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数值研究双螺杆挤出平行孔模具内聚合物流场

2012-10-26陈晋南赵增华李荫清

哈尔滨工程大学学报 2012年1期

陈晋南,赵增华,李荫清

(1.北京理工大学 化工与环境学院,北京 100081;2.辽宁庆阳特种化工有限公司,辽宁 辽阳 111002)

数值计算模具挤出过程可以获得挤出模具结构参数,挤出工艺条件与挤出结果之间的规律性关系[1],是研究挤出过程和优化设计模具结构的重要研究手段[2].彭炯等人[3]数值研究了螺杆口模挤出聚丙烯熔体离模膨胀流变行为对挤出产品形状的影响.朱敏等人[4]采用逆向挤出技术数字设计橡胶异型材口模,数值模拟了口模流道内橡胶熔体的等温流动.在此基础上,陈晋南等人[5]数字设计了汽车窗橡胶密封件的挤出口模,数值模拟非等温条件下挤出产品的形状与实际情况相比误差仅为1.63%.近40年来,计算流体力学方法发展迅速,方法的可靠性得到了充分验证[6-7].挤出模具的质量主要反映在两方面,挤出模具的稳定性和适应性[8].高效率、自动化、高精度成为模具设计的主要发展方向[9].为了提高生产效率,曾设计和用锥形双孔模具挤出高聚物.但是,两个模孔挤出的棒材流速不同,产品表面不光滑,物料中夹杂气泡,致密性不够,或是物料刚挤出时,产品表面光滑,经过一段时间后,产品表面发生龟裂和变形,产品质量达不到要求.为了解决此问题,研发了双螺杆挤出平行4孔模具,经实际生产验证,该结构模具能够挤出成型多个合格制品.

本文应用毛细管流变仪测试挤出物料的等温流变数据,拟合出物料的本构方程.数值计算双螺杆……

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