基于CAE技术的聚氨酯弹性体制品模浇口设计分析
2014-07-13宫纪明李一平
宿州学院学报 2014年3期
宫纪明,李一平
淮北职业技术学院计算机科学技术系,安徽淮北,235000
浇口是浇注系统的重要组成部分,是连接分流道和型腔的接口[1],是一段截面很小的料流通道,处理过的填充料经由流道通过浇口注入型腔。浇口的数目和位置的选择对产品的外观和质量有很大的影响,如影响到气穴、熔接痕、浇口痕迹的数目以及它们出现的位置;另外,对生产条件和工艺要求也有很大区别,像注射压力、锁模压力、螺杆速度等都与浇口的设计有很大关系,这些因素也会影响到产品的质量,因此浇口的优化设计重要。本文利用CAE技术的重要分析软件Moldflow,并结合实例,对浇注模的浇口位置和数目进行模拟设计和分析,根据分析结果,将各项指标都理想的方案确定为最终的浇口优化方案。
1 浇注成型过程的理论基础
利用CAE技术可以实现浇注成型的模拟过程,这是在高分子材料流变学、连续介质力学、弹性力学、热传导学等基础上通过计算机技术针对熔体的流动和传热的建模过程。根据浇注成型过程中的温度、压力和速度等数据,利用数值计算的方式建立定量求解方法。根据所建立的数据模型和定量求解方法,通过计算机图形学形象地模拟浇注过程中熔体的流动和冷却过程。
本文浇口优化设计的模型属于薄壁形,三维薄壁型模的充填控制方程[2-3]如下式所列。连续性方程:

x方向动量方程:

y方向动量方程:

能量方程:

2 浇注模浇口的优化设计
浇注模浇口优化设计的目的是使熔体能够匀速、均衡且几乎同时到达型腔的边缘,从外观看没有明显的气穴,能减少熔接痕的产生并且在受力薄弱的地方不能出现,产品的翘曲很小或在可接受的范围内。……
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