基于擠出流動(dòng)模擬的塑料異型材同模異出模具設(shè)計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、塑料異型材是通過(guò)擠出成型方法制得的非規(guī)則截面形狀的塑料制品，其應(yīng)用范圍十分廣泛，尤以塑料建材領(lǐng)域最為典型。眾所周知，在擠出生產(chǎn)過(guò)程中模具起著十分重要的作用，它直接影響著型材制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 “同模異出”擠出模具是指在同一臺(tái)擠出機(jī)上，用同一套模具成型兩種或兩種以上不同斷面形狀和尺寸的塑料型材制品的模具。因不同型材產(chǎn)品的截面形狀、壁厚、米重等各項(xiàng)指標(biāo)的差異，在擠出流動(dòng)過(guò)程中，必須保證合理的模具流道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及能對(duì)熔體的流速、

2、壓力進(jìn)行有效的控制，才能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)完全不同的獨(dú)立流道中的熔體達(dá)到流動(dòng)平衡，并使模具出口處的熔體流動(dòng)速度相同，以保證型材產(chǎn)品的質(zhì)量要求。 本文針對(duì)“同模異出”擠出模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題—熔體流動(dòng)平衡問(wèn)題，通過(guò)應(yīng)用ANSYS數(shù)值模擬軟件對(duì)熔體在模頭流道內(nèi)的流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行模擬仿真，獲得“同模異出”模具設(shè)計(jì)所需的熔體流動(dòng)的速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)等數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過(guò)調(diào)整模具流道結(jié)構(gòu)參數(shù)，達(dá)到同模擠出不同型材制品時(shí)的熔體流動(dòng)平衡，實(shí)現(xiàn)“同模異出”模具的合理優(yōu)化

3、設(shè)計(jì)。 首先依據(jù)塑料成型加工的基本理論，對(duì)擠出模頭內(nèi)塑料熔體的三維流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行理論分析。采用更適用于聚合物擠出流動(dòng)分析的Bird-Carrcau流變方程，針對(duì)“同模異出”模頭復(fù)雜的三維流道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了一種適合于擠出流動(dòng)模擬的分步單元網(wǎng)格劃分策略；其次通過(guò)采集生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用合理的流道截面數(shù)據(jù)，精確計(jì)算熔體流動(dòng)仿真的初始和邊界條件，完成了塑料熔體在模頭內(nèi)三維流動(dòng)過(guò)程的模擬分析。再依據(jù)模擬分析結(jié)果，調(diào)整模頭流道結(jié)構(gòu)參數(shù)，確保不同模