圆管气辅挤出中挤出胀大模拟研究

针对圆管型气辅挤出工艺,建立模拟分析几何模型,选用PTT黏弹性本构方程,采用Polyflow有限元仿真软件模拟研究不同挤出流量、管径、壁厚及气辅段长度时挤出制品的挤出胀大。结果表明,传统挤出时挤出胀大比随挤出流量的增加而大幅增大,气辅挤出时挤出胀大比随其提高而增长甚微,其值始终接近1,可忽略不计;气辅挤出时挤出胀大比随管径增大而微弱增加,随壁厚增大而微弱减小,且都可得到基本消除;挤出胀大随气辅段长度增长而减小,最终趋于1。     

气辅挤出过程中挤出胀大的实验和模拟研究

气体辅助挤出是一种新型挤出工艺,可以显著减小挤出胀大,减小口模压力降。对气辅挤出过程中的挤出胀大现象进行了实验研究和数值模拟,在实验研究中,对传统挤出和气辅挤出进行了对比实验,分析了螺杆转速、辅助挤出气体压力和流量对挤出胀大的影响,并采用CFD有限元通用软件FIDAP分析了气辅挤出过程中口模内的速度场和压力场。     

方形口模气辅挤出成型的挤出胀大计算机模拟

建立了气辅挤出成型过程的理论模型,运用Fidap软件对方形截面口模的挤出成型过程进行了计算机模拟,研究结果表明:对比传统挤出时产生的挤出胀大现象导致挤出制品的形状和尺寸均发生变化,气辅挤出成型在不同挤出速度下均能有效减小挤出胀大现象,因而能够精确控制挤出制品的形状和尺寸,有利于实现高速精密挤出成型。     

气辅挤出口模中滑移段长度对挤出胀大比的影响研究

采用壁面滑移方程和Thompson变换,对黏弹性高分子熔体在不同气体辅助挤出口模内的流动进行了数值模拟研究.考察了剪切速率、松弛时间和滑移段长度对挤出物挤出胀大比的影响.研究表明:随着剪切速率和松弛时间的增大,挤出胀大比增大;同时发现当剪切速率或松弛时间增大到某一数值时,挤出物出现先收缩后胀大现象,并伴有熔体破裂现象.模拟还表明:延长气辅挤出口模中滑移段的长度可以避免挤出物发生熔体破裂,并可有效降低挤出胀大比.     

T型口模气辅段长度对挤出胀大的影响

用流体有限元分析软件Polyfl ow对T型口模挤出模型进行模拟,研究了口模内熔体的速度场和压力场,并结合熔体的速度场、压力场,着重分析了气辅段长度对挤出胀大的影响。研究发现,在气辅挤出的气辅段中,熔体的流动速度基本趋于一致;气辅挤出口模内熔体的最大压力远小于普通挤出,熔体内应力更小;当气辅段长度为10~30 mm时,挤出胀大比随气辅段长度的增加大幅度减小,当气辅段长度超过30 mm时,挤出胀大比随气辅段长度增加变化微小且逐渐趋于1。设计口模时,应根据需要设定合理的气辅段长度。     

聚合物异型材气辅口模挤出成型气辅滑移对异型材挤出胀大的影响

基于流变学和流体动力学理论，经合理假设，建立了描述异型材气辅口模挤出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，系统研究了聚合物异型材气辅口模挤出成型过程的机理。研究结果表明：在异型材的挤出成型过程中，随着滑移系数的增大，离模膨胀也增大。聚合物异型材气辅挤出成型能基本消除挤出成型中的离模膨胀和翘曲变形。同时，解决了由于离模膨胀和翘曲变形引起的挤出口模难于设计的技术难题。     

聚合物气辅共挤对挤出胀大影响的数值模拟

采用计算流体力学软件建立了二维模型,以低密度聚乙烯和聚苯乙烯为研究对象分析二维模型的有限元.对比了气辅共挤和传统共挤过程中挤出胀大与熔体界面分布,研究了气辅共挤和传统共挤对口模压降、剪切速率分布及剪切应力分布的影响,将气辅共挤、传统共挤时口模压降与挤出胀大率的模拟、实验结果做了对比.结果表明:气辅共挤能有效减小甚至消除...     

L形异型材口模气辅挤出成型过程的计算机数值模拟

以L形异型材聚合物气辅挤出为例,建立了气辅挤出成型过程的理论模型,运用Polyflow软件对挤出成型过程进行了计算机数值模拟研究。结果表明,采用气辅挤出成型通过在口模内壁形成气垫膜层,使熔体在口模内的挤出过程由非滑移黏着剪切挤出转化为完全滑移非黏着剪切挤出,极大降低了口模壁面对挤出熔体的摩擦阻力,熔体的挤出速度趋于一致,剪切速率降低为零,可有效减小挤出胀大现象,应力得到松弛,从而达到简化口模设计,提高挤出制品质量,实现高速精密挤出成型的目的。     

二维口模气辅共挤的有限元分析及其对挤出胀大的影响

气辅共挤成型是一种新型的聚合物挤出成型技术。其实质是将气辅挤出技术应用于共挤成型技术,发挥气辅挤出和共挤成型等优点。对气辅共挤进行二维建模,并对其进行有限元分析,结果表明气辅共挤较传统共挤有部分消除挤出胀大的作用。     

聚合物粘弹流变性能参数对口模挤出胀大的影响

针对聚合物口模挤出成型过程的特点,基于流变学和流体动力学理论,建立了描述其成型过程的三维等温粘弹性理论模型,并通过有限元数值模拟,系统研究了粘弹流变性能参数(松弛时间、粘度和材料常数α)对口模挤出胀大的影响规律。结果表明,当进口压力一定时,挤出胀大随着粘度的增大而减小,然而当进口流量一定时,粘度对胀大的影响不明显,而挤出胀大随松弛时间的延长而增大;并通过理论分析,揭示了其挤出胀大机理;该数值模拟研究结果与传统的挤出实验研究结论相吻合。     

气体辅助挤出成型技术的研究进展

介绍了气体辅助挤出成型工艺的机理、系统组成及国内外研究现状,并对气体辅助挤出成型工艺的研究进行了展望。     

不同角度圆锥口模对聚合物熔体挤出胀大的影响

从理论上和实验上研究了圆锥挤出口模的几何结构对挤出胀大的影响,引入口模入口角、流动自然收敛角来计算圆锥型口模的挤出胀大比,从理论上和实验上指出聚合物熔体在圆锥口模的挤出胀大受到挤出口模入口角影响的一些规律.结果表明,不同角度圆锥口模挤出过程中,熔体在收敛流道受到拉伸流变,导致强烈的入口弹性效应,表现出熔体在不同角度圆锥口模挤出时有不同的挤出胀大比.当L/D较小时,挤出胀大与口模入口角有关,口模入口角θ为15°、30°时,挤出胀大较小,当口模入口角θ=45°～120°时,挤出胀大较大,但在这个圆锥口模入口角范围内,口模入口角的变化对挤出胀大影响很小;当L/D较大时,口模入口角对挤出胀大影响较小.     

聚合物熔体在圆锥口型的挤出胀大方程

在聚合物熔体入口收敛流变中引入纯拉伸流变概念，应用张量理论进行了定量分析，导出了一个描述圆锥口型的挤出胀大方程。研究表明，入口收敛拉伸流变，是取合物熔体产生了强烈的弹性形变，导致了较大的挤出物胀大比。     

超高分子量聚乙烯气辅挤出工艺探索

介绍了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的优异性能、熔体特性以及常用加工方法,并论述了UHMWPE气辅挤出新工艺及其装置,分析了UHMWPE气辅挤出成型的性能特点。     

方管聚合物气辅挤出口模设计

挤出口模在聚合物挤出成型中发挥着重要作用,其设计关系着挤出制品的质量和成本。应用Polyflow软件,分析了方管口模的几何尺寸与其内外各参数之间的关系,确定出方管挤出口模的合理几何结构和尺寸,设计出最优化的方管型气辅挤出口模,从而提高口模设计精度和产品的质量,并降低生产成本。     

低密度聚乙烯毛细管动态挤出时的挤出胀大研究

在振动场的作用下,ＬＤＰＥ熔体于毛细管中动态挤出与稳态挤出时相比,挤出物的挤出胀大比减小,减小程度与施加的振动强度有关。在相同流率时于一定振幅条件下,挤出物胀大比变化与频率成非线性变化。结果表明,动态挤出时挤出物弹性效应得到改善,从而为聚合物的挤出成型加工带来巨大的益处。     

基于电磁动态塑化挤出的模头挤出特性的研究

本文以塑料电磁动态塑化挤出机上的圆截面模头为对象,研究了将振动力场引入聚合物塑化挤出全过程条件下圆截面模头的挤出特性,建立了圆截面模头脉动挤出特性的数学模型,并进行了实验研究,理论分析与实验结果趋向一致,从而揭示了振动力场引入聚合物塑化挤出全过程对圆截面模头挤出特性的影响规律。     

新型挤出机头及其挤出流动分析

介绍了可安装在现有的通用挤出机上的芯棒旋转式长玻纤维螺旋在线复配塑料管材挤出机头的结构特点和工作机理,并对口模内纤塑熔体的流动进行了理论分析,采用ANSYS软件对口模内熔体的流动进行了模拟。结果表明：熔体的速度分布符合设计要求,即聚合物颗粒塑化熔融后在线混合入一定长度的玻璃纤维后,熔体分子和玻璃纤维沿所挤出圆形管材的管壁螺旋取向。