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微孔塑料挤出快速降压口模的数值模拟
蔡金平;黄兴元;柳和生
【期刊名称】《中国塑料》
【年(卷),期】2008(22)4
【摘要】应用FLUENT软件对微孔塑料连续挤出成型过程中的快速降压口模内的熔体流动进行数值模拟,经过简化及边界处理,分别研究了微孔塑料在不同CO2浓度、不同流量和不同温度条件下微孔塑料连续挤出过程中快速降压口模中的压力和速度分布情况.结果表明:压力降随熔体温度和CO2浓度的升高而降低,随熔体流量的升高而增大.导管中的速度也几乎均匀分布,在毛细管人口处中心线速度突然增大.熔体流量和CO2浓度的变化对121模压降和口模速度的影响比较大,而温度的变化对其影响要小得多.
【总页数】4页(P86-89)
【作者】蔡金平;黄兴元;柳和生
【作者单位】南昌大学机电工程学院,江西,南昌,330031;南昌大学机电工程学院,江西,南昌,330031;上饶师范学院,江西,上饶,334001
【正文语种】中文
【中图分类】TQ320.66+3
【相关文献】
1.微孔塑料连续挤出成型快速降压口模的数值模拟 [J], 陈昕;柳和生;黄兴元
2.不同工艺参数时快速降压口模的数值模拟 [J], 余忠;黄益宾;章凯;李厅
3.微孔塑料挤出成型中气泡长大过程的数值模拟 [J], 麻向军;黄晨
4.微孔塑料挤出发泡数值模拟 [J], 熊鹏;黄兴元;柳和生;李孟山
5.超临界CO2/PS微孔塑料挤出成型中CO2浓度对气泡成核影响的数值模拟 [J], 邓小珍;柳和生;黄兴元;赖家美
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黏弹流体挤出胀大行为的研究进展樊斌斌【摘要】介绍了聚合物挤出胀大的理论机理及数值模拟,并综述了最近几年黏弹流体挤出胀大行为的研究进展。
最后指出目前存在的一些问题,并展望发展前景。
%The theory mechanism and numerical simulation of viscoelastic fluid are introduced.Meanwhile the research in extrusion swell of viscoelastic fluid are reviewed.In the end,some problems are pointed out and development prospects are predicted.【期刊名称】《上海塑料》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】4页(P18-21)【关键词】黏弹性流体;挤出胀大;数值模拟【作者】樊斌斌【作者单位】河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作454000【正文语种】中文【中图分类】TQ320.6630 前言挤出胀大是高分子流变学研究的热点。
挤出胀大是指聚合物熔体经口模挤出时,在未受到足够的牵引拉伸作用下,挤出物的截面积比口模出口截面积大的现象。
挤出胀大是黏弹流体共有的特性,聚合物熔体在很低的剪切速率下(如0.1 s-1)就有非常明显的胀大行为。
挤出胀大通常与聚合物的物理性质、生产工艺、口模构型和挤出设备等影响因素有关;而且最终的形状和尺寸还和停放、冷却等后续工序有关。
目前,聚合物的挤出成型加工占很大比重,同时挤出胀大在很大程度上还决定了挤出制品的尺寸和质量。
本文主要总结了挤出胀大的理论机理及数值模拟研究,并对最近几年黏弹流体挤出胀大行为的研究进行论述。
1 挤出胀大理论机理挤出胀大是非牛顿力学和聚合物流变学的一个重要课题。
早期挤出胀大理论主要采用宏观的动量守恒和能量守恒定律进行研究。
但那些早期研究只在雷诺数高和弹性形变相对小的情况下有效,仅仅适用于聚合物溶液。
Deform模拟说明书第一章挤压工艺参数的确定1.1 坯料及尺寸选择挤压成品为φ60的黄铜（DIN CuZn40Pb2即HPb59-1）圆棒，为确保挤压过程有一定的挤压比确定坯料断面圆直径为φ90，长250mm的黄铜圆棒。
1.2 挤压温度挤压材料是HPb59-1,为保证挤压时的高塑性第抗力，要求有一定的挤压温度，参考资料可知，对于挤压HPb59-1棒材，锭坯原始温度在580℃～630℃，又由于挤压本身是产热的，则挤压初始温度不可过高，否则挤压到一定温度有可能导致挤压坯料熔化，故此设计挤压温度选择500℃。
在挤压时，为防止挤压温降过快，挤压筒需要预热，参考资料，挤压筒温度为350℃～400℃，此设计挤压筒温度为300℃。
1.3 挤压速度在选择挤压速度时应综合考虑合金的可挤压性、制品质量要求、挤压设备能力等因素的影响，参考资料可知挤压HPb59-1棒材的挤压速度在1.6～6.4mm/s之间，但挤压时速度过大或过小均会导致挤压缺陷，且挤压速度过高时对挤压设备和挤压坯料的要求均会提高，挤压速度过小时，无法满足挤压生产效率，故此设计选择挤压速度为2mm/s。
第二章工模具设计2.1 工模具结构分析挤压成品为φ60mm的圆棒，挤压所需的工具有挤压筒、挤压垫和挤压模。
挤压筒容纳高温锭坯，其外形尺寸应为三层材料的尺寸组合。
为防止挤压力过大，挤压表面质量过差，挤压模使用锥模结构，如图2-1所示。
2.2 工模具尺寸设计挤压所用坯料为φ90×30mm的黄铜圆棒，故挤压筒的内径、挤压垫的外径和锥模的入口锥直径均为90mm。
2.2.1 挤压垫尺寸设计挤压垫做成圆形，其外径为φ90mm，厚度为直径的0.2～0.7倍（即18～63mm）。
2.2.2 挤压筒尺寸设计挤压筒在挤压过程中防止坯料金属外流，内径与坯料尺寸匹配为φ90mm，挤压筒长度Lt计算式为：L t =（Lmax+L）+S+t式中 Lmax ——锭坯最大长度，对铜合金为（1.5～2.5）D；L——锭坯穿孔时金属增加的长度；t——模子进入挤压筒的深度；S——挤压垫厚度。
管道突扩水流流场的数值模拟管道突扩水流流场的数值模拟是一个复杂的过程，主要使用计算机来实现。
它的特点在于将模拟的流体空间细分成很多三角形（或者多面体）小块，然后根据给定的流体性质、流体密度和速度等参数来计算每个小块的流速分布。
一、模拟原理：1、数据采集：首先需要采集流场区域的工程地质资料，及天文、地质、地理等现场实测数据，构建模拟所需要的数据库。
2、网格细分：将水流流场区域划分为若干等大的小格网格，细分成多个三角形（或者多面体）小块，并进行微观的数据分析，计算每一块小格的流速分布情况。
3、数据处理：利用数据库中的信息，通过数据处理程序求解流场的相关物理量（如流场速度和流场压力等）。
4、计算过程：根据得到的各个格网格数据，利用各种流体力学方程及数值解算方法，对流体运动进行模拟，模拟出流动状态。
二、模拟软件：1、流体力学模拟软件：专门用于模拟流体运动状态的解算软件，可以给出的结果包括流体的流场速度分布，作用在流体表面的力分布，流体流动情况等。
2、场解模拟软件：主要用于多维场的计算，帮助模拟空气流动，以及各种物质的扩散、输运等现象，进行水流流场模拟。
3、多尺度模拟软件：专门用于计算多尺度不連续流场的模拟，这类流场存在多种尺度，涉及到流场的传输、增长和混合等物理现象，对模拟结果的精度和准确性有很大的影响作用。
三、模拟质量评价：1、模拟精度判断：评价模拟的准确度，使用不同的模型得到的结果是否一致，来判断模拟的精度。
2、模拟数据处理：当模拟得出结果后，需要对模拟数据进行分析处理，包括对模拟数据的预处理、数据验证和可视化等，以实现更可靠的结果展示。
3、模拟实验：可通过实验的方式来评价模拟结果的准确性，实验可以为模拟数据提供有效的实验校核，确保模拟结果较准确可靠。
实验报告塑性成型过程的数值模拟班级：机自07姓名：欧阳罗辉学号：100111702012年12月一、实验目的：通过本实验的教学，使学生基本掌握有限元技术在板料塑性成形领域的应用情况，拓宽学生的知识面，开阔视野，使学生对塑性成形过程的数值模拟技术有深刻的理解，预测板料弯曲成形的性能。
二、教学基本要求：学会使用Dynaform数值模拟软件进行板料弯曲成形过程的仿真模拟，对模拟结果具有一定的分析和处理能力。
三、实验内容提要：掌握前处理的关键参数设置，如零件定义、网格划分、模型检查、工具定义、坯料定义、工具定位和移动、工具动画、运行分析。
了解后处理模块对模拟结果的分析，如读入d3plot 文件、动画显示变形和生成动画文件、成形极限图分析、坯料厚度变化分析等。
四、软件操作过程:1.导入压边圈、板料、下模板、上模板图形文件点击File —Import，出现Import File 对话框，找到“ L型弯曲零件图”选中binder.igs,点击Import，如此，依次导入四个模型文件，最后点击“确定”确认四个模型导入后，结果如图Fite- Parts- Pre§)rocE3B DFE 単E5eiLp SCF Toob Qplxxt UUM IH Yew Analyss FtosIProceH Het□fea 呦越超曲.i 制倒翅制则④朋叫面h 1回哦间谢佃创初斜划’•2. 重命名文件点击PartLEdit ，出现Edit Part 对话框，这里便要依次更改文件名。
cOOIvOOO 1 ”，在上面的 Name 对话框中输入 binder ,然后点击 Modify ，以此类推输入 banker 、die 、punch 。
Edit Part3. 对各图形文件划分有限元网格1. Binder 零件网格划分rshrtik rNEfmairHfldtnrFilCakw首先选用红色文件名“ rjgmeID ColorDeletePROCESSING OEPENDENT RECORDS 13PHOCES3r4G IM3EPEf<DENT RECORDS F Lfifrs P Suriacrs-匸Tfl/DYWAFDRnpimchigslSMPaHTED 引□点击 □图标，出现 Part Turn 。
塑料异型材挤出模头内流动的数值模拟
陈静波;申长雨;郝如江;王利霞
【期刊名称】《塑性工程学报》
【年(卷),期】2001(8)4
【摘 要】介绍了一种基于横截面法和流动路径法混合的异型材挤出成型中熔体在
模头内流动的数值模拟方法 ,可用于预测截面复杂的异型材挤出模头压力降和具有
多个分支流道的挤出模头出口处物料的平均流速 。
【总页数】5页(P21-25)
【关键词】挤出成型;流动分析;异型材;数值模拟;塑料;模头;模具
【作 者】陈静波;申长雨;郝如江;王利霞
【作者单位】郑州大学橡塑模具国家工程研究中心
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ320.52
【相关文献】
1.L型异型材挤出口模内聚合物熔体三维等温幂律流动的数值模拟 [J], 柳和生;涂
志刚;熊洪槐
2.聚合物熔体在曲线型异型材挤出口模内三维粘弹流动数值模拟 [J], 柳和生;黄益
宾
3.塑料异型材挤出模头稳定性设计的数值方法 [J], 王芳;朱元吉;谢源林
4.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 [J], 柳和生;涂志刚;
熊洪槐
5.塑料异型材挤出模模头工艺内腔结构CAD智能设计方法研究 [J], 罗易彬;刘雪
红;郭顺生;唐红涛;李力;张良
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挤出发泡用环形口模内流场的数值模拟及分析研究●摘要：运用POLYFLOW软件对挤出发泡环形口模内的压力场和剪切场进行数值模拟系统分析了流道出口间隙、流道收敛角以及增设平直段对机头建压能力和对物料剪切的影响，并比较了具有相近建压能力的不同口模结构内的剪切流场。
结果表明：相较于减小出口间隙，减小收敛角和增设平直段更有助于控制口模流道内的剪切速率，避免剪切生热过大，对挤出发泡成型产生不利影响。
塑料发泡制品具有质轻、吸收冲击载荷、隔热和隔音、比强度高等优异特性[1]，在生产生活中具有广阔的应用前景。
挤出发泡作为一种连续的生产方式，生产效率高，广泛用于制备发泡片材、板材、管材和型材。
在挤出发泡过程中，为得到结构均匀、质量稳定的发泡制品，需要控制的条件包括螺杆形式、机头结构、添加剂、挤出机各区温度、产量、注气量等[2-4]，其中机头结构对产品的最终结构及性能具有重要影响。
与传统挤出机机头不同的是，为了得到结构均匀的发泡制品，需要在发泡机头口模处建立一定的熔体压力和压降速率来使气泡成核并均匀分布[5]。
目前在设计机头结构时，通常采用较小的出口间隙来保证足够的压力降和压降速率，但是这种设计会在机头出口处产生大量的剪切热，导致物料温度过高，造成气体逃逸，影响发泡制品质量。
目前国内外关于机头口模结构对挤出发泡的影响仍处于研究阶段，并没有一套完整的理论来指导口模结构的设计和加工。
侯雁婷等[6]在对片材口模的研究中，设计加工了6个不同几何尺寸的片材机头，并用聚丙烯(PP)树脂进行挤出发泡实验，结果表明，口模间隙小、平直段长度大的片材机头所提供的压力降较大，得到的发泡制品表观密度较低，泡孔平均直径较小。
谢兴阳等[7]运用POLYFLOW对一环形口模流道进行流场模拟，分析了流道各处的压力场、黏度场和剪切场，结果表明，机头口模间隙对流道内压力场的影响显著，在制备PP片材过程中可通过调节注气量、产量和口模间隙来控制制品质量。
Park等[8-9]设计了几组不同孔径和长径比的圆形口模，用聚苯乙烯(PS)和高熔体强度聚丙烯(HMS-PP)树脂进行挤出发泡实验，并用CCD相机拍摄口模出口处制品的发泡情况，结果发现，实验温度过高时制品在口模出口处出现驼峰现象，气体明显逃逸，得到的制品泡孔直径较小。
