挤塑管材成型的计算机模拟技术
传统的塑料制品设计研发及制作过程中,模具设计师的绝大多数时间和精力都放在设计制图及
参数修改上,更多地依靠个人的工作经验等来控制产品质量,而且在修模阶段的工作量也相当庞大。另外,在成型过程中所涉及的影响挤塑管材成型效率和质量的各种因素,如熔体的温度、压力、速度分布等都没有得到很好的控制,难以对熔体的流变性能进行定量分析。在挤塑管材的成型加工过程中全面引入计算机模拟技术,能够从根本上解决上述问题,从而保障产品的质量和生产效率。
挤塑管材成型过程的计算机模拟又称CAE技术(即计算机辅助工程技术),此项技术是计算机辅
助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)技术在纵深方向的延伸和发展,其融合了数值计算技术、数据库、计算机图形学、工程分析与仿真等技术,重在体现工程问题的模型化和数值实现。作为CAE技术的基础,CAD/CAM技术的发展和应用水平提高将为CAE技术的发展提供足够动力。CAE技术发展的必要条件是能够通过高性能计算机及图形显示设备直观表现分析对象[3]。有限元法、边界元法及结构优化设计等计算方法作为CAE技术的核心基础理论正得到不断应用和验证。
CAE技术在计算机上的应用,相当于用计算机对制品的成型过程进行试验。通过相关试验内容,
能够验证挤出模具结构和成型工艺参数的准确性,并不断提出修正数据,以期实现设计结构的最优化,以保证一次试模成功,进而有效缩短产品的开发周期,同时确保塑料制品的质量稳步提高,并实现生产成本同步降低。随着计算机技术的不断发展,塑料加工行业全面实现对各类塑料制品成型过程的计算机模拟已经成为必然趋势。
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