注塑模二维温度场的边界元分析

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1、注塑模』维温度场的边界JiI)析摘要注塑模型腔温度的高低及均匀性直接影响到注塑件的生产效率和质量。注塑模的温度状态受多种因素的影响，但其控制和调节主要靠冷却系统来完成。在给定冷却系统设计参数后，预测出模具型腔、型芯的温度和温差分布及塑件的冷却时间等，可为设计人员评估设计方案，优化冷却系统设计提供必要依据。本文对注塑模二维稳态和瞬态温度场的数值分析方法进行了研究，其主要工作如下：1．采用循环平均假设，推导出求解模具典型截面二维稳态温度场的边界积分方程：考虑到注射模的结构特点(型腔为狭缝面)，建立了求解模具温度场边界积分方程的数值方法，对模具的动模和定模分别进行传热分析，通过模具及塑件传热的耦

2、合迭代，使模具一塑件界面和分型面处的温度和热流满足相容条件，最终确定模具型腔的温度分布。2．基于注塑模瞬态温度可表示为稳态温度叠加一个温度波动的假设，推导出描述温度波动的一维瞬态热传导方程，利用有限差分法结合传热学给出了型腔表面温度波动的求解方法，建立了模具瞬态温度场计算的数值方法。3．开发出注射模典型截面二维稳态和瞬态温度场分析的计算软件。通过两个算例，讨论了型腔稳态温度和温度波动随时间的变化趋势。通过改变工艺条件和冷却设计，分析了影响型腔温度的各种因素。关键词：注塑模温度场边界元数值模拟注塑模二维温度场的边界元分析ABSTRACTThecavitytemperatureofinject

3、ionmoldanditsuniformityaffectsignificantlyproductivityandthequalityofthefinalmoldedpart．Althoughthetemperatureofinjectionmoldiseffectedbymanyfactors，controlandadjustmentbasicallydependonthecoolingsystem．Giventhedesignparameters，itisimportancetopredictthetemperatureandtemperaturedifferencedistribut

4、ionofthecavityandthecoreandthecoolingtimewhichprovideessentialfoundationfordesignertoevaluateschemeandtooptimizecoolingsystemdesign．Theobjectiveofthisthesisistodevelopanumericalanalysismethodfor2DstaticandtransienttemperaturefieldofinjectionmoldThefolloeingworkshavebeenfinished：1．Accordingtothecyc

5、le-averagedtheory，aboundaryintegralformulationisestablishedtoanalysethetypical—sectiontemperatureprofileofinjectionmold；Inviewofconfigurationofinjectionmold(thecavityisslit)，anumerialmethodhasbeenpresentedforsolvingboundaryintegralequationanalyzingtemperaturefield．Heattransferanalysisisappliedtomo

6、bileplateandsolidplate，respectively，andcouplinganditerationisimplementedbetweenthemoldandpartuntilthetemperatureandtheheatfluxoftheinterfacialsurface(thecavitysurfaceandthepartingsurface)meetsspecialcompatibilityconditions．Asaresult，thecavitytemperaturedistributionisobtained．2．Abasedonahypothesist

7、hattransient—statetemperatureisequaltosuperimposeafluctuationonsteady-stateone，thetransientheatconductionequationofIDanalyzingtemperaturefluctuationisestablished．Amethodforsolvingtemperaturefluctuationonthecavity