塑料异型材挤出模具定型模温度场研究

• 作 者: 李立波
• 出 处: 合肥工业大学
• 发表日期: 2005年期
• 关键词: 塑料异型材 挤出模具 有限元 温度场

塑料异型材经过了几十年的发展,在建筑装饰上取得了广泛的应用。在国内,型材已经形成了大规模生产的能力,同时国内模具的制造技术也有了较大的提高,但是与国外相比还是有很大的差距,主要体现在型材的挤出速度和型材的质量上。现在异型材生产的发展方向是高速、高效和紧密成型,而制约异型材挤出生产的因素有以下两个:一个是挤出的效率较高,但是定型与冷却相对较慢;一个是型材的尺寸精度和表面质量。这都与挤出模的冷却定型装置的设计有着密切的关系。 目前我国的挤出模具定型模冷却定型系统设计几乎全部依赖设计者的设计经验和简单的设计理论。然后通过工艺手段进行调节。但是用工艺手段来弥补设计的不足,往往牺牲掉的是效率和质量,而且这种调节的范围是有限的,设计具有一定的盲目性。这样导致了模具的设计周期长,不能严格保证异型材制品的产量和质量。 针对以上问题,本文将数值求解法引入到异型材挤出模具定型模冷却系统的设计中来,使用大型有限元分析软件ANSYS对定型模中异型材的温度场分布进行求解,从而确定定型模冷却系统的选择方案和工艺参数的选择,力求解决目前制约异型材发展的两个因素,使异型材朝着高效、高速和精密成型的方向更进一步。 在本文中,深入研究了定型模冷却系统设计中的影响因素,并在热力学和有限元理论的基础上建立了型材冷却的温度场求解的数学模型。使用有限元分析软件ANSYS分析了对称截面和不对称截面两种型材在定型模内冷却的过程,并采用分析得出的数据指导定型模冷却系统的设计。这种方法对缩短模具的设计周期,减少修模次数,保证型材冷却的均匀冷却,提高型材的产量和质量有着重要的理论和实际意义。