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注塑模凹模冷却过程稳态传热温度场数值模拟

作　者: 代荣
导　师: 刘昌明
学　校: 重庆大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 注塑模 冷却系统 CAE
分类号: TQ320.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 178次
引　用: 4次
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内容摘要


在我国，塑料工业是一个新兴发展的行业，塑料模具设计主要依靠模具设计师的直觉和经验。模具往往要经过反复调试和修正才能正式投入生产，不仅模具设计周期长，成本高，而且难以保证产品质量。采用CAE技术，在计算机上做试验，可以一次试模成功。注射模CAE技术包含了多方面的内容。本论文针对注射模冷却系统的设计，运用传热学的基本原理，利用计算机数值模拟技术，建立了冷却过程的解析模型。在此基础上，利用VC++开发工具，设计了注射模冷却数值模拟系统，通过模拟模具温度场，来合理安排冷却水管位置、大小，提高冷却系统设计效率。研究结果表明：当其它条件不变时，随着注射温度增加，冷却时间和温差增加；随着冷却水温度增加，冷却时间增加，温差减少；随着开模温度增加，冷却时间减少，温差增加；随着塑件厚度增加，冷却时间增加，温差减少；随着距型腔壁距离越大，冷却时间和温差均增大；随着水管间距增大，冷却时间和温差逐渐减少，到达一定值后，又逐渐增大；随着冷却水流速增大，冷却时间减少，温差增大；随着直径尺寸变大，冷却时间减少，温差增大。

全文目录


中文摘要  4-5
英文摘要  5-9
1 绪言  9-15
  1．1 引言  9-10
  1．2 计算机数值模拟概述  10-11
  1．3 计算机数值模拟分类  11
  1．4 国内外研究状况  11-13
    1．4．1 国外研究状况  11-13
    1．4．2 国内研究状况  13
    1．4．3 存在的问题  13
  1．5 本课题的目的和意义  13-14
  1．6 本课题的主要研究内容  14-15
2 冷却系统设计  15-29
  2．1 冷却系统的必要性  15-16
    2．1．1 温度调节对制品质量的影响  15
    2．1．2 温度调节对生产效率的影响  15-16
  2．2 冷却系统的设计原则  16-18
  2．3 冷却回路的布置  18-20
    2．3．1 凹模冷却回路  18-19
    2．3．2 型芯冷却回路  19-20
  2．4 冷却系统的工艺计算  20-29
    2．4．1 冷却时间的计算  21-22
    2．4．2 冷却回路的简易计算  22-24
    2．4．3 冷却回路的详细计算  24-29
3 冷却数值模拟的数学模型  29-33
  3．1 基本假设及控制方程  29-30
  3．2 边界条件  30-33
4 数值求解方法  33-41
  4．1 数值求解方法  33
  4．2 有限差分法  33-39
    4．2．1 求解区域离散化  34
    4．2．2 用差商代替微商建立节点温度方程  34-36
    4．2．3 用热平衡法建立节点温度方程  36-39
  4．3节 点温度方程组的迭代法求解  39-41
5 冷却数值模拟软件设计  41-48
  5．1 冷却数值模拟系统的总体设计  41-42
  5．2 前处理模块设计  42-44
    5．2．1 计算系数及参数的输入  42-43
    5．2．2 网格划分  43-44
  5．3 中间处理模块设计  44-46
  5．4 后处理模块设计  46-48
    5．4．1 图形输出  46-47
    5．4．2 数据输出  47-48
6 冷却模拟的结果及分析  48-63
  6．1 工艺参数对冷却效果的影响规律  48-53
    6．1．1 注射温度对冷却效果的影响  50
    6．1．2 冷却水温度对冷却效果的影响  50-51
    6．1．3 开模温度对冷却效果的影响  51
    6．1．4 塑件厚度对冷却效果的影响  51-52
    6．1．5 水冷管距型腔壁距离对冷却效果的影响  52
    6．1．6 水管间距对冷却效果的影响  52-53
    6．1．7 冷却水流速对冷却效果的影响  53
    6．1．8 水管直径对冷却效果的影响  53
  6．2 工艺参数对模具温度分布的影响  53-63
    6．2．1 注射温度对模具温度分布的影响  54-55
    6．2．2 冷却水温度对模具温度分布的影响  55-56
    6．2．3 开模温度对模具温度分布的影响  56-57
    6．2．4 塑件厚度对模具温度分布的影响  57-58
    6．2．5 水冷管距型腔壁距离对模具温度分布的影响  58-59
    6．2．6 水管间距对模具温度分布的影响  59-60
    6．2．7 冷却水流速对模具温度分布的影响  60-61
    6．2．8 水管直径大小对模具温度分布的影响  61-63
7 结论与展望  63-65
  7．1 结论  63
  7．2 展望  63-65
致谢  65-66
参考文献  66-68
附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文  68

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 合成树脂与塑料工业 > 一般性问题 > 生产过程与生产工艺
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