超高分子量聚乙烯柱塞冲压注塑成型过程的研究

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1、超高分子量聚乙烯柱塞冲压注塑成型过程的研究北京化工大学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。矽‘I．／．．7作者签名：么翌壁璺日期：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学

2、位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在上年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。yI

3、．f．]日期：作者签名：丛霪壁翌导师签名：』雌F学位论文数据集430．5010中图分类号学科分类号TQ320．11XXXXXXXXXX86论文编号密级公开10010学位授予单位代码学位授予单位名称北京化工大学2008000686作者姓名张学阳学号080706获学位专业名称化工过程机械获学位专业代码课题来源其它项目研究方向柱塞冲压注射成型技术论文题目超高分

4、子量聚乙烯柱塞冲压注射成型过程的研究关键词超高分子量聚乙烯，柱塞冲压注射成型，熔融段，分流段，数值模拟2011．05．31论文答辩日期论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师王伟明副研究员北京化工大学聚合物加工原理及装备评阅人1任冬云副研究员北京化工大学聚合物加工原理评阅人2刘继红高工北京化工大学聚合物加工原理及装备王奎升北京化工大学答辩委员会主席教授流体机械答辩委员l江波北京化工大学聚合物混炼机理及装备教授答辩委员2吴大鸣北京化工大学教授高聚物精密挤出答辩委员3何立东教授北京化工大学动力机械答辩委员4杨卫民教授北京化工大学高分子材料成型答辩委员5张亚军

5、教授北京化工大学微纳制造技术答辩委员6周俊良教授北京化工大学工业产品造型设计答辩委员7钱才富教授北京化工大学化工机械答辩委员8薛平教授北京化工大学挤出成型技术摘要超高分子量聚乙烯柱塞冲压注射成型过程的研究摘要UHMW．PE的成型加工是一个世界性的难题，传统的加工方法生产效率低，成型制品的质量不高，而且只能加工一些分子量低的物料，从而限制了UHMW二PE的应用，柱塞冲压注射成型机的出现克服了以上诸多缺点。柱塞冲压注射成型机是在柱塞推压注射成型机的基础上根据锻造原理开发的一种机械式柱塞注塑机，采用横截面积较小的柱塞间歇性的将物料压入到注塑机的机筒内，物料在机筒内受热熔融，经分流梭、喷嘴注入到模

6、具中成型。与传统的注塑机相比较，具有熔融塑化好，物料流动稳定，成型制品性能优异，设备和工艺过程简单等优点。本文论述了柱塞冲压注射成型过程，根据物料的状态变化和注塑机的结构，将注射过程分为固体输送段、熔融段、分流段和注射成型段，分别建立各段的物理模型，然后推导出固体输送段、熔融段的温度和压强的计算公式，建立该段的数学模型，最后借助F1uent软件对熔融段、分流段的温度和压强进行模拟，得出不同机简直径、物料流速、间距、分流梭长度下温度和压强的分布数据和曲线图，通过分析这些数据和图形可得：1超高分子量聚乙烯的粘度特别高，注射压力损失大，在直径20mm以内的圆形流道中，平均每流过lnun，压力损失

7、在O．7MPa以上；2压强降随熔体流速的增大而增大，但增加的幅度比较小；3北京化T大学硕l：学位论文综合分析压强降、机筒直径、熔融段长度三者之间的关系可知，存在一个机简直径D使得熔融段的压力损失达到最低；4通过模拟所得的数据对设备的结构设计和实际生产操作有一定的理论指导意义。最后通过实验验证了模拟数据比较可靠。关键词：超高分子量聚乙烯，柱塞冲压注射成型，熔融段，分流段，数值模拟n塑至――MoLDINGINJEcTIoNsTAMPINGoNPLuNGERsTuDYWEIGHTMoLECULARHIGHoFULTRAPRoCESSPoLYETHYLENEABSTRACTtraditionala

8、worldwideUHMW巾Eisofproblem．ThePre．f．omingoflowanditsismoldingqualityefjFiciencymemods’productionprocessthesematerialswhichmethodsnotisonlyproducehi曲．Theseproductsitsuse．hindertheseislow．SomoleculardisadVantageswe