玻璃模具的温度场和应力场数值模拟

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1、玻璃模具的温度场和应力场数值模拟摘要玻璃模具的温度分布对玻璃制品的最终质量有很重要的影响，同时它对合理设置散热系统也有很重要的意义。另外，模具在成型过程中因各部位温度分布不同而造成的热应力对模具的寿命有很大影响。因此对玻璃模具进行温度场和应力场分析就显得十分重要。本文以某厂杯形器皿压制模具为研究对象，在ANSYS软件平台下对其进行温度和应力的有限元模拟分析。在对玻璃成型中传热过程分析的基础上建立了描述模具温度场的数学模型，并且对成型中的一些边界条件做了必要的假设。同时，综合考虑计算时间和精度，本文只选取模具的

2、1／4进行计算并采用SOLID70单元用六面体网格进行单元划分。然后考虑了材料的物理性能参数与温度的非线性关系，并且用APDL语言编写计算程序对模具温度进行了计算并分析了其变化特点。在得出模具温度场的基础上，采用手工间接耦合的方式对模具的应力场进行了计算，分析了模具热应力的变化特点及受力状态。最后，对进行温度计算时所编写的APDL程序中的一些参数进行修改后重新进行计算，分析得出了模具厚度、成型时间、材料物理参数等对模具温度的影响。本文在ANSYS平台下用APDL语言编写计算程序的方法对模具的温度场和应力场进行

3、了有限元模拟，并且分析了各种参数对模具温度的影响。这种采用数值计算的方法相对于用物理实验等来分析模具的温度和应力更加方便快捷，对实际生产有一定的参考价值。关键词：玻璃模具、温度场、应力场、数值模拟、ANSYSNumericalsimulationoftemperaturefieldandstressfieldofglassmouldAbstractThetemperatureofglassmouldhasimportanteffectonthequalityofglassproducts，anditalsoh

4、asasignificantimpactonhowtoproperlydesigntheheatdissipationsystemofglassmould．Inadditionthethermalstressofglassmould，whichiScausedbythetemperaturedifferencesbetweendifferentpartsofthemould，stronglyaffectstheservicelifeofglassmould．Inthispaperthepressingmoul

5、dofcuppyvesselisregardedastheresearchobject，andthesimulationoftemperaturefieldandstressfieldofglassmouldisperformedontheANSYSsoftwareplatform．Basedontheanalysisofheattransferintheglassformingprocess，thetemperaturemathematicalmodelforglassmouldiSestablished．

6、Andsomenecessaryassumptionsabouttheboundaryconditionsintheformingprocessaremadeinthispaper．Takingthetimecalculationandcalculationaccuracyintoconsideration，WeonlycalculateaquarterofthemouldandmeshitintohexahedralshapedfiniteelementmodelwithSOLID70．Thenregard

7、ingthenonlinearrelationshipbetweenmaterialpropertiesandtemperatureasoneinfluencingfactorofcalculation，wesimulatedthetemperaturefieldofglassmouldbycompilingAPDLprogramandalsoanalyzeditschangingcharacteristics．Aftergettingthetemperaturefield，thethermal—stress

8、ofmouldisperformedbyusingthemanualindirectcouplingmethod，andthestressstateandthestresschangingcharacteristicsarealsoanalyzed．Intheend，theeffectonthetemperatureofglassmouldcausedbythicknessofmouldandfor