衣架型挤出机头建模分析及流动模拟
2014-10-13李纯清陈绪煌严海彪
湖北工业大学学报 2014年1期
关键词:模型
李纯清,陈绪煌,严海彪
(1湖北工业大学材料科学与工程学院,湖北 武汉430068;2绿色轻工材料湖北省重点实验室,湖北 武汉430068)
挤出机头流道的设计在高分子流动成型加工过程中占有核心地位。目前,国内在挤出模具设计及成型工艺控制等新产品开发环节主要依靠设计者的经验,但由于高分子流体特有粘弹性而使设计存在缺陷,导致反复试模和修模,Polyflow软件模拟技术能对模具设计及成型工艺控制进行分析,从而获得最优化方案。本文针对衣架型挤出机头特有的滴形流道,综合考虑粘弹性流体各质点流径的压力损失平衡和机头出口流体质点速度分布均匀的成型加工原则,对实际的物理模型经过流变理论上分析,结合实际物性参数及加工条件,演算出滴形流道中歧管的上下边缘曲线在直角坐标中的方程,对流道设计与加工给出理论依据,并对6种不同形状结构的滴形流道进行流动模拟,验证物理模型的合理性及流变理论推导的正确性。
1 熔料流动物理模型
具有平面缝形横截面出口的机头用于生产平膜和片材,熔料在不等径弯歧管衣架型机头中扩展成矩形片状料流,在扩展过程中,对称地向两侧展成二维平片材,熔料流率均匀性由歧管(分配流道)和平面成型区(阻流区)加以分配。根据流变学的观点,对于歧管的设计,衣架型歧管表现出良好的熔体分配作用,能在整个出口宽度上达到较均匀的熔体分布,同时应满足机头内熔料各质点流径中的流动阻力(总压降)必须相等[1]。……
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