螺旋式管材机头的结构参数分析及流动模拟

【摘要】：本文首先通过已获取的资料和经验设计了一个螺旋式管材机头粗略原型,然后用有限元分析软件POLYFLOW对其进行了三维流动模拟,分析了机头内的真实流动状况。再以该初始机头为基础,通过修改其几何参数(螺旋消退角、芯棒锥度半角、导程、初始间隙、螺槽头数、螺槽截面初始参数等),模拟机头流道内熔体在各种几何参数下的流动状态,通过模拟结果的对比,了解各几何参数变化对流场的影响,得出一系列优化的结构参数,以对螺旋式管材机头的设计起到一定的指导作用。 分析中,在评价机头螺旋分配器部分的分流效果时,主要以螺旋芯棒与压缩段交界处截面上的速度(流量)周向均匀性为标准。同时在评价该截面上速度(流量)均匀性的时候,采用了一种包含定性与定量指标的综合性评价方法,即以该截面上的速度分布云图、该截面中径圆上的速度周向分布曲线图以及中径圆圆周上各点速度的统计特性作为均匀性的评价指标,从多种角度来评价其均匀性。 通过流场分析,本课题得出了如下主要结论: 1.机头螺旋分配器内的流动并不是简单的轴向间隙流和螺槽流;螺槽头数z、螺旋芯棒与外模初始间隙K_0、螺旋芯棒锥度半角β