滚塑模具热传导数值分析和性能优化研究.pdf

第9期 机械 设 计 与 制造 2014年 9月 Machinery Design Manufacture 255 滚塑模具热传导数值分析与性能优化研究 高元元，周建忠，黄 舒，朱 涛 (江苏大学 机械工程学院，江苏 镇江 212013) 摘 要：滚塑成型是一种极具发展潜力的高分子材料成型技术。滚塑模具是滚塑成型设备的关键部件 ，其外表面结构形 式影响热传导特性，进而对滚塑成型质量有决定性影响。建立三种具有代表性的模具结构，对其热传导特性进行研究。依 据数值传热学基本理论与滚塑特有的工艺条件，建立有限元分析模型，研究模具在加热与冷却工艺过程中热传导的特点 与制品性能差异。得到了相关物理量随时间和空间的数值分布，结果表明圆柱状表面结构模具在加热过程中具有温度场 均匀性较好，在冷却过程中散热效率高等诸多特点，有ft．4于获得高质量的滚塑产品。数值分析结果为模具在不同工艺条 件下的优化设计提供 了依据 。 关键词：滚塑成型；模具；数值传热学；模拟分析；温度场；ANSYS；有限元 中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2014)09—0255—05 HeatConductionNumericalAnalysisandPerformanceOptimization ResearchofMoldinRotationalMolding GAOYuan-yuan，ZHOUJian-zhong，HUANGShu，ZHUTao (JiangsnUniversity，SchoolofMechanicalEngineering，JiangsuZhenjiang212013，China) Abstract：Rotationalmoldingprocessisagreatpotentialdevelopmenttechnologyofpolymermatenamolding．Roll-plastic moldarekeycomponentsofrollformingequipment，anditssurfacestructureaffectstheheattransfercharacteristics，and thenhasadecisiveinfluenceonrollformingquality．Setsupthreekindsoftypicalmoldstructure，tostudytheheattransfer charactersitics．Basedonthenumerical heat transferbasictheorynadrotational moldingspecfiicprocessconditions， establishesthefiniteelementnaalyssimodel，studiesthemouldcharacteristicsintheprocessofheatingnadcoolingprocess heattransferandproductspegomrancedifference．Obtainestherelatedphysicalquantitiesoverthevalueoftimenadspace distribution．Theresultsshowthattheheatingunfiomrityofcylindricalsit,acestructuremouldteroperaturefieldisgoodinthe processofheating，andmanyohtercharacteristicsthathigherthemralefficiencyinthecoolingprocess，easytoobtain 劬 qualityplasticproducts．Theresultsofnumericalnaalysis-厂orthemouldunderdffierentp