基于流動(dòng)平衡的五腔塑料微管擠出模具設(shè)計(jì).pdf

1、目前，微/納米科學(xué)技術(shù)已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展，其產(chǎn)品也逐漸向微型化、小型化、輕量化方面發(fā)展。傳統(tǒng)的塑料擠出技術(shù)出現(xiàn)了一個(gè)非常重要的分支——微擠出成型技術(shù)。成型出的微小截面塑料制品應(yīng)用在許多重要領(lǐng)域，如塑料光纖、介入導(dǎo)管、汽車(chē)油管等。塑料微管以其獨(dú)有的物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能和加工性能在材料領(lǐng)域發(fā)揮著無(wú)以替代的作用。因此，研究基于流動(dòng)平衡的塑料微管擠出模具設(shè)計(jì)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用價(jià)值。
　　本文設(shè)計(jì)的五腔塑料微管，其

2、橫截面微小，并且型腔復(fù)雜，對(duì)擠出模具設(shè)計(jì)、制造和成型工藝要求非常高。微管材料為聚丙烯，其多腔結(jié)構(gòu)決定了擠出模具需采用十字形機(jī)頭。首先，根據(jù)擠出模具設(shè)計(jì)理論和相關(guān)計(jì)算，初始設(shè)計(jì)流道結(jié)構(gòu)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合微管橫截面尺寸形狀、內(nèi)腔的尺寸和位置，綜合考慮擠出脹大效應(yīng)，對(duì)模具定型段橫截面形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)。這為進(jìn)行擠出模具微流道內(nèi)熔體流動(dòng)分析奠定了基礎(chǔ)。
　　然后，以五腔微管擠出模具內(nèi)熔體流動(dòng)過(guò)程為研究對(duì)象，利用PRO/E三維造型軟件和ANS

3、YS有限元分析軟件，采用正交模擬試驗(yàn)分析方法，研究了模具流道結(jié)構(gòu)參數(shù)（壓縮角、偏心距、口模芯棒間隙等）對(duì)模具出口處聚合物熔體流動(dòng)均勻性的影響。綜合分析流動(dòng)結(jié)果，基于流動(dòng)平衡理論，確定了微管擠出模具的流道結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　最后，結(jié)合流動(dòng)分析確定的流道結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)行了擠出模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和各組成零件的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)，考慮了模具應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度和剛度、工作時(shí)流道不漏料且裝卸方便。通過(guò)精密機(jī)械加工技術(shù)和微細(xì)電火花技術(shù)，制造出了五腔塑料微管擠出