复杂制品吹塑的型坯成型与吹胀的集成研究

摘要

挤出吹塑的全过程主要包含三个阶段，即型坯成型、型坯吹胀以及冷却与固化。型坯成型和吹胀是挤出吹塑的两个重要阶段，对后续的冷却阶段有很大影响，型坯成型阶段的直径和壁厚也严重制约型坯吹胀阶段制品的壁厚和力学性能。由于吹塑制品的形状日益复杂，越来越多的研究者采用计算机辅助工程(CAE)对型坯的成型和吹胀进行模拟，并取得一定的效果。随着在变机头间隙下进行型坯成型的方法在实际中得到应用，如何用CAE对生产中在变机头间隙下型坯成型进行模拟，这又是一个急待解决的课题。 本文采用商业有限元软件POLYFLOW对复杂制品(汽车导流板)的型坯成型与吹胀进行模拟，然后通过实验进行验证，其过程分为三个部分： 1)型坯成型模拟：在变机头间隙下对汽车导流板的型坯成型进行模拟，挤出流量恒定，各段模拟的型坯长度不同，通过若干个固定机头间隙型坯成型模拟结果来实现在变 机头间隙下进行型坯成型的模拟，进而获得型坯直径和壁厚的模拟结果。 2)型坯吹胀模拟：在型坯成型模拟所获得型坯直径和壁厚的基础上，建立汽车导流板 型坯吹胀模拟的物理模型，通过对该模型的材料参数、吹胀压力、工艺参数的设定 并求解，获得制品的壁厚分布。 3)实验验证：采用ABS(丙烯腈、丁二烯与苯乙烯)作为实验物料，以型坯成型模拟 的机头模口间隙曲线来设定实验的机头模口间隙，通过型坯成型和吹胀获得最后汽 车导流板的壁厚，将实验结果与模拟结果进行比较，并将其误差反馈到型坯成型的 模拟阶段，以实现复杂制品吹塑的型坯成型和型坯吹胀的集成研究。 结果发现，采用在变机头间隙下对型坯进行模拟，其直径膨胀与在固定机头间隙下进行型坯成型模拟的直径膨胀较为接近，而壁厚膨胀受机头模口间隙变化的影响就比较明显，它随着机头模口间隙的增加而变小。型坯吹胀模拟的结果与实验结果比较吻合。由此可见在变机头间隙下进行型坯成型模拟能够有效地指导实际生产。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章挤出吹塑机理

第三章在变机头间隙下型坯成型的有限元模拟

第四章汽车导流板型坯吹胀的有限元模拟

第五章实验研究

结论

参考文献

攻读硕士期 间发表的论文

致谢