衣架机头的优化计算及压力分布模拟

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1、维普资讯http://www.cqvip.com塑料衣架机头的优化计算及压力分布模拟2001年第2期(30卷)衣架机头的优化计算及压力分布模拟张冰。江波。许澍华(北京化工大学机电工程学院，北京100029)摘要：阐述了泪滴型歧管衣架机头流道优化计算原理和压力分布模拟计算的方法，编制了CAE软件包。讨论了流道主要参数对挤出压力分布均匀性的影响，并将本计算模块应用于工业实践。从使用效果来看，这种计算方法对于机头的设计和故障诊断具有实际的指导意义，具有一定的应用前景。关键词：衣架机头；优化计算；压力分布中图分类号：TQ320．52文

2、献标识码：A文章编号：1001—9456(2001)02—0033—05OptimizedCalculationoftheCoatHangerDieandtheSimulationoftheDistributionofPressureZHANGBing，JIANG13o，XUShu—hua(BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing，100029，Chian)Abstract：Thispaperprovidesaprincipleoptimizingthecoat—hangerd

3、iewiththetear—shapemanifoldandamethodsimulatingthedistributionofpressureinthediecave．Basedonthis，aCAEsoftwareiSworkedout．Theeffectofeachgeometryparameterofthediecaveonthedistributionofpressureisana—lyzed．Thisprinciplehasbeenusedinindustrialpractice．Astheresultofthep

4、ractice，thismethodhasbeenprovedtobeefficientinthedesigningandthetrouble—diagnosisforthedie，andhasawideforeground．Keywords：coat—hangerdie；optimizedcalculation；distributionofpressure目前，常用于高分子材料板、平膜挤出成形的机头了关于衣架机头流道优化计算和CAE软件模块。本有鱼尾机头、T型机头、衣架机头和螺杆分配机头等4文的计算实例与结果显示均是由此套软

5、件来完成的。类。其中由于衣架机头对于不同物料的适应性强，挤1机头流道的优化计算[、】出质量好，能够适应宽幅板材或平膜的挤出，因而应用考虑到衣架机头厚度方向上的尺寸与其它方向的最为广泛。尺寸相比一般是很小的，在衣架机头优化计算时，可以为了追求高的挤出质量，对于衣架机头的流道形忽略物料在厚度方向上的流动影响。鉴此，对物料在状及其尺寸的优化计算，一直是衣架机头研究的重点。衣架机头内的流动分析，可作如下假设：而对高分子材料在挤出成形过程中流动状态的模拟，①聚合物在加工温度和实际剪切速率范围内，其则是近年来高分子材料加工领域研究的热点之

6、一。粘度刁与剪切速率j，、流动指数之间的关系满足指在现代工程设计中，优化设计方法已经在各个领数定律(Power—LawEquation)；域得到广泛应用，它对于提高设计水平、完善设计方案10I一17=Il，UIl(1)起到了非常重要的作用。随着计算技术的迅速发展，优化设计方法已经成为计算机辅助设计的技术基础。式中刁。一标准状态下剪切速率为lsec-1时的粘度。本文结合工程实际的需要，着重分析了高分子材料在对于非等温的幂律流体，流动指数n可由下式求衣架机头流道内的流动状态，讨论了流道尺寸的变化出：，对于高分子材料流动均匀度的影响

7、，在此基础上开发，z=1+A1+2A2log(口yj，)+3A3[z0g(arY‘)]博士研究生收稿日期：2000—11—17一33—维普资讯http://www.cqvip.com塑料2001年第2期(30卷)衣架机头的优化计算及压力分布模拟+4A4[1og(arY’)]。(2)其中a为常量且式中：A1～A4一系数，由回归分析法求出。口=2n+l(2+)南(5)移动系数由下式求出：ay=b1(To)exp(b2／T)(3)式中：K一熔体的稠度；式中：b1，b2一物性常数；，一流动指数，=；T1，T0一分别为熔体温度与标准温度

8、。q一物料在机头y方向上单位宽度流经口模缝隙②物料在机头流道内的流动呈稳定的层流流动状的体积流量。态。对(5)式积分：在确定流动情况后要建立机头流道优化计算的数(L0一Ly)a：P0一(6)学模型，应明确组成机头流道各个区域几何参数之间式中：P0一物料在歧管L0入口处压力；关