中空制品擠出成型關鍵技術及應用研究.pdf

1、擠出模頭是中空制品擠出成型中的型坯成型模具，將流經(jīng)其流道的塑料熔體成型為具有一定截面形狀的型坯。擠出模頭結構直接影響塑料熔體流動與擠出型坯成型，擠出模頭結構設計不合理，將影響制品機械性能、成型形狀和尺寸，出現(xiàn)壁厚不均、鱉魚皮、熔體破裂、翹曲、扭曲等成型缺陷。在塑料擠出成型中擠出模頭結構及尺寸參數(shù)對制品的形狀和成型質量具有重要影響，因此，對擠出模頭進行擠出成型分析與結構優(yōu)化對提高中空制品成型質量有重要的意義。
　　第一章從中空制品擠

2、出成型及擠出模頭設計兩個方面闡述了論文研究的背景及意義，綜述了國內(nèi)外擠出成型分析及擠出模頭設計技術的研究現(xiàn)狀，在分析現(xiàn)有研究中不足的基礎上，提出了基于熔體擠出流動及型坯成型分析的擠出模頭結構優(yōu)化方法，并據(jù)此給出了論文的研究內(nèi)容及結構框架。
　　第二章對中空制品擠出成型過程進行了研究，分析了中空制品擠出流動及型坯成型相關參數(shù)，根據(jù)中空制品擠出模頭功能建立了中空制品擠出成型性能模型，包括中空制品擠出流動模型和型坯成型尺寸約束模型，為擠

3、出流動數(shù)值分析及擠出模頭結構優(yōu)化提供依據(jù)。
　　第三章對中空制品擠出流動問題進行了研究，采用CFD(POLYFLOW)流體有限元分析軟件分析了擠出模頭內(nèi)熔體擠出流動過程，獲得了擠出模頭結構參數(shù)對熔體擠出流動的影響規(guī)律，采用灰關聯(lián)熵分析方法建立了中空制品擠出模頭結構參數(shù)與擠出流動之間的關聯(lián)關系，并根據(jù)灰熵關聯(lián)度排序，獲得了擠出模頭關鍵結構參數(shù)。
　　第四章針對中空制品擠出模頭對型坯離模膨脹尺寸的影響，采用數(shù)值分析方法獲得了不同

4、擠出模頭結構參數(shù)下擠出型坯的形狀及尺寸變化，針對型坯成型尺寸與擠出模頭結構參數(shù)之間的復雜映射關系，基于Kriging近似模型建立了擠出模頭結構參數(shù)與型坯成型尺寸之間的響應關系，實現(xiàn)了擠出成型過程中型坯尺寸的預測。
　　第五章在中空制品擠出流動及型坯成型分析的基礎上，根據(jù)中空制品尺寸與型坯尺寸之間的映射關系，以熔體擠出流動生產(chǎn)能力及型坯成型尺寸為優(yōu)化目標，采用NSGA-Ⅱ多目標優(yōu)化算法對擠出模頭進行結構優(yōu)化，獲得最佳的擠出模頭結構。