非織造復合材料模壓成形冷卻過程數值模擬

       針對非織造復合材料模壓成形的冷卻過程，從材料、模具及成形工藝三方面探討了影響制品冷卻效果的因素．基于Laplace傳熱理論，建立了模壓成形模具的三維穩態仿真模型以及制品的一維瞬態仿真模型，以汽車左右輪罩地毯為例，進行了三維數值模擬仿真及實驗驗證，輪罩地毯31個特征點的仿真結果在數量級及分布趨勢方面均與現場測量數據比較吻合，證明了非織造復合材料模壓成形冷卻過程數值模擬的精度和實用性。


       非織造復合材料（如汽車地毯）模壓成形模具不僅是成形設備，賦予制品模具型腔的形狀，也是熱交換器，通過模具冷卻系統散發熱量而使制品定形，以大幅度縮短成形周期．因此，模具冷卻系統直接關系到制品質量和生產效率，是模具設計核心之一．一方面，模具溫度分布不均勻將導致制品出模變形，降低制品定形性；同時，模具溫度關系制品的成形收縮率，模溫波動會影響制品尺寸精度．另一方面，若不考慮預熱過程，冷卻時間約占整個成形周期的85%，在保證質量前提下限制和縮短冷卻時間是提高生產效率的關鍵，因此，對模具冷卻系統設計提出了較高要求，目前主要是依靠技術人員的直覺和經驗進行模具冷卻系統設計，冷卻溫度和時間則通過多次反復試模確定，致使開發周期較長、生產成本較高．因此，本文采用數值模擬技術來預測模具冷卻系統的冷卻效果，為優化產品質量和縮短冷卻時間提供指導。

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