PVC木塑复合材料异型材机头设计及流动分析

摘要

本课题研究了PVC木塑复合材料的流变性能，根据其流变性能建立了机头流道的几何模型和有限元模型，采用POLYFLOW逆向挤出功能对模型进行了模拟，得到了熔体在机头流道中流场分布及工字型制品所需的口模形状，并用正交表分析了不同流道几何参数对流场分布影响，结果表明，机头各几何参数对流道内流场分布的影响程度不同，通过调整机头的几何参数，能够在保持速度场、剪切速率场基本不变的情况下，缩短流道长度，减小熔体在流道中停留时间，使其更适合木塑复合材料的挤出加工。

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第一章文献综述及研究工作

1.1引言

1.2 PVC木塑复合异型材

1.2.1 PVC木塑复合异型材的发展现状和展望

1.2.2 PVC木塑复合异型材挤出加工方法与设备

1.2.3 PVC木塑复合异型材挤出加工工艺

1.3机头模具

1.3.1机头模具设计的主要问题

1.3.2典型异型材机头模具的结构

1.4计算机辅助工程技术(CAE)

1.4.1 CAE技术简介

1.4.2塑料模具CAE技术的发展现状及趋势

1.4.3计算流体动力学及FLUENT软件简介

1.4.4 POLYFLOW有限元计算软件介绍

1.5本课题研究的主要内容和意义

1.5.1本课题研究的主要内容

1.5.2本课题研究的目的和意义

第二章PVC木塑复合材料流变性能的研究

2.1实验设备

2.2实验配方与工艺

2.2.1 PVC木塑挤出发泡过程中配方的选择

2.2.2工艺路线

2.2.3 工艺概述

2.3试样的性能测试与分析

2.3.1测试仪器

2.3.2测试结果及分析

第三章机头模拟理论分析及其理论模型的建立

3.1机头模具内流动模拟的求解方法

3.2机头流道模拟的理论基础

3.3机头流道理论模型的建立

第四章机头流道计算模型的建立

4.1木塑复合材料模具的特点

4.2几何模型的建立

4.3有限元模型的建立

第五章机头流道流场的模拟及结果分析

5.1模型的模拟

5.1.1挤出胀大及逆向挤出

5.1.2计算任务的建立及求解

5.2对模拟结果进行分析

5.2.1速度场分析1

5.2.1速度场分析2

5.2.2对出口截面流动平衡的分析

5.2.3对压力场的分析

5.2.4对剪切速率场及粘度场的分析

5.2.5对口模形状的分析

5.2.6改变流量再次进行模拟和分析

5.3流场分析结果总结

5.3.1速度场的分析总结

5.3.2压力场分析总结

5.3.3剪切速率场的分析总结

5.4机头流道的优化设计

5.4.1模型的建立

5.4.2结果分析

第六章结论

6.1主要结论及贡献

6.1.1主要结论及成果

6.1.2主要贡献

6.2不足

参考文献

致谢

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