外文翻譯--對(duì)聚合物的溫度和凝固冷卻系統(tǒng)在注射成型的影響 中文版

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畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )外文資料翻譯 系 別： 機(jī)電信息系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 附 件： 1. 原文 ； 2. 譯文 外文出處： 期刊摘取 2013 年 03 月 對(duì)聚合 物的溫度和凝固冷卻系統(tǒng)在注射成型的影響 哈姆迪哈桑，尼古拉斯雷尼爾，塞德里克雷伯特，西里爾等人著 摘 要 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是通過注塑成型塑料制品業(yè)極為重要因?yàn)樗侵匾牟粌H是為了減少成型周期時(shí)間也顯著影響的生產(chǎn)率和質(zhì)量的最終產(chǎn)品。進(jìn)行塑料部件具有四 T 型結(jié)晶器冷卻通道的數(shù)值模擬。一個(gè)循環(huán)瞬態(tài)冷卻分析采用有限體積法進(jìn)行。模具的冷卻研究的目的是確定的溫度分布沿腔壁以提高冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。冷卻通道的形成及其對(duì)模具和聚合物的固化度的溫度分布位置的影響。改善的過程的產(chǎn)能，冷卻時(shí)間應(yīng)盡量減少同時(shí)均勻冷卻應(yīng)為產(chǎn)品的質(zhì)量 是必要的。結(jié)果表明，冷卻系統(tǒng)，導(dǎo)致最小的冷卻時(shí)間不在模具實(shí)現(xiàn)均勻冷卻。 關(guān)鍵詞 ：聚合物；凝固；注塑成型；冷卻系統(tǒng) 1 緒論 塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上發(fā)展最快的行業(yè)之一，列為數(shù)十億美元的產(chǎn)業(yè)。注塑件的需求逐年增加，塑料注射成型過程是眾所周知的最高效的制造技術(shù)與經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)各種形狀和低成本 [ 1 ]幾何形狀復(fù)雜的精密塑件。塑料注射成型過程是一個(gè)循環(huán)過程，聚合物注入模腔，凝固形成的塑料部分。在每個(gè)周期有三個(gè)重要的階段。第一階段是填充腔的注射溫度熔體熱聚合物（灌裝后充填階段）。其次是帶走了聚合物的熱的冷卻通道（冷卻階 段），最后凝固部分噴射（噴射階段）。冷卻階段是最重要的因?yàn)樗@著影響到生產(chǎn)和最終產(chǎn)品的質(zhì)量。這是眾所周知的，比在注射成型過程中的周期時(shí)間的百分之七十是花在冷卻熱的聚合物熔體足夠使部分可以彈出無明顯變形 [ 2 ]的冷卻通道以減少周期時(shí)間的一種有效的冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須盡量減少縮痕等缺陷，不均勻收縮，熱殘余應(yīng)力的組合和翹曲變形。在注射成型后填充和冷卻階段，熱熔融聚合物接觸冷模壁，和一個(gè)固體層上形成壁。當(dāng)物質(zhì)冷卻下來，堅(jiān)實(shí)的皮膚開始隨時(shí)間的冷卻，直到整個(gè)材料凝固生長。本文的主要目的是研究的冷卻通道的位置和截面形狀對(duì) 模具和聚合物，其溫度分布的影響，因此，他們對(duì)聚合物的固化程度的影響。不同的冷卻通道的位置和形式的研究。 2 數(shù)學(xué)模型 熔融聚合物的熱是通過強(qiáng)制對(duì)流對(duì)冷卻液通過冷卻通道和通過自然對(duì)流在外模具表面的空氣帶走。冷卻劑流經(jīng)的通道，在一個(gè)給定的流量和一個(gè)給定的溫度被認(rèn)為是恒定的整個(gè)長度的通道。在這項(xiàng)工作中，隨時(shí)間變化的二維模型被認(rèn)為是由空腔的整個(gè)計(jì)算域，模具和冷卻通道的表面。的模具和聚合物的 T 型循環(huán)瞬態(tài)溫度分布可以通過求解瞬態(tài)能量方程 。 為了考慮到凝固，源項(xiàng)添加到相應(yīng)的吸熱或放熱 [ 7 ]的能量方程，并考慮吸收或通過相變過程 中的熱耗散 。該技術(shù)是適用于固定節(jié)點(diǎn)，在這種情況下，能量方程表示如下： 和源項(xiàng) 表 ; 在 ?)( ，（全液相區(qū)） 10 ??相變區(qū) )。 3 數(shù)值解釋 執(zhí)政 行為的物理系統(tǒng) 的數(shù)學(xué)模型的數(shù)值解的有限體積法計(jì)算。方程的方程系統(tǒng)的不同方面的隱式處理解決。當(dāng)我們?cè)诳紤]凝固的影響，隨著固相分?jǐn)?shù)的一個(gè)固定點(diǎn)算法求解能量方程 . 每個(gè)固定點(diǎn)迭代法，說，我們使用離散時(shí)間混合清楚/隱式技術(shù)已經(jīng)在以前的研究中驗(yàn)證 了文森特 [ 8 ]和 [ 9 ]，博特是基于技術(shù)的新來源，沃勒爾 [ 10 ]。該方法提出了保持節(jié)點(diǎn)發(fā)生相變時(shí)的熔化溫度。這種方法是重復(fù)直到與源項(xiàng)的溫度收斂等于潛熱。 這是溫度的函數(shù) 、固相分?jǐn)?shù)線為： 然后，我們力的溫度趨于熔化溫度在源項(xiàng)是不是通過更新源項(xiàng)空 : 它的能量方程離散如下： 這個(gè)過程可以區(qū)分溫度場(chǎng)等蓋分?jǐn)?shù)在同一時(shí)刻計(jì)算和線性系統(tǒng)的離散化方法解決 [ 11 ]中心。每個(gè)內(nèi)部迭代，該方程的解提供了公式。達(dá)到收斂時(shí)的固相分?jǐn)?shù)和溫度的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了驗(yàn)證： 在數(shù)值模型及其驗(yàn)證進(jìn)一步的細(xì)節(jié)在 [ 9 ]。 4 結(jié)果與討論 一個(gè)完整的二維隨時(shí)間變化的模具注塑冷卻分析是在圖 1顯示的 于對(duì)稱性，半模的建模與分析。所有的冷卻通道具有相 同的尺寸和他們有 10 毫米每循環(huán)通道直徑。冷卻的操作參數(shù)和材料屬性列在 和 2，分別，他們被認(rèn)為是恒定的在所有的數(shù)值結(jié)果 [ 7 ]。每個(gè)計(jì)算周期分為兩個(gè)階段，冷卻階段，腔內(nèi)充滿熱聚合物最初在聚合物注入溫度，噴射階段，腔內(nèi)充滿空氣的最初在環(huán)境溫度。無花果。 3 和 4 顯示有 16 的模具冷卻時(shí)間地點(diǎn)時(shí)間模具溫度循環(huán)瞬態(tài)變化；（ 模具壁和具內(nèi)的墻壁，分別為（圖 1），在應(yīng)用的實(shí)例和不施加凝固凝固。它們是模擬的最初 30 個(gè)循環(huán)在循環(huán)冷卻通道的位置的情況下（ 圖 2 所示。我們發(fā)現(xiàn)， 模擬計(jì)算結(jié)果與循環(huán)模具溫度變化 [ 5 中描述的瞬態(tài)特性的好協(xié)議 ]。它被發(fā)現(xiàn)有一個(gè)稍微不同的溫度值的兩個(gè)結(jié)果之間，從而導(dǎo)致數(shù)值方法和精度在數(shù)值計(jì)算中的差異。數(shù)據(jù)顯示，相對(duì)地靠近型腔表面溫度波動(dòng)是最大和減少離型腔表面。我們發(fā)現(xiàn)，最大的溫度波動(dòng)的振幅在穩(wěn)定的周期可以不施加凝固在應(yīng)用凝固 15 例 到 10 5 結(jié)論 變化的模具的溫度通過民誤碼率的成型周期進(jìn)行。模擬計(jì)算結(jié)果與循環(huán)模具溫度變化 [ 5 ]中描述的瞬態(tài)特性和良好的協(xié)議發(fā)現(xiàn)稍有不同的溫度值的模擬結(jié)果和那些在 [ 5 ]描述之間。冷卻通道的形態(tài)和 溫度分布在整個(gè)聚合物和產(chǎn)品的固化陽離子位置的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，隨著冷卻通道，以產(chǎn)品的形式，冷卻速率是可以提高的。冷卻通道的位置對(duì)冷卻過程的溫度分布影響很大，通過模具和聚合物。結(jié)果表明，冷卻執(zhí)行不必要的最低冷卻時(shí)間達(dá)到最佳的溫度分布在整個(gè)產(chǎn)品的，和系統(tǒng)的布局必須進(jìn)行優(yōu)化以達(dá)到目標(biāo)。 參考文獻(xiàn) [1] 計(jì)和注塑模具的熱分析， 過程。技術(shù) 171（ 2006） 259 [2]李強(qiáng)唐 C. . 化 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)方程組腔注塑，： 限。肛門。德。 26（ 1997） 229 [3] 別地區(qū)圓孔， 甲在二維拉普拉斯方程近似解的邊界積分方程。應(yīng)用數(shù)學(xué)。 34（ 3）（ 1981） 265 [4] ，優(yōu)化冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使用一個(gè) 網(wǎng)絡(luò)， 理技術(shù)。 120（ 2002） 226 [5] 時(shí)間變化從根本上解決，詮釋。 質(zhì)量 32（ 2005） 315 [6]李 力相變問題的有限元分析。 和大眾互感器。 22（ 1995） 167 [7] 離等 改革。 [8] E. 融顆粒冷卻凝固數(shù)值模擬，影響了堅(jiān)實(shí)的基片，法國興業(yè)2000） 371 [9]樂博特， 固德古特 畔未 些 爾多大學(xué)， 2003。 [10] 速隱式差分相變問題，許多分析方法。熱火 B 部分）（ 1990）155 [11] 值傳熱和流體流動(dòng)，紐約（美國）， 1980 年出版合作，半球。