Page 66 - 《橡塑技术与装备》2022年3期

橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

POLYFLOW 在高分子成型加工中的

应用研究进展

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边洋震 ，刘君峰 ，许忠斌 12 ，朱科 ，叶如清 ，林增荣 ，成明祥 3
(1. 浙江大学能源工程学院，浙江 杭州 310027 ；
2. 浙江大学机器人研究院，浙江 宁波 315000 ；
3. 德清申达机器制造有限公司，浙江 湖州 313200)
摘要 ： 在聚合物制品外形控制和性能调控过程中，高分子熔体的流动分析对于研究高分子成型工艺至关重要。POLYFLOW
软件在高分子成型加工中的应用日渐广泛。本文深入分析了 POLYFLOW 在挤出、吹塑和热成型等方面的应用，重点介绍了挤出
过程中的正向流动仿真和逆向口模设计，最后对 POLYFLOW 在高分子成型加工中的应用研究方向进行展望。
关键词 ： POLYFLOW ；高分子成型加工 ；挤出 ；吹塑 ；热成型
中图分类号 ： TQ320.66 文章编号 ： 1009-797X(2022)03-0016-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.03.003

0 引言 降低设计成本并缩短设计周期，在工业设计中获得越
在高分子成型加工中，挤出、吹塑等传统的设计 来越广泛的应用，从而促进高分子加工行业的发展。
方法一般采用理论计算法和实验法。通过实验来获取 POLYFLOW 在高分子成型加工中的模拟分析步
最优设计的方法常受到多种人为和环境因素限制与影 骤如下 ：
响，并且资金投入大、研究周期长，不利于快速应对 （1）建立有限元模型 ：设计或读入几何模型 ；定
各种生产要求与任务 ；而理论计算法因其计算量庞大 义材料属性 ；划分网格（节点及单元）。
需要大量人力，并且只能精确计算特殊条件下的情况， （2）施加载荷并求解 ：施加载荷、设定约束条件 ；
范围有限。在数字化设计方法逐步取代试差法的背景 求解。
下，通过 POLYFLOW 商业软件进行数值模拟能够克 （3）查看结果 ：查看分析结果 ；检验结果（分析
服前面两种方法存在的弊端。此外，数值模拟可以形 是否正确）。
象地使用流线图、云图等再现流动情景，更加直观和
精准地分析流场，以便对设备和生产工艺进行优化。

1 POLYFLOW 软件与模拟分析步骤
POLYFLOW 是基于有限元法的计算流体动力学 图 1 数值模拟流程图
软件，其中包含了许多实用的模型和完善的算法 [1] 。
2 POLYFLOW 在挤出中的应用
POLYFLOW 相较于其他流体计算软件具有完备黏弹
POLYFLOW 用于挤出方面的数值模拟主要有两
性模型体系，并对 AutoCAD、 SolidWorks 等软件兼容， [2]
类 ：
因此可以用来解决牛顿 / 非牛顿流体及线性 / 非线性问
（1）正向分析 ：对于给定的口模形状与参数，可
题。
20 世纪 90 年代以来，因计算流体和计算机的发 作者简介 ：边洋震（2000-)，男，本科，浙江大学能源工
展，POLYFLOW 软件得到快速发展，并应用于包装、 程学院学生。
项目资助 ：浙江大学机器人研究院资助项目（K12105）
电子电气等诸多工业部门，而且它可以提高设计精度，
收稿日期 ：2021-12-27

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