挤出宽幅厚橡胶板材的螺杆分配机头的研究

摘要

该课题是以目前国内橡胶生产中急需的宽幅厚板挤出生产设备作为研究对象,将原来一直用于挤出塑料板材的螺杆分配机头技术移植应用于挤出橡胶板材,以实现用挤出法代替压延法的橡胶板材生产技术的变革.该文提出并建立了适合橡胶挤出主要性能指标的数理模型和有限元模型.对挤出常用的橡胶物料,利用ANSYS维有限元软件进行了流场计算,模拟了物料在机头流道内的流动过程,得出了流场的速度分布、压力分布,研究了橡胶在螺杆分配机头流道内部挤出时的流动机理.并分析讨论了当机头的几何要素、胶料物性和工作参数等各种参数改变时对螺杆分配机头内部压力场和速度场的影响以及对机头出料均匀性的影响.此研究为机头设计提供了一种方法即:利用CAE技术,用ANSYS有限元软件进行模拟计算和分析,获得较为适宜的机头几何尺寸,然后再由试验进行分析验证.这样可以大大节省一些不必要的花费,并缩短机头设计制造的周期.

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第一章概述

1.1引言

1.2国内外宽幅厚胶板挤出机头的研究历史与现状

1.2.1挤出机头流道设计与流场分析的研究历史与现状

1.2.2板片材挤出机头流道设计与流场分析的研究

1.2.3螺杆分配机头流道设计与流场分析的研究

1.3计算机辅助工程(CAE)

1.3.1数值计算方法

1.4本课题研究的主要内容、目的和意义

1.4.1本课题的主要研究内容及任务

1.4.2选题目的

1.4.3课题研究的意义及应用前景

第二章螺杆分配机头流场分析

2.1流场分析模型的建立

2.1.1物理模型

2.1.2数学模型

2.1.3有限元模型

2.2螺杆分配机头内部的流场计算

2.2.1参数分类和模拟计算时参数具体数值

2.2.2计算结果

第三章机头流道几何要素对机头内流场的影响

3.1阻尼块形状对机头内部流场的影响

3.1.1阻尼区间隙调整对机头内部流场的影响

3.1.2阻尼块宽度变化对机头内部流场的影响

3.2机头内螺杆根径的变化对机头内流场的影响

3.3口模出口高度变化对机头内流场的影响

1、模型建立与加载计算

2、计算结果分析

第四章物料性质对机头内部流场的影响

4.1稠度变化对机头内流场的影响

4.1.1模型建立与加载计算

4.1.2计算结果分析

4.2幂律指数变化对机头内部流场的影响

4.2.1模型建立与加载计算

4.2.2计算结果分析

第五章工作参数对机头内部流场的影响

5.1物料入口压力变化对机头内流场的影响

5.1.1模型建立与加载计算

5.1.2计算结果分析

5.2改变分配螺杆转速对机头内流场的影响

5.2.1模型建立与加载计算

5.2.2计算结果分析

第六章总结

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6.1.1主要内容

6.1.2主要结论

6.2本课题的主要贡献

6.3遗留问题及前景展望

参考文献

致谢

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