衣架式發(fā)泡板機(jī)頭的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，塑料發(fā)泡板材的應(yīng)用越來越廣泛。在擠板成型中，機(jī)頭設(shè)計(jì)的好壞對制品品質(zhì)和生產(chǎn)效率等有著很大影響。然而，我國目前在這方面的技術(shù)還比較落后，因此，研究機(jī)頭設(shè)計(jì)有著非常積極的現(xiàn)實(shí)意義，特別是衣架式發(fā)泡板機(jī)頭已成為當(dāng)今研究熱點(diǎn)之一。 本文分析了非牛頓指數(shù)、衣架角度、模唇厚度、模具寬度、壓降和溫度對機(jī)頭內(nèi)熔體穩(wěn)定均勻流動(dòng)和發(fā)泡的影響。針對機(jī)頭流道衣架區(qū)的主要幾何參數(shù)，以岐管始、末端半徑、扇形部分縫隙厚度和兩岐管間夾角作為

2、變量，以保證熔體最均勻擠出為目標(biāo)函數(shù)，借助Matlab優(yōu)化工具箱優(yōu)化計(jì)算，得出流道四個(gè)關(guān)鍵變量的最佳匹配值，優(yōu)化了流道結(jié)構(gòu)。 從理論上分別計(jì)算了所設(shè)計(jì)流道的歧管內(nèi)和狹縫區(qū)沿口模寬度方向上的壓降，結(jié)果表明它們幾乎處處相同，說明所優(yōu)化的效果是很理想的。 在上述優(yōu)化計(jì)算的基礎(chǔ)上，對整個(gè)模具進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了阻尼棒，調(diào)節(jié)熔體在流道中的流速；可調(diào)模唇，即擴(kuò)大了機(jī)頭使用范圍，節(jié)約成本，又能調(diào)節(jié)板材發(fā)泡率和再次調(diào)節(jié)熔體流動(dòng)的

3、均勻性；加熱棒，調(diào)節(jié)熔體在流道中的溫度。增加這些輔助設(shè)計(jì)后，機(jī)頭可以適合不同物料、不同厚度和不同發(fā)泡率的要求。 對機(jī)頭最難調(diào)節(jié)和控制的模頭溫度場進(jìn)行了有限元分析，用ANSYS軟件模擬了模頭的溫度場分布。利用傳熱學(xué)理論計(jì)算了控制模頭溫度的每個(gè)加熱區(qū)溫度并依此設(shè)定，保證了熔體在機(jī)頭內(nèi)近似等溫流動(dòng)。這為試模提供了理論依據(jù)，也便于控制板材的發(fā)泡率，大大節(jié)約了試模時(shí)間，提高了擠出效率和制品品質(zhì)。 實(shí)驗(yàn)觀察優(yōu)化前后、加熱區(qū)溫度設(shè)置不