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1、第27卷第12期 华 中 理 工 大 学 学 报 VolVol.27NoNo.12繞倚 倚tek第12期 刘 琼1999年 12月 :J加工鼓形齿时径向剃齿刀修形量计算方法 .Huazhong.HuazhongUniv.ofSci.&TechTech.ADecDec.199959注塑冷却过程中的应力分析姜 涛 陈 兴 李德群(华中理工大学塑性成形模拟及模具技术国家重点实验室)摘 要 将热流变简单假设进行推广,建立了热流变简单材料非恒温条件下的基本方程.采用Prong级数近似表示简
2、单拉伸松弛模量,得到了剪切松弛模量的分析表达式.根据注塑冷却过程的特点,引入合理的简化假•K+(QBp+CKD设,建立了冷却过程中的应力分析模型,采用有限差分法求解了应力模型.上述方法已经应用于自行开发的注塑模CAE商品化软件中,分析结果对于工程问题具有实用价值.关键词 注塑成型;冷却过程;应力分析;热流变简单材料分类号TG241tN’Rij(X,t)=∫G1(tN-tN)õ1热流变简单材料非恒温本构方程-∞’’[9eij(X,I)ö9tN]dtN;tN 对于塑料注射成型过程,在非定常和非均匀’Rkk(X,t)=∫G2(tN-tN)õ-∞温度历史为
3、已知的情况下,热流变简单材料的应’’’’(9ö9tN)[ekk(X,tN)-A(X,tN)]dtN.力应变关系中可以不考虑其他场变量,如能量、熵以及热流矢量等.因此,可得适合于热流变简单材2 冷却过程中的应力模型料的非恒温情况下无穷小理论本构方程t’Rij(X,t)=Gijkl(tN-tN)õ∫-∞根据冷却过程中制品的变形特点,作出如下(9ö9t)[ekl(X,S)-Akl(X,t)]dS,(1)假设:a.塑料制品为热流变简单材料;b.塑料制式中,Rij为直角坐标系应力张量分量;ekl为直角坐品在厚度方向上无约束;c.冷却过程中,由于浇标系应变张量分
4、量;Gijkl为松弛模量函数;Akl为在口已完全凝固,来自注射机的压力自行拆除,此无应力条件下由于温度的变化而引起的非线性体时,允许模内制品自由收缩,则横向应力为零,即积变化;t为物理时间,tN为材料时间;X为X(x,∫R(z,t)dz=0;d.塑料成型过程中,假设塑料制∫hy,z);对于各向同性情况,式(1)为t品的各向异性主要表现在收缩率的差异上,粘弹’Rij(X,t)=∫G1(tN-tN)õ-∞性松弛函数与各向同性材料的松弛函数相同.[9eij(X,S)ö9S]dS;2.1 松弛模量的确定(2)t’9确定松弛模量是粘弹性分析中的难题.通过Rkk
5、(X,t)=∫G2(tN-tN)õ-∞9I分析简单等轴常应变拉伸时的应力应变关系,可[ekk(X,I)-A(X,I)]dt,得简单拉伸松弛模量与剪切松弛模量间的关系式中,eij为应变偏量分量;Rkk为应力球张量;ekk为3theaxialmodification33ofthe3plunge3shavingG1(G)=2E(G)G2(G)ö[3G2(G)-E(G)],cutter应变球张量when;Gprocessing1为切变松弛模量函数acrowngear;Gis2为体变松proposed.Aparabolaisusedtorepresentapp
6、roximatelythe(3)modification弛模量函数.ofthecrowngeartobeshaved.Onetoonemappingisadoptedtoaddthecrownmodifi2式中,G为时间变量的拉普拉斯变换参量;E为随cation将式ofthe(2)gear写成只包含材料时间的形式shavedtotheaxialmodification,可得ofthecutterforeverycorrespondingpointonboth时间变化的拉伸模量;带3变量为拉普拉斯变换到热流变简单材料非恒温下的本构方程thetootht
7、races,andthefinalaxialmodificationofthecutterisobtained.后的函数形式.Keywordscrowngear;axialmodification;plungegearshaving;plungeshavingcutter由Prong级数公式,可得简单拉伸松弛模量LiuQiongDr.;CollegeofMech.Sci.&Eng.,HUST,Wuhan430074,China.的近似公式收稿日期:1999206215.姜 涛,男,1972年生,博士研究生;武汉,华中理工大学塑性成形模拟及模具技术国家
8、重点实验室(430074).©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.
