不同气体流动模式下的气体辅助注射成型——隐式直接算法在温度场模拟中的应用

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2016.06.013

中国塑料 ›› 2016, Vol. 30 ›› Issue (06): 63-69 .DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.06.013

不同气体流动模式下的气体辅助注射成型——隐式直接算法在温度场模拟中的应用

张旭浩¹,彭义波¹,张玉清²,付晓蓉³,杨鸣波⁴

1. 四川大学2. 四川大学化学工程学院3. 四川大学化学与工程学院4. 四川大学高分子科学与工程学院

收稿日期:2016-02-29 修回日期:2016-03-12 出版日期:2016-06-26 发布日期:2016-06-26

Gas-assisted Injection Molding with Different Flow Patterns of Injection Gas

Received:2016-02-29 Revised:2016-03-12 Online:2016-06-26 Published:2016-06-26

摘要/Abstract

摘要： 对气辅成型冷却过程的温度场进行了数据模拟，通过对持续注射氮气聚合物气体辅助注射成型(GAIM)冷却过程的合理假设，采用结晶温度区间的平均散热代替结晶潜热和第三类对流传热边界条件，使用MATLAB对高密度聚乙烯（PE-HD）GAIM冷却过程进行了数据模拟；通过实验测定了不同注射氮气压力下的流速并验证模拟温度场。结果表明：冷却温度场的模拟和实测值基本吻合，其模拟结果对于制件多层次结构的预测和气辅工艺参数的优化有重要的指导意义。

关键词: 气体辅助注射成型, 注射气体流动模式, 持续氮气注入, 温度分布, 数值模拟

Abstract: In this paper, temperature distribution of cooling stage of GAIM was studied via numerical simulation. Under some reasonable assumptions during the cooling stage of GAIM, the temperature distribution of PE-HD parts was studied via the numerical simulation using software package MATLAB, which used the average heat instead of crystallization latent heat in crystallization temperature interval and the boundary condition was second category of convective heat transfer boundary condition. The velocity of N2 with different pressure was determined and the simulated temperature field was verified by experiment. The experimental results showed that the simulation value of cooling temperature field was consistent with experiment value.

Key words: flow patterns of injection gas, continuous injection of nitrogen, temperature profile, numerical simulation

张旭浩, 彭义波, 张玉清, 付晓蓉, 杨鸣波. 不同气体流动模式下的气体辅助注射成型——隐式直接算法在温度场模拟中的应用[J]. 中国塑料, 2016, 30(06): 63-69 .

[1]	赵鸿敬, 朱江. 微纳层叠天然橡胶/聚丙烯两相挤出的数值模拟研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(8): 110-114.
[2]	黄雪梅, 柳和生, 黄兴元, 余忠, 江诗雨. U型件的气体辅助挤出成型工艺的数值模拟与实验研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(7): 93-103.
[3]	邓世欣, 王建, 杨卫民. 增强反应注射成型机混合头内流体高压高速对撞过程模拟与分析[J]. 中国塑料, 2022, 36(6): 130-136.
[4]	张庆弢, 毕超. 基于CFD⁃DEM的水下切粒装置水室内颗粒流动过程数值模拟[J]. 中国塑料, 2022, 36(6): 87-91.
[5]	班董董, 王丹华, 刘奎, 李亚楠, 李涵, 戴亚辉. 波状双螺杆元件混炼性能的数值模拟[J]. 中国塑料, 2022, 36(4): 95-101.
[6]	盛天阳, 谭晶, 张政和, 高晓东, 于景超, 程礼盛, 杨卫民. 微纳层叠聚丙烯腈凝胶流动特性的数值模拟研究[J]. 中国塑料, 2021, 35(7): 74-79.
[7]	王瑞喆, 柳和生, 黄兴元, 余忠, 江诗雨, 刘同科. 不同进气角度对片材气辅挤出成型的影响[J]. 中国塑料, 2021, 35(7): 80-86.
[8]	卢京, 王伟. 低密度聚乙烯熔体毛细管挤出的数值模拟[J]. 中国塑料, 2021, 35(5): 79-85.
[9]	何家隆, 谷琳, 朱钰婷, 宋秀铎, 杨雪琴, 马玉录, 谢林生. 固体推进剂螺旋压伸挤出过程流变模型建立[J]. 中国塑料, 2021, 35(2): 58-62.
[10]	牛旭, 刘越, 张雅静. 导热油进口速度对造粒模板造粒带温度均匀性影响[J]. 中国塑料, 2021, 35(12): 76-80.
[11]	王贺祥, 彭炯, 葛震, 张永涛, 郭炳毅, 李忠山. 双螺杆挤出过程数值模拟研究进展[J]. 中国塑料, 2020, 34(9): 96-102.
[12]	刘良先, 冯志华, 呼春雪, 葛嵇南. 基于正交试验的PET瓶拉伸吹塑优化设计[J]. 中国塑料, 2020, 34(6): 73-79.
[13]	杨北京, 杨旭, 苏婧颖, 李海梅. 免喷涂注塑件的成型品质及应用概述[J]. 中国塑料, 2020, 34(6): 118-125.
[14]	田仁杰, 朱光明, 吕玉伟, 吴涛涛, 任天宁, 马志亮, 张爽. 炭黑对聚醚醚酮激光吸收影响的实验研究及数值模拟[J]. 中国塑料, 2020, 34(10): 44-50.
[15]	聂新宇胡安琪姚登樽施建峰. 聚乙烯及其复合管电熔接头的失效模式与爆破压力研究[J]. 中国塑料, 2019, 33(6): 63-68.

不同气体流动模式下的气体辅助注射成型——隐式直接算法在温度场模拟中的应用

Gas-assisted Injection Molding with Different Flow Patterns of Injection Gas

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价