花少震　曹偉　張世勛　葉曙兵　申長(zhǎng)雨

摘要：針對(duì)在注射成型過(guò)程中，注射熔體的均勻程度以及其進(jìn)入型腔的速度方向?qū)χ萍钠焚|(zhì)會(huì)產(chǎn)生很大影響的問(wèn)題，主要對(duì)熔體進(jìn)入型腔前的流動(dòng)進(jìn)行分析.采用弧形流道，用有限差分法離散連續(xù)性方程和動(dòng)量方程，用超松馳迭代法求解離散后的代數(shù)方程組，進(jìn)而求出弧形流道熔體流動(dòng)的速度和壓強(qiáng)分布.結(jié)果表明，在弧形流道中，外層熔體可能進(jìn)入中心層甚至內(nèi)層，局部有旋渦，內(nèi)外層熔體有物質(zhì)和能量交換，所以熔體經(jīng)過(guò)弧形流道后密度和溫度場(chǎng)分布更均勻.

關(guān)鍵詞：注射成型； 弧形流道； 超松馳迭代法； 有限差分法； 密度； 溫度場(chǎng)

中圖分類號(hào)： TQ320.66

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

0 引 言

在實(shí)際生產(chǎn)中，注射成型常采用一模多腔提高生產(chǎn)效率.澆注系統(tǒng)流動(dòng)平衡，即聚合物熔體同時(shí)充滿各型腔，對(duì)各腔注塑制件的質(zhì)量有重要影響.隨著對(duì)注塑制品成型精度和成型效率要求的提高，多型腔注射成型的充填平衡性問(wèn)題得到廣泛關(guān)注.對(duì)產(chǎn)生充填不平衡的機(jī)理的研究已取得眾多成果[1-4]；研究表明，流道內(nèi)熔體溫度和速度的均勻分布對(duì)型腔內(nèi)熔體的平衡充填至關(guān)重要.

以自然平衡多型腔為闡述對(duì)象[5]，型腔中熔體充填不平衡的根本原因是二級(jí)流道中熔體溫度分布不對(duì)稱、不均勻；二級(jí)流道中熔體速度分布不均勻程度決定充填不平衡程度；二級(jí)流道中熔體速度分布受主流道中溫度分布影響較大.因此，使設(shè)計(jì)的流道能滿足熔體溫度和速度均勻分布的要求，對(duì)平衡充填十分必要.本文從流道內(nèi)熔體流場(chǎng)分析方面探討不同尺寸下弧形流道的熔體流動(dòng)狀態(tài)，旨在為注射成型的充填平衡研究和流道設(shè)計(jì)提供參考.

1 熔體在流道流動(dòng)的簡(jiǎn)化

實(shí)際流道多為管狀，各橫截面內(nèi)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱，可將三維彎圓管流道簡(jiǎn)化為二維弧形流道.簡(jiǎn)化后的弧形流道尺寸見(jiàn)圖1.

摘要：針對(duì)在注射成型過(guò)程中，注射熔體的均勻程度以及其進(jìn)入型腔的速度方向?qū)χ萍钠焚|(zhì)會(huì)產(chǎn)生很大影響的問(wèn)題，主要對(duì)熔體進(jìn)入型腔前的流動(dòng)進(jìn)行分析.采用弧形流道，用有限差分法離散連續(xù)性方程和動(dòng)量方程，用超松馳迭代法求解離散后的代數(shù)方程組，進(jìn)而求出弧形流道熔體流動(dòng)的速度和壓強(qiáng)分布.結(jié)果表明，在弧形流道中，外層熔體可能進(jìn)入中心層甚至內(nèi)層，局部有旋渦，內(nèi)外層熔體有物質(zhì)和能量交換，所以熔體經(jīng)過(guò)弧形流道后密度和溫度場(chǎng)分布更均勻.

關(guān)鍵詞：注射成型； 弧形流道； 超松馳迭代法； 有限差分法； 密度； 溫度場(chǎng)

中圖分類號(hào)： TQ320.66

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

0 引 言

在實(shí)際生產(chǎn)中，注射成型常采用一模多腔提高生產(chǎn)效率.澆注系統(tǒng)流動(dòng)平衡，即聚合物熔體同時(shí)充滿各型腔，對(duì)各腔注塑制件的質(zhì)量有重要影響.隨著對(duì)注塑制品成型精度和成型效率要求的提高，多型腔注射成型的充填平衡性問(wèn)題得到廣泛關(guān)注.對(duì)產(chǎn)生充填不平衡的機(jī)理的研究已取得眾多成果[1-4]；研究表明，流道內(nèi)熔體溫度和速度的均勻分布對(duì)型腔內(nèi)熔體的平衡充填至關(guān)重要.

以自然平衡多型腔為闡述對(duì)象[5]，型腔中熔體充填不平衡的根本原因是二級(jí)流道中熔體溫度分布不對(duì)稱、不均勻；二級(jí)流道中熔體速度分布不均勻程度決定充填不平衡程度；二級(jí)流道中熔體速度分布受主流道中溫度分布影響較大.因此，使設(shè)計(jì)的流道能滿足熔體溫度和速度均勻分布的要求，對(duì)平衡充填十分必要.本文從流道內(nèi)熔體流場(chǎng)分析方面探討不同尺寸下弧形流道的熔體流動(dòng)狀態(tài)，旨在為注射成型的充填平衡研究和流道設(shè)計(jì)提供參考.

1 熔體在流道流動(dòng)的簡(jiǎn)化

實(shí)際流道多為管狀，各橫截面內(nèi)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱，可將三維彎圓管流道簡(jiǎn)化為二維弧形流道.簡(jiǎn)化后的弧形流道尺寸見(jiàn)圖1.

摘要：針對(duì)在注射成型過(guò)程中，注射熔體的均勻程度以及其進(jìn)入型腔的速度方向?qū)χ萍钠焚|(zhì)會(huì)產(chǎn)生很大影響的問(wèn)題，主要對(duì)熔體進(jìn)入型腔前的流動(dòng)進(jìn)行分析.采用弧形流道，用有限差分法離散連續(xù)性方程和動(dòng)量方程，用超松馳迭代法求解離散后的代數(shù)方程組，進(jìn)而求出弧形流道熔體流動(dòng)的速度和壓強(qiáng)分布.結(jié)果表明，在弧形流道中，外層熔體可能進(jìn)入中心層甚至內(nèi)層，局部有旋渦，內(nèi)外層熔體有物質(zhì)和能量交換，所以熔體經(jīng)過(guò)弧形流道后密度和溫度場(chǎng)分布更均勻.

關(guān)鍵詞：注射成型； 弧形流道； 超松馳迭代法； 有限差分法； 密度； 溫度場(chǎng)

中圖分類號(hào)： TQ320.66

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

0 引 言

在實(shí)際生產(chǎn)中，注射成型常采用一模多腔提高生產(chǎn)效率.澆注系統(tǒng)流動(dòng)平衡，即聚合物熔體同時(shí)充滿各型腔，對(duì)各腔注塑制件的質(zhì)量有重要影響.隨著對(duì)注塑制品成型精度和成型效率要求的提高，多型腔注射成型的充填平衡性問(wèn)題得到廣泛關(guān)注.對(duì)產(chǎn)生充填不平衡的機(jī)理的研究已取得眾多成果[1-4]；研究表明，流道內(nèi)熔體溫度和速度的均勻分布對(duì)型腔內(nèi)熔體的平衡充填至關(guān)重要.

以自然平衡多型腔為闡述對(duì)象[5]，型腔中熔體充填不平衡的根本原因是二級(jí)流道中熔體溫度分布不對(duì)稱、不均勻；二級(jí)流道中熔體速度分布不均勻程度決定充填不平衡程度；二級(jí)流道中熔體速度分布受主流道中溫度分布影響較大.因此，使設(shè)計(jì)的流道能滿足熔體溫度和速度均勻分布的要求，對(duì)平衡充填十分必要.本文從流道內(nèi)熔體流場(chǎng)分析方面探討不同尺寸下弧形流道的熔體流動(dòng)狀態(tài)，旨在為注射成型的充填平衡研究和流道設(shè)計(jì)提供參考.

1 熔體在流道流動(dòng)的簡(jiǎn)化

實(shí)際流道多為管狀，各橫截面內(nèi)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱，可將三維彎圓管流道簡(jiǎn)化為二維弧形流道.簡(jiǎn)化后的弧形流道尺寸見(jiàn)圖1.