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[1]李建敏１,付秀娟１,刘玉兰１,等.玻纤/尼龙６６异型材挤出流动的数值模拟[J].武汉工程大学学报,2015,37(02):41-45.[doi:10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2015. 02. 00９]
　,,et al.Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ＧＦ／ＰＡ６６ ｐｒｏｆｉｌｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｆｌｏｗ[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2015,37(02):41-45.[doi:10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2015. 02. 00９]
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玻纤/尼龙６６异型材挤出流动的数值模拟(/HTML)
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
37
期数:
2015年02期
页码:
41-45
栏目:
材料科学与工程
出版日期:
2015-02-28

文章信息/Info

Title:
Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ＧＦ／ＰＡ６６ ｐｒｏｆｉｌｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｆｌｏｗ
文章编号:
1674 － 2869（2015）02 － 0041 － 05
作者:
李建敏１; 付秀娟１; 刘玉兰１; 周　飘２
１．武汉工程大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 ４３００７４；２．武汉工程大学机电工程学院，湖北 武汉 ４３０205
Author(s):
ＬＩ Ｊｉａｎ－ｍｉｎ１; ＦＵ Ｘｉｕ－ｊｕａｎ１; ＬＩＵ Ｙｕ－ｌａｎ１; ＺＨＯＵ Ｐｉａｏ２
１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｗｕｈａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００７４， Ｃｈｉｎａ２． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｗｕｈａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｗｕｈａｎ ４３０205， Ｃｈｉｎａ
关键词:
塑料异型材; 速度场; 流动平衡
Keywords:
ｐｌａｓｔｉｃ ｐｒｏｆｉｌｅ; ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｆｉｅｌｄ; ｆｌｏｗ ｂａｌａｎｃｅ
分类号:
ＴＱ３２０.６６
DOI:
10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2015. 02. 00９
文献标志码:
A
摘要:
以有限元软件ＡＮＳＹＳ为平台，采用数值模拟方法对塑料熔体在模头内的流动情况进行了计算机模拟与数值分析，获得了挤出工艺与挤出结果之间的规律性关系. 以模头出口处各区域的流动平衡值为目标函数，深入系统地研究了螺杆转速和熔体温度对熔体流动均匀性的影响. 分别模拟了螺杆转速为５、８、１０、１５ ｒ／ｍｉｎ和熔体温度为２６０、２７0、２８０ ℃时，流道出口截面的速度分布. 结果表明， 螺杆转速与熔体温度对熔体流动均匀性的影响较大；随着螺杆转速和熔体温度的提高，流道出口截面上的节点和区域的流速明显变大，但流速差却没有下降，异型材的挤出加工的稳定性变差. 低温低转速下的熔体表现出更好的流动平衡性，玻纤／尼龙６６异型材的挤出成型的最优化工艺条件是：螺杆转速为５ ｒ／ｍｉｎ，口模温度为２６０ ℃.
Abstract:
Ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｐｌａｓｔｉｃｓ ｍｅｌｔ ｉｎ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｄｉｅ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＡＮＳＹＳ ｓｏｆｔｗａｒｅ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ｇａｉｎｅｄ． Ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｂａｌａｎｃｉｎｇ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｅａｃｈ ｓｕｂ－ｆｉｅｌｄ ｏｎ ｔｈｅ ｏｕｔｌｅｔ ｓｅｃｔｉｏｎ ａｓ ｔｈｅ ｏｂｊｅｃｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔs ｏｆ ｔｈｅ ｓｃｒｅｗ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｍｅｌｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ ｏｆ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｆｌｏｗ ｗｅｒｅ ｄｅｅｐｌｙ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｔｈｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｏｕｔｌｅｔ ｓｅｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｃｒｅｗ ｓｐｅｅｄ ｗｅｒｅ ５，８，１０ and １５ ｒ／ｍｉｎ ａｎｄ ｍｅｌｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗｅｒｅ ２６０，２７０ and ２８０ ℃，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ ｏｆ ｍｅｌｔ ｆｌｏｗ ｉｓ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｓｃｒｅｗ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｌｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｃｒｅｗ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｌｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ｔｈｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｄｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ａｒｅａｓ ｏｎ ｔｈｅ ｏｕｔｌｅｔ ｓｅｃｔｉｏｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ， ｂｕｔ ｔｈｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｄｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ａｒｅａｓ ｄｏ ｎｏｔ ｄｅｃｒｅａｓｅ， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｌａｓｔｉｃ ｐｒｏｆｉｌｅ ｇｅｔｓ ｗｏｒｓｅ． Ｔｈｅ ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ ｏｆ ｍｅｌｔ ｆｌｏｗ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｓｃｒｅｗ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｌｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ｌｏｗ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ＧＦ／ＰＡ６６ ｐｒｏｆｉｌｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ａｒｅ ｓｃｒｅｗ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ５ ｒ／ｍｉｎ ａｎｄ ｍｅｌｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ２６０ ℃．

参考文献/References:

［１］　刘斌． 塑料挤出流动数值分析及其模具结构设计优化研究［Ｄ］．大连：大连理工大学，２００３．ＬＩＵ Ｂｉｎ． Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｌａｓｔｉｃ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｆｌｏｗ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｄｉｅ［Ｄ］． Ｄａｌｉａｎ： Ｄａｌｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００３．（in Chinese）［２］　赵丹阳． 塑料异型材挤出成型过程数值模拟及其模具设计优化［Ｄ］． 大连：大连理工大学，２００７．ＺＨＡＯ Ｄａｎ－ｙａｎｇ． Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｐｌａｓｔｉｃ ｐｒｏｆｉｌｅ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｄｉｅ［Ｄ］． Ｄａｌｉａｎ： Ｄａｌｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００７．（in Chinese）［３］　牟玥． 挤出加工流场中聚合物成型机理及其工艺模拟与优化研究［Ｄ］． 济南：山东大学，２００８．ＭＵ Ｙｕｅ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒ ｆｏｒｍｉｎｇ mａｃｈａｎｉｓｍ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ iｔｓ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ［Ｄ］．Ｊｉｎａｎ： Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ,２００８．（in Chinese）［４］　刘斌，江开勇，郑清娟，等． 基于流动平衡的塑料挤出模优化设计［Ｊ］． 中国塑料，２００５，１９（２）：８６－８９．ＬＩＵ Ｂｉｎ， ＪＩＡＮＧ Ｋａｉ－ｙｏｎｇ， ＺＨＥＮＧ Ｑｉｎｇ－ｊuan， ｅｔ ａｌ． Ｏｐｔｉｍａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｐｌａｓｔｉｃ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｄｉｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｌｏｗ ｂａｌａｎｃｅ［Ｊ］．Ｃｈｉｎａ Ｐｌａｓｔｉｃ，２００５，１９（２）：８６－８９．（in Chinese）［５］　张振． 基于ＡＮＳＹＳ的塑料异型材挤出模头中功能块流道的设计［Ｄ］．合肥：合肥工业大学，２００８．ＺＨＡＮＧ Zｈｅｎｇ． Ａｎｓｙｓ－ｂａｓｅｄ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｐｒｕｅ ｒｕｎｎｅｒ ｉｎ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｔｏｏｌｉｎｇ ｏｕｔｌｅｔ ｆｏｒ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｆｏｒｍｉｎｇ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｐａｒｔ ｏｆ ｐｌａｓｔｉｃ ｐｒｏｆｉｌｅ［Ｄ］．Ｈｅｆｅｉ：Ｈｅｆｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８．（in Chinese）［６］　刘斌，王敏杰，刘耀中．流道结构对塑料挤出流动影响的数值分析［Ｊ］．大连理工大学学报，２００３，４３（４）：４４２－４４６．ＬＩＵ Ｂｉｎ，ＷＡＮＧ Ｍｉｎ－ｊｉｅ，ＬＩＵ Ｙａｏ－ｚｈｏｎｇ． Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｎ ｐｌａｓｔｉｃ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｆｌｏｗ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｄａｌｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ２００３，４３（４）：４４２－４４６．（in Chinese）［７］ 张会可，刘玉兰，付秀娟． 玻纤增强ＰＡ６６复合材料挤出流动性能的研究［Ｊ］． 工程塑料应用，２０１３，４１（８）：５６－５９．ＺＨＡＮＧ Ｈｕｉ－ｋｅ，ＬＩＵ Ｙｕ－ｌａｎ，ＦＵ Ｘｉｕ－ｊｕａｎ．Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｆｌｏｗ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｇｌａｓｓ ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ＰＡ６６ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］． Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，２０１３，４１（８）：５６－５９．（in Chinese）

相似文献/References:

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：２０１４－１２－１５基金项目：武汉工程大学科学研究基金（Ｋ２０１３０１）；武汉工程大学研究生教育创新基金（ＣＸ２０１４０７２）作者简介：李建敏（１９９１－），男，湖北天门人，硕士研究生．研究方向：材料加工.
更新日期/Last Update: 2015-03-21