带嵌件注塑模具冷却过程的边界元分析.pdf

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1、l羿7“吞。AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterBoundaryelementanalysisofthecoolingprocessofInsertInjectionMoldingBymingfeiZhangSupervisor：Prof．chuntaiLiuProf．xianzhangShiMaterialProcessingEngineering一SchoolofMaterialsScienceandEngineeringApril2010原创性声明f㈣㈣㈣㈣{．．Y183j

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5、明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：揪日期：珈fD年5月巧日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他

6、复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：参艰伊日期：．20le年5月g日摘要摘要本文针对带有嵌件的注塑模具，基于边界元分析理论，建立了注塑成型冷却分析数学模型。在此基础上，完成了冷却分析软件的开发工作。因边界元方程仅适用于单一材料域，为解决这一问题，论文首先分别对模具域，冷却嵌件域构建了冷却分析边界元数理模型，并通过分析冷却嵌件与模具在相接触面上的传热，最终将嵌件域的边界元方程并入到了模具域的边界元方程，得到耦合的一体化分析模型，从而避免了耦合计算两

7、个边界元方程，有效地提高了计算效率和计算精度。通过算例分析，并与不带嵌件的注塑冷却分析相比较，验证了算法的可行性，揭示了冷却嵌件对模具温度场的影响规律。本文的主要工作：l、介绍了影响模具冷却的因素，模具温度对注塑成型的影响，带冷却嵌件注塑模具的结构，模具内部的热量传递及温度的变化规律，边界元理论在模具冷却中的应用。2、对模具域采用中面模型建立边界元积分方程，对冷却嵌件采用表面模型建立边界元方程。在模具与冷却嵌件相接触的表面进行传热分析，得到整个带嵌件注塑模具的边界积分方程。在模具型腔处对整个边界积分方程进行修正。对修改后的边界积分方程进行离散，得到关于模具温度的线性矩阵方程组。为求解

8、该矩阵方程组，计算线性矩阵方程组中的常数项，即边界积分项。3、利用松弛迭代的数学方法来求解关于模具温度的线性矩阵方程组。因为求解过程中未知数的个数较多，这里利用VisuMC抖6．0来编制求解方程组的算法程序。将编制好的算法程序应用到郑州大学自主研发的Z-MOLD软件中。4、利用上述边界元分析模型研究平板塑件和航天面窗的模具温度场分布。利用Z-MOLD的显示模块将模具温度场以模具温度分布颜色图的形式显示出来。观察两种塑件的模具温度场分布，研究其分布规律，验证了算法的可行性。关键词：嵌件；注塑；冷却；边界元Abstract一————————————————————————————————

9、——————————一Thispaperisinconnectionwithcoolingprocessofinjectionmoldingwithaninsert,hasestablishedmathmaticalmodelofcoolinganalysiswhichbasedonboundaryelementanalysistheory．Onthisbasis，hascompletedcoolinganalysissoftware．Butbonndryelementequtionisonlyapplicabletosinglematerialdomain．Sofirst，resp

10、ectivelyestablishthecoolinganalysismathematicalmodelofmoldandinsert．Thandoheattransferanalysis011thesurfacewhichtheinsertisincontactwiththemold．Finallyincorperatetheboundryelementequtionofinsertintotheboundryelementequtionofmold，a