利用MAC法模擬成形加工中之材料自由表面變化之初步探討

Abstract

本研究以MAC法初步模擬成形加工中之材料自由表面變化，經由自由表面的變化以瞭解材料在成形過程中種種的物理現象與力學行為。本文分別對平直模穴射出填充之材料流動與具稜鏡陣列之輥壓成形為模擬探討的對象。 在射出成形的模式中，可從計算結果中看出粒子因為受模壁黏滯摩擦力的影響會有噴水流的現象。在壓力場方面，從射出出口沿著流路到自由表面其壓力呈現線性的壓力降趨勢。在具稜鏡陣列之輥壓成形模式中，不同黏度的材料其自由表面的變化會有不同的趨勢。除此之外，隨著截面的縮小亦可能出現高分子迴流現象。綜合所有計算結果與圖示現象，若能節省計算所需之記憶容量及增快運算速度，MAC法在材料成形加工中流場的分析與自由表面變化的追蹤方面非常值得應用。