EPDM橡膠擠出過程計(jì)算機(jī)模擬研究.pdf

1、目前，計(jì)算機(jī)輔助工程在橡膠擠出過程中起到非常重要的作用。 工業(yè)用EPDM橡膠作為一種填充體系，表現(xiàn)出復(fù)雜的流變性質(zhì)，尤其是它的粘彈特性，這也就影響著橡膠的擠出成型過程。以往關(guān)于粘彈流體擠出模擬，一方面集中在用粘彈模型研究算法對計(jì)算穩(wěn)定性的影響；另一方面圍繞用純粘性模型研究影響擠出脹大的因素，而這都沒有從流體的流變性質(zhì)，特別是粘彈性，來分析擠出發(fā)生的現(xiàn)象。另外對于非等溫?cái)D出的模擬都集中在研究算法對模擬結(jié)果的影響上面，而沒有考察影響

2、擠出成型的工藝條件。本文試圖在這些方面應(yīng)用POLYFLOW軟件對EPDM橡膠的擠出及口型設(shè)計(jì)進(jìn)行三維模擬研究。 流變測試表明，EPDM 橡膠表現(xiàn)出特殊的粘彈性。線性粘彈范圍內(nèi)的振蕩剪切條件下，膠料表現(xiàn)出高彈性；而在穩(wěn)態(tài)剪切流場下，表現(xiàn)出弱彈性，且隨填充物含量增大而減?。煌瑫r(shí)擠出脹大程度相應(yīng)減小也印證了這一點(diǎn)。 基于此，選擇了描述純粘性流體的Bird-Carreau 模型和描述粘彈流體的PTT 模型，以此來分析膠料的彈性對

3、其擠出脹大的影響程度。結(jié)果表明，粘彈模型能更好的反映真實(shí)擠出過程，使得相對誤差減小到5％以內(nèi)，而由粘性模型得到的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差在10％以內(nèi)。從工業(yè)應(yīng)用角度來講，粘性模型得到的誤差是可接受的，完全可以應(yīng)用到復(fù)雜擠出過程的模擬。根據(jù)所選擇的模型，進(jìn)行了簡單口型和復(fù)雜口型的等溫與非等溫模擬，結(jié)果表明，口模內(nèi)壁面滑移程度及有無前置套筒對橡膠擠出脹大影響不同?；茖p弱擠出脹大；而無前置套筒對擠出脹大無影響。另外，工藝條件如流量、牽引速率、