Y型截面塑料異型材氣輔共擠成型的數(shù)值模擬和實驗研究.pdf

1、塑料異型材是指截面呈復(fù)雜不規(guī)則非圓形形狀的塑料擠出產(chǎn)品，具有環(huán)保、輕質(zhì)等優(yōu)點。共擠成型技術(shù)是將性能各異的聚合物通過多臺擠出機(jī)擠出而獲得復(fù)合材料的工藝，共擠工藝與單相聚合物擠出相比，通過將不同材料進(jìn)行復(fù)合生產(chǎn)以發(fā)揮各材料的特性，但其產(chǎn)品存在擠出脹大和變形等缺陷。氣輔擠出是在口模壁面與擠出熔體之間生成穩(wěn)定氣體膜層，使之不能直接接觸，其擠出產(chǎn)品的脹大程度極大被減小，且可獲得與口模截面形狀基本相同的擠出產(chǎn)品。為了能獲得較好質(zhì)量的共擠制品，氣輔共

2、擠成型工藝被提出并進(jìn)行研究，前人對截面為圓形、直線型的分層、包覆共擠有較多研究，但對截面較復(fù)雜的包覆共擠研究較少，本文以 Y型截面為研究對象，其截面上曲線與直線相交，且相交角度不為直線型截面慣有的直角，故對其氣輔包覆共擠工藝進(jìn)行數(shù)值模擬和實驗研究，研究內(nèi)容如下：
　　（1）以流變學(xué)原理和流體力學(xué)為基礎(chǔ)，利用氣輔擠出成型的特點，構(gòu)建異型材包覆共擠的有限元模型，采用PTT黏彈本構(gòu)，運(yùn)用CFD軟件進(jìn)行模擬計算，模擬了氣輔包覆共擠與傳統(tǒng)共

3、擠過程中口模內(nèi)外熔體的流動情況。
　?。?）數(shù)值模擬計算下，分析聚合物的物性參數(shù)及擠出成型的工藝條件對氣輔包覆共擠的影響，包括入口流率、用料組合、松弛時間、粘度、材料參數(shù)ε和ζ等，且對所需氣輔段長度進(jìn)行了模擬研究，并對比分析傳統(tǒng)包覆共擠與氣輔包覆共擠工藝區(qū)別。
　?。?）設(shè)計并加工Y型截面氣輔包覆共擠口模，搭建氣輔包覆共擠實驗平臺，進(jìn)行裝置的調(diào)試和擠出實驗。驗證氣輔包覆共擠成型工藝的可行性，實驗研究工藝條件不同時對包覆共擠的