方管聚合物氣輔擠出數(shù)值模擬和口模設計.pdf

1、擠出成型技術在聚合物加工領域占據(jù)著舉足輕重的地位,其在塑料成型中應用非常廣泛,不僅用于各行業(yè)生產(chǎn)中也普遍用于家庭生活中。其中對于擠出技術的研究主要難點和關鍵之處在于其口模的設計,因為擠出口模直接影響著擠出物的質量和形狀。傳統(tǒng)擠出口模的設計主要采取不斷的試模和修模方法,此法不僅在生產(chǎn)加工中耗費大量的時間且成本高。采用數(shù)值模擬方法來預測所要擠出制品的口模形狀,分析熔體在口模中的流動情況來優(yōu)化口模結構,這對異型材擠出口模設計具有重大意義。本文

2、應用polyflow軟件,采用PTT粘彈本構,對方管型材擠出口模進行設計和流動分析,并確定方管型材擠出口模出口截面的形狀及尺寸。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)對聚合物擠出成型工藝、成型理論進行介紹,并根據(jù)其流動特點,基于聚合物流變學和流體力學基本方程,以方管口模為研究對象建立氣輔擠出過程的相關數(shù)學模型。
　　(2)通過PRO/E、GAMBIT等三維軟件進行幾何建模和網(wǎng)格劃分,以壁面剪切應力為零來代替氣墊膜層的作用,作為氣

3、輔擠出口模壁面的動力學邊界條件,應用POLYFLOW軟件對方管口模擠出過程進行數(shù)值模擬研究。
　　(3)通過數(shù)值模擬,得到并分析了速度場、壓力場及應力場等相關物理場量,并對擠出脹大和變形作出深入探討。明確了氣輔擠出能消除擠出脹大,減小壓降從而提高制品精度和質量。
　　(4)分析不同工藝參數(shù)和物性參數(shù)對氣輔擠出成型口模內(nèi)的各場量的影響,探討這些因素的影響規(guī)律,指出不同參數(shù)的變化在擠出加工過程中對各場量產(chǎn)生不同程度的影響。