微孔塑料连续挤出成型快速降压口模的数值模拟

利用Polyflow有限元软件对聚苯乙烯(PS)/CO2均相体系在连续挤出成型圆形快速降压口模中的流动进行数值模拟,考察快速降压口模入口角、长径比及口模温度对PS微孔塑料熔体沿轴线方向的压力降速率和剪切速率的影响。结果表明,当入口角大于30°时,改变入口角对压力降速率和剪切速率无明显影响,即对微孔塑料的气泡成核影响微小,但当入口角为0°时,与其它各入口角相比,其熔体压力降速率最大,气泡成核时间最早;在毛细管段口模直径不变的情况下,改变其长径比对熔体气泡成核亦无明显影响,但压力降随口模长度缩短而变小;口模温度对剪切速率影响不大,但降低口模温度,压力降速率明显提高,从而有利于微孔塑料的气泡成核。     

低密度微孔泡沫塑料的挤出成型

四、加工条件对微孔泡沫的影响 图3、4、5汇集了聚合物熔体温度和管嘴模温度(即挤出物的表面温度)对HIPS泡沫密度和体积膨胀倍率的关系。这些曲线表示     

低密度微孔泡沫塑料的挤出成型

本文介绍低密度微孔泡沫塑料的连续挤出成型。这种泡沫塑料的孔数密度达10~9个孔/cm~3,孔径大小在10微米级。挤出微孔塑料用二氧化碳作发泡剂,应予防在膨胀过程中由于泡孔之间的并孔而使孔数密度变小的倾向。调整挤出加工参数可使HIPS泡沫塑料的孔数密度达到10~10个孔/厘米~3、控制体积膨胀倍率在1.5～23范围内。     

微孔塑料及其挤出成型技术

介绍微孔塑料及其挤出成型技术,并与一般挤出发泡成型进行了比较。     

塑料挤出成型过程的数值模拟研究

先简单介绍了常用数值计算方法（有限差分法、有限元法、边界元法、有限体积法），并将其运用于塑料挤出成型过程中。从螺杆挤出过程、口模的设计以及挤出胀大等方面综述了模拟技术在塑料挤出成型加工过程中的研究结果，号召业内人士主动使用CFD（Computational Fluid Dynamics）软件包进行优化设计，可提高国际竞争力。     

微孔塑料挤出快速降压口模的数值模拟

应用FLUENT软件对微孔塑料连续挤出成型过程中的快速降压口模内的熔体流动进行数值模拟,经过简化及边界处理,分别研究了微孔塑料在不同CO2浓度、不同流量和不同温度条件下微孔塑料连续挤出过程中快速降压口模中的压力和速度分布情况。结果表明:压力降随熔体温度和CO2浓度的升高而降低,随熔体流量的升高而增大。导管中的速度也几乎均匀分布,在毛细管人口处中心线速度突然增大。熔体流量和CO2浓度的变化对口模压降和口模速度的影响比较大,而温度的变化对其影响要小得多。     

连续挤出成型PVC微孔塑料的研究现状

综述了连续挤出成型聚氯乙烯(PVC)微孔塑料的国内外研究现状,目前的研究主要集中在PVC微孔塑料的配方设计方面但,超临界CO2连续挤出成型PVC微孔塑料的工艺开发将成为今后的研究方向。     

异型材挤出成型过程三维等温黏弹性的数值模拟

针对异型材挤出成型流动过程的特点，基于PTT黏弹性本构模型，经合理假设，建立了描述其成型过程的三维等温黏弹性理论模型，并通过DEVSS／SUPG、最小元法Mini—Element和罚函数法等稳态有限元技术，建立了与该模型相适应的快速收敛的稳态有限元数值算法，并以此通过有限元数值模拟，系统研究了松弛时间和进口流量对异型材挤出成型过程的影响，得出了离模膨胀随松弛时间、进口流量增大而增大的规律。并通过理论分析，揭示了第一法向应力差决定离模膨胀的机理。数值模拟结果与传统的挤出实验研究结论相吻合。     

微孔塑料连续挤出加工技术

从发泡剂注入聚合物熔体、均相聚合物／发泡剂形成和微孔发泡三个方面综合评述了微孔塑料连续挤出加工技术的发展状况。     

飞机用微孔塑料连续挤出成型技术

综述了飞机用微孔塑料连续挤出成型技术.分别从聚合物的塑化、均相聚合物,气体体系形成和微孔发泡三个方面作了详细论述,并结合当前国内外对微孔塑料成型技术的研究现状,介绍了最新的微孔塑料挤出成型技术.强调连续挤出成型仍然是最具有产业化优势的成型技术.     

Polyflow软件在聚合物成型中的应用进展

介绍了在聚合物加工成型中,特别是挤出成型和注塑成型中,应用Polyflow软件进行数值模拟研究分析的进展情况。着重列举了Polyflow软件在挤出成型中的板材、管材、异型材,以及在注塑成型等方面的应用。可以看出,其数值模拟与实验情况十分接近。利用Polyflow软件的数值模拟实际工程问题,不仅能大大减少研究的时间,还能很好指导实验研究。     

3D挤出吹塑型坯吹胀的数值模拟

采用超弹本构模型对挤出吹塑型坯吹胀进行了3D数值模拟，得到了型坯在吹胀过程中的型坯轮廓曲线分布以及吹胀完毕时的型坯壁厚分布，模拟的结果与文献的实验结果相吻合；探讨了材料的性能、初始条件和吹胀压力等工艺条件对吹胀完毕后的壁厚分布影响，这为在实际生产获得最佳的加工工艺参数提供了依据。     

基于材料边界的挤出温度场数值模拟

利用“材料边界”概念,应用传热学、有限元法和有限差分法基本原理,用线性三节点三角形单元数值求解了挤出冷却过程的截面瞬态温度场。将定型模与型材同时进行网格剖分,忽略定型模与型材之间的几何边界,利用物性参数不同而自然形成的物理边界,解决了定型模具与型材之间边界换热系数难以确定的问题,建立了相应的数学模型。通过将同一截面不同时刻的温度场分布与不同截面相同时刻的温度场进行等价,得到了该冷却过程的三维温度场。     

数值模拟在挤出机头中的应用

介绍了20世纪90年代以来数值模拟在挤出机头应用中的研究进展，讨论了简单挤出机头，异型材挤出和共挤出的数值模拟的研究成果。     

Numerical Molding Simulation for Rapid-Prototyped Injection Molds

Abstract:

Injection molding is a very mature technology, but the growth of layer-build, additive, manufacturing technologies (rapid prototyping, RP) has the potential of expanding injection molding into areas not commercially feasible with traditional molds and molding techniques. This integration of injection molding with rapid prototyping has undergone many demonstrations of potential. What is missing is the fundamental understanding of how the modifications to the mold material and RP manufacturing process impact both the mold design and the injection molding process. In addition, numerical simulation techniques have now become helpful tools of mold designers and process engineers for traditional injection molding. But all current simulation packages for conventional injection molding are no longer applicable to this new type of injection molds, mainly because the property of the mold material changes greatly. In this paper, an approach to accomplish numerical simulation of injection molding into rapid-prototyped molds is established and a corresponding simulation system is developed. For verification, an experiment is also been carried out with an RP fabricated SL mold. Stereolithography (SL) is an original and typical rapid-prototyping method, which is chosen as the study object in the paper.     

聚合物熔体在不同挤出口模内流动的数值模拟研究

构建了3种构型的圆棒挤出口模，采用有限元分析软件POLYFLOW对聚合物熔体在挤出口模中的二维等温流动进行了数值模拟，分析了熔体在不同口模内的速度和压力分布。结果表明，直线形口模在入口处易产生局部环流，而喇叭形和流线形口模可有效消除局部二次流动。在相同条件下，喇叭形口模在出口处存在较大的挤出负压，为-172．9MPa，而流线形口模为-43．72MPa，两者相比，后者压力降低了75％。因此流线形口模在3种几何构型中结构最为合理。     

挤塑过程熔体流动的数值模拟

通过对挤出过程不可压缩粘弹性熔体流动的数值模拟、求出速度场、温度场、压力场以及膨胀比,有利于确定挤塑过程的工艺条件和口模尺寸。     

共注成型充模流动数值模拟研究

在共注成型多相分层流动充模成型的机理研究基础上,通过采用通用的Hele-Shaw模型和流体积技术,推导出用于描述共注成型多相分层流动充模过程的理论模型,并提出了一种稳定有效的求解理论模型的数值方法。该数值方法通过使用不连续Galerkin法、上风（upwine)法等稳定性技术来解决数值解的不稳定性问题和数值发散问题,实例数值模拟结果与实验结果基本吻合。     

聚合物水辅共注成型过程数值模拟研究

提出了一种新型水辅共注成型工艺,并针对其成型过程的特点,采用体积加权平均的指导思想,建立了描述水辅共注成型充模流动过程的全三维、纯黏性、瞬态、非等温理论模型,并基于这一理论模型,通过有限元数值模拟,开展了水辅共注成型过程的数值模拟研究,并研究了熔体注射温度对水辅共注成型过程的影响规律,结果表明:注水温度对芯层的穿透深度和宽度基本没有影响,而水的穿透深度随着注水温度增加而增加,还基于流变学理论,揭示了其影响机理。