三维印制塑料注射模具保形冷却通道的热流拓扑优化及研究

三维印制塑料注射模具保形冷却通道的热流拓扑优化及研究

论文摘要

介绍了一种用于保形冷却通道设计的耦合热流拓扑优化算法,该算法是基于纳维-斯托克斯方程和对流扩散方程的耦合而得到的。利用伴随法导出解析灵敏度后,采用基于梯度的优化方法求解。材料的分布直接取决于流动阻力、热传导、自然对流和强制对流的影响,该方法将通道位置问题转化为材料分布问题,实现了具有最佳传热和平衡流动的二维概念设计,并进一步转化为三维冷却通道设计。从工业生产环境下保形冷却通道注射模具的设计、仿真、三维打印工艺及实验测试等方面进行了研究。为了提高模具的整体热流体性能,提高最终产品质量,采用保形冷却通道对该型芯进行了重新设计。最终设计采用Truprint 3000金属3D打印机在预合金化工具钢粉末马氏体时效钢上进行三维打印。结合实际工业生产环境,在多腔注射成型机上对型芯进行了实验测试。

论文目录

  • 1 热流拓扑优化方法
  • 2 塑料注射模具
  • 3 实验测试
  • 4 结果与讨论
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 隆文革

    关键词: 拓扑优化,保形冷却,金属三维打印,塑料注射成型

    来源: 塑料工业 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学

    专业: 数学,有机化工

    单位: 湖南工学院机械工程学院

    分类号: O224;TQ320.52

    页码: 49-52

    总页数: 4

    文件大小: 433K

    下载量: 66

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