化，以保证制品的质量均匀一致。
为此。
传动部分一般采用交流整流电动机、直流电动机等装置。
(2)加料部分加料部分一般由传动部分、料斗、料筒、螺杆等组成。
挤出成型塑料管材冷却过程的建模与温度场数值模拟挤出成型是一种常用的塑料制造工艺，可以生产出各种塑料管材。
在挤出成型过程中，冷却过程是非常重要的，直接影响着最终产品的质量。
为了优化生产过程，我们可以通过建模和数值模拟来研究挤出成型塑料管材的冷却过程和温度场。
首先，为了进行建模和数值模拟，我们需要考虑一些基本的假设和约定。
假设挤出机的出料速度和温度是稳定的并且均匀分布的。
同时，我们可以假设流动是层流的，材料的物理性质是均匀的，如热传导系数和比热容。
此外，我们还可以假设管材的表面是绝热的。
基于这些假设，我们可以建立挤出成型塑料管材冷却过程的数学模型。
首先，我们可以使用Navier-Stokes方程描述流体力学行为，其中包括质量守恒、动量守恒和能量守恒。
对于非稳态问题，我们还需要考虑非稳态热传导方程。
对于冷却过程的建模，我们可以将挤出出口处的塑料管材视为一维的体积，忽略径向的变化。
然后，我们可以应用热传导方程来描述塑料管材的温度分布，其中热传导系数和比热容在模型中是常数。
数值模拟是研究挤出成型塑料管材冷却过程的常用方法之一。
在进行数值模拟前，我们需要将建模的方程进行离散化处理，转换成有限差分或有限元方程。
然后，我们可以使用计算软件来解决这些离散方程，得到温度场的数值解。
在进行数值模拟时，我们需要设置合适的边界条件和初始条件。
对于边界条件，我们可以将挤出出口处的温度设置为初始温度，同时可以模拟常见的冷却方式，如空气冷却或水冷却。
对于初始条件，我们可以假设挤出机出料时的塑料管材温度均匀分布。
通过进行数值模拟，我们可以得到挤出成型塑料管材冷却过程的温度场分布。
通过分析温度场的变化，我们可以优化冷却过程，提高挤出成型的效果。
例如，我们可以调整冷却介质的流速和温度，改变冷却时间或冷却方式，以实现更好的冷却效果。
总之，建模和数值模拟是研究挤出成型塑料管材冷却过程的有效工具。
通过建立适当的数学模型，并进行数值模拟，我们可以了解冷却过程的温度分布，优化生产工艺，提高产品质量。
第1篇一、实验目的1. 理解管材挤出成型工艺的基本原理和流程。
2. 掌握挤出机、模具、冷却装置等主要设备的使用方法。
3. 通过实验，观察和掌握管材挤出成型过程中温度、压力、牵引速度等参数对管材质量的影响。
4. 分析实验数据，探讨提高管材成型质量的方法。
二、实验原理管材挤出成型是利用挤出机将熔融塑料通过模具挤出成管状制品的过程。
该过程主要包括以下几个步骤：1. 塑料粒料通过料斗进入挤出机，在螺杆的旋转和加热作用下，熔融并塑化。
2. 熔融塑料通过模具挤出，形成管坯。
3. 管坯经过冷却装置冷却定型，成为具有一定壁厚的管材。
4. 管材通过牵引设备匀速拉出，并按规定长度切断。
三、实验设备与材料1. 实验设备：挤出机、模具、冷却装置、牵引设备、切割设备、温度控制器、压力表等。
2. 实验材料：聚氯乙烯（PVC）粒料。
四、实验步骤1. 准备实验设备，检查各部分工作状态。
2. 根据实验要求，调整挤出机的温度、压力、转速等参数。
3. 将PVC粒料加入料斗，启动挤出机进行加热和塑化。
4. 当挤出机出口处有稳定的熔融塑料流出时，关闭料斗，开始挤出实验。
5. 调整牵引设备的速度，使管材匀速拉出。
6. 观察并记录管材的挤出过程，包括温度、压力、牵引速度等参数。
7. 当管材达到预定长度后，停止牵引设备，切断管材。
8. 收集实验数据，进行分析和总结。
五、实验结果与分析1. 温度对管材质量的影响：温度过高，会导致管材壁厚不均匀、表面出现气泡；温度过低，则会使管材硬度过高、表面出现裂纹。
因此，应控制合适的温度，以保证管材质量。
2. 压力对管材质量的影响：压力过高，会使管材壁厚不均匀、表面出现凹陷；压力过低，则会使管材壁厚过薄、表面出现皱纹。
因此，应控制合适的压力，以保证管材质量。
3. 牵引速度对管材质量的影响：牵引速度过高，会使管材壁厚不均匀、表面出现裂纹；牵引速度过低，则会使管材出现松弛、变形。
因此，应控制合适的牵引速度，以保证管材质量。
基于UG的管材挤出模头参数化设计与研究的开题报告一、研究背景与意义随着工程制造技术的进一步发展和应用，管材挤出模头的使用越来越广泛。
现有的管材挤出模头设计大多依赖经验和传统的手工设计方法，效率低下，且难以满足特殊要求的生产制造需求。
因此，采用参数化设计方法，提高管材挤出模头的设计效率和生产制造的精度和稳定性，成为了当前研究的重要方向。
二、国内外研究现状国内外已有很多关于管材挤出模头设计的研究。
国内研究主要集中在挤出工艺、优化设计算法等方面，如利用FEM有限元分析方法，分析管材挤出过程中的流场分布、挤压力分布等参数，通过对参数的调整以达到优化设计的目的。
国外研究更加注重实际工程应用，如通过对管材挤出过程的全面理解和掌握，设计出可靠且高效的管材挤出模头，实现对管材挤出过程的实时监控和自动化控制等。
三、研究内容和方法本研究基于UG平台，采用参数化设计方法，对管材挤出模头进行研究。
具体包括：1. 确定挤出模头的三维模型，根据模头材料、挤出管材的材质和规格等参数，确定模头的基本结构和形状。
2. 建立管材挤出模头的参数化模型，将模头参数化，包括模头内外部结构参数、配料比例、孔径等参数，实现模头设计的自动化和智能化。
3. 针对管材挤出过程中可能出现的问题，如流道阻力、挤压力不均等情况，对模头的优化设计算法进行研究和探索，使模头在挤出过程中能够稳定运行且产出合格的产品。
4. 利用有限元分析方法，对管材挤出模头进行模拟分析，分析流场分布、挤压力分布等相关参数，验证管材挤出模头设计的可行性和有效性。
四、预期成果和意义通过本研究，预期能够得到以下成果：1. 建立管材挤出模头的参数化设计模型，提高设计效率，降低设计难度。
2. 提出管材挤出模头的优化设计算法，优化模头内部结构参数和孔径等参数，使模头在挤出工艺中的性能得到更好的发挥。
3. 通过有限元分析方法，分析模头的挤出过程中的流场分布、挤压力分布等相关参数，验证管材挤出模头的设计的可行性和有效性。
