基于Polyflow的双球囊吹塑成型模拟

为了探究双球囊吹塑成型模拟过程中管坯壁面的变化规律,设计了主球囊部分直径为7.0 mm、副球囊部分直径为6.0 mm的双球囊模具型腔,型坯材料选用密度为1.15 g/cm^(3)、硬度为90 A的聚氨酯管,采用前处理软件gambit建立双球囊型坯与型腔的有限元模型,利用Polyflow软件对双球囊吹塑成型过程进行了模拟。结果表明,与型腔内壁接触后,双球囊管坯的局部剪切率会变为0,而且压强会升至吹塑压强。在成型模拟过程中,双球囊各部位停止变形的先后顺序为:双球囊外侧两端管段、副球囊中间部位、连接段、主球囊中间部位、副球囊锥段、主球囊锥段。在双球囊模拟成型结束后,最大管壁厚度为与型腔内壁率先接触的双球囊外侧两端管段的壁厚,最小管壁厚度在主球囊锥段处。

瞬态求解时间步长初值对球囊成型的影响

以球囊数值模拟成型过程为例,利用POLYFLOW软件研究瞬态求解时间步长初值与吹塑成型压强之间的关系。结果表明,随着吹塑压强的不断升高,瞬态求解时间步长初值不断降低,才能确保迭代计算第一步结束后管坯仍在型腔内;如果瞬态求解时间步长初值仅能确保迭代计算第一步结束后管坯仍在型腔内,那么接下来的计算会因计算过程中的时间步长低于瞬态求解时间步长初值而无法进行下去;在实际操作过程中将瞬态求解时间步长初值设置要比确保迭代计算第一步结束后管坯仍在型腔内的时间步长初值小一个数量级,球囊的模拟成型过程就可以顺利完成。