机械设计与制造2024,Vol.403Issue(9) :300-305.

基于混合建模的新型微槽刀具外冷通道结构优化设计

Optimization Design of Cooling Channel Structure of New Micro Groove Tool Based on Hybrid Modeling

李波 何林 周滔 田鹏飞
机械设计与制造2024,Vol.403Issue(9) :300-305.

基于混合建模的新型微槽刀具外冷通道结构优化设计

Optimization Design of Cooling Channel Structure of New Micro Groove Tool Based on Hybrid Modeling

李波 1何林 2周滔 1田鹏飞1
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作者信息

  • 1. 贵州大学机械工程学院,贵州 贵阳 550025
  • 2. 贵州大学机械工程学院,贵州 贵阳 550025;六盘水师范学院,贵州 六盘水 553004
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摘要

这里提出了一种有限元法(FEM)和计算流体力学(CFD)的混合建模方法.通过单因素试验生成响应曲面,分析了喷嘴的直径、角度、压力对刀具最高温度的单因素和交互影响规律.采用正交试验设计方法,以刀具最高温度为评价指标,以微流道的截面形状、宽度,深度和微流道分布的角度为影响因素,通过仿真分析,研究以上四个因素对刀具降温的影响.研究表明,截面宽度较大的矩形微流道对刀具降温效果较好,微流道的角度、深度影响次之,微流道的形状影响最小.通过对模型的验证,证明了模型的有效性.

Abstract

This paper presents a hybrid modeling method of finite element method(FEM)and computational fluid dynamics(CFD).The response surface was generated by single factor experiment,and the single factor and interactive effects of nozzle di-ameter,angle and pressure on the maximum temperature of the tool were analyzed.The orthogonal experimental design method is adopted to study the influence of the above four factors on the tool cooling through simulation analysis,with the maximum tem-perature of the tool as the evaluation index and the section shape,width,depth and distribution angle of the microchannel as the influencing factors.The results show that the rectangular microchannel with larger cross-section width has better cooling effect,the angle and depth of microchannel take the second place,and the shape of microchannel has the least effect.Through the verifi-cation of the model,the validity of the model is proved.

关键词

流体力学/有限元法/混合建模/刀具最高温度

Key words

Fluid Mechanics/Finite Element Method/Hybrid Modeling/Maximum Tool Temperature

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基金项目

国家自然科学基金(51765009)

出版年

2024
机械设计与制造
辽宁省机械研究院

机械设计与制造

CSTPCD北大核心
影响因子:0.511
ISSN:1001-3997
参考文献量3
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