带捏合块的渐加速型单螺杆三维流场分析

目的:提高单螺杆挤出机的混合性能和工作效率.方法:设计了一种利用行星轮组件和混合元件的同轴渐加速单螺杆,利用Ansys/cfx对其流道进行了三维流场分析,得到了宏观压力场、速度矢量图、速度流线图以及轴向速度变化曲线并与传统单螺杆进行了对比,结果:随着螺杆转速的不断变大,物料在机筒内停留时间变短,渐加速螺杆的挤出效率得以提高20%~25%,使得耗能大大减少,由于捏合块的存在,物料在捏合块处被反复挤压,使得渐加速型单螺杆在增加产能的同时混合性能又可以得到保证.结论:同轴渐加速单螺杆高速旋转的捏合块可使物料混合更充分,且能缩短物料在螺杆中的停留时间,提高产量.

啮合同向双螺杆挤出机中新型螺杆元件S型元件与捏合块元件的性能对比研究

应用FEM模拟计算了啮合同向双螺杆挤出机正反向螺纹组合的新型螺杆元件S型元件与捏合块元件的流场 ,考查了两种元件流场的特性 ,对比了两种元件流场的挤出特性、分散和分布混合能力。得出在相同的操作条件下 ,相同外径的S型元件和捏合盘元件相比具有相当的分散混合能力。

啮合异向双螺杆挤出机中捏合块元件对PE-HD/PS不相容体系混合效果的研究

在常规啮合异向双螺杆挤出机上引入不同错列角和不同捏合盘厚度的捏合块元件,将其用于高密度聚乙烯/聚苯乙烯(PE-HD/PS)不相容体系的混合,观察混合体系的相态并分析分散相的粒径。结果表明,增加捏合块元件后啮合异向双螺杆挤出机的分散混合能力得到了提高;捏合块的错列角和捏合盘的厚度对PE-HD/PS不相容体系分散相PS的重均粒径和粒径分布指数有较大影响。

啮合同向双螺杆挤出过程聚合物粒料熔融机理研究(二)——正向捏合块组合中熔融机理研究

以装有玻璃视窗的可视化双螺杆挤出机为手段，在不同操作条件下对高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）粒料在不同正向捏合块（即由正向捏合盘所组成的螺杆区段）中的熔融过程进行了实验研究。以实验现象为基础，提出了双螺杆挤出过程中海－岛式熔融模型的概念。研究表明，耗散－混合熔融是捏合块中聚合物熔融的典型形态；螺杆构型、螺杆转速、加料量是决定聚合物颗粒熔融的主要因素。

啮合同向双螺杆捏合块元件混合效果的数值模拟分析与实验研究

对啮合同向双螺杆捏合块元件的动态流场进行了流场模拟与统计学分析,并对分析结果进行了实验验证。通过宽、窄捏合块两种螺杆元件的动态流场模拟,应用统计学分析方法计算了两种流场的停留时间分布、最大剪切速率分布以及固定百分比粒子经受的剪切速率分布随时间的变化。得出了宽捏合块元件的分散混合能力高于窄捏合块的结论,这一结论与实验结果较为一致。

啮合同向双螺杆挤出过程聚合物粒料熔融机理研究(三)——反向捏合块组合中熔融机理研究

以装有玻璃视窗的可视化双螺杆挤出机为手段，在不同操作条件下对高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）粒料在不同错列角、不同轴向长度的反向捏合块的熔融过程进行了实验研究。以实验为基础，讨论了加料量、螺杆转带以及反向捏合块厚度与氏列角对聚合物颗粒熔融过程的影响。研究表明，反向捏合块的阻力大小对聚合物的熔融过程十分重要，捏合块中物料的充满度与物料的停留时间是聚合物颗粒熔融的决定因素。

捏合块元件混合含能材料的安全性分析

含能材料在当今军民发展中发挥着重要的作用,含能材料的研究和应用,关系着国家的安全与社会的发展。为了研究同向双螺杆中捏合块元件混合含能材料的安全性,建立了不同错列角和不同捏合盘厚度捏合块元件流道的几何模型,应用Mesh对模型进行了网格划分,并采用Polyflow模拟软件对流场中的混合过程进行了三维非等温模拟。对比研究了不同捏合块元件在混合过程中的温度场、压力场和剪切应力场,分析了其在混合过程中的安全性。结果表明,在不同错列角的捏合块元件中,错列角为60°和90°的元件具有较好的安全性;在不同捏合盘厚度的元件中,捏合盘厚度越小,安全性越好。

带有开槽中性捏合块和反向螺纹双螺杆挤出机的三维流场分析

为了改善传统双螺杆挤出机的分散混合性能,提高挤出产品的质量,采用ANSYS中的CFX流体分析软件,对带有开槽中性捏合块和反向螺纹的啮合同向双螺杆挤出机的流道进行三维流场分析.通过得到的组合流道的宏观压力场、宏观速度场、局部速度矢量图以及速度变化曲线来研究豆粕在流道中的运动情况,并与普通双螺杆流道中的豆粕运动情况进行比较.分析结果表明:开槽中性捏合块元件可以降低豆粕的流动速度,并将物料流线进行多次的分割重组;反向螺纹元件能够阻碍豆粕的流动,且在正反向螺纹交汇处产生回流.两者延长豆粕在流道内的停留时间,使豆粕混合的更加充分.故与传统双螺杆挤出机相比,新型双螺杆挤出机的分散混合性能更好,挤出产品质量更佳.

PE-HD/炭黑在捏合块元件内分散混合的数值模拟研究

使用Polyflow软件,计算了3种捏合块元件内高密度聚乙烯(PE-HD)熔体的三维拟稳态流场。引入炭黑在聚合物熔体中的分散数学模型,计算了不同捏合块中炭黑聚集体的粒径分布,比较了3种捏合块流道内炭黑在PEHD中的分散混合效果。数值结果表明,捏合盘厚度大的捏合块,剪切拉伸作用较强,分散混合能力较强。

捏合块错列角对滑石粉填充聚丙烯加工的影响

采用双螺杆挤出机制备滑石粉填充聚丙烯,研究了特定部位捏合块错列角的变化对加工过程的影响。结果表明,改变捏合块错列角,最大喂料量可以从900 kg/h增加到2 500 kg/h,提高了177%,且降低能耗,排气正常,生产稳定。

同向双螺杆挤出机捏合块数控成型磨削方法研究

针对现有加工工艺的不足,提出了挤出机捏合块等线速磨削工艺;在对捏合块进行结构分析的基础上,以单位时间内等弧长磨削,建立了捏合块等线速磨削数学模型,用以计算砂轮中心运动轨迹和自动生成NC数控指令,经实际磨削试验,取得了较好的磨削效果。

挤出机捏合块数控磨削方法研究

传统的挤出机捏合块的数学模型在实际运用过程中存在一些问题,不能很好地保证加工质量。在分析和研究捏合块的磨削机理的基础上,根据在磨削过程中要保证升程曲线连续光滑变化及相对磨削线速度基本保持不变的要求,从理论上提出了新的捏合块磨削控制算法,并在实际的加工中得到验证。

利用VB6.0自动生成捏合块数控加工程序

叙述了捏合块的结构形式和特点,结合计算机编程语言,提出了编制数控加工程序时一种新的思路和方法及其所要注意的一些技术关键。

捏合块圆弧面铣削夹具的设计

STSH—60组合型双螺杆挤出机是塑料成型加工重要设备之一。捏合块是其上一种起作用较大的零件,材料为38CrMoAl,如图1所示。其加工工艺过程是下料、片头、钻孔、调质、精车孔、拉六方孔、研磨六方孔、车端面及外圆、磨端面及外圆、铣R50.1mm圆弧(加工捏合齿)、修磨、氮化处理。本文主要介绍铣削R50.1mm弧面,即加工捏合齿的工装设计原理、夹具结构介绍和制造使用注意事项。

同向双螺杆捏合盘错列角对不相容体系共混物相态结构的影响

双螺杆挤出机螺杆构型对不相容体系共混物的相态结构有一定影响。将捏合块置于熔融段,通过改变捏合盘错列角,在熔融段末端位置进行在线取样,对所取试样(HDPE/PS共混物)应用扫描电子显微镜考察其相态结构,由此分析研究双螺杆挤出过程熔融段捏合盘错列角对不相容体系共混物相态结构的影响。结果表明:正向30°和反向60°错列角的捏合块元件具有较强的分散混合能力。

同向双螺杆熔体输送段捏合盘错列角对不相容体系共混物相态结构的影响

对啮合同向双螺杆挤出机,将捏合盘置于熔体输送段,通过改变捏合盘错列角,研究双螺杆挤出过程熔体输送段捏合盘错列角对不相容体系共混物相态结构的影响。应用差示扫描量热仪对两相共混体系HDPE/PS的热性能进行了实验研究,结果表明:螺杆构型对共混物的相容性影响不大。同时采用扫描电子显微镜考察了HDPE/PS共混物在熔体输送段末端位置和机头末端所取试样的相态结构,研究表明:置于熔体输送段捏合盘元件错列角对共混物分散相的相畴尺寸有一定影响。

新型捏合盘元件不同螺杆构型混合性能的数值模拟

采用POLYFLOW模拟软件分析了啮合同向双螺杆挤出机中新型捏合盘元件下物料的流动模式。考察了新型捏合盘元件的斜棱旋向、捏合块组合的错列角对物料在流道中的剪切速率、出入口压差以及回流量的影响。数值模拟分析结果表明:4种新型捏合块构型的输送特性和混合性能均有所不同。在正向输送能力方面,右旋正向捏合块更佳,在分布、分散混合性能方面,左旋反向捏合块更佳,并且捏合块的正反向比单片捏合块的螺旋方向在输送能力、混合性能上影响更大。

开槽三头啮合块双螺杆挤出机数值模拟

文章利用计算力学和有限元法,基于大型模拟软件ANSYS-CFX对开槽三头捏合块双螺杆流场模型混合段进行三维流场分析。通过对流场速度场、压力场、剪切速率场、加权平均剪切速率等进行计算分析,并与未开槽捏合块流场对比,发现开槽捏合块比常规啮合块对挤出机中物料具有更好的混合能力。

啮合同向双螺杆挤出过程六棱柱元件三维流场分析

应用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出机中的新型螺杆元件———六棱柱元件 (FTXPolygon)进行了三维等温非牛顿流场模拟分析 ,并与捏合块元件的流场分析结果进行了对比 ,得到了在相同压差下六棱柱元件比捏合块元件产率高、剪切速率场更均匀且两种元件分散混合能力相近的结论。

双螺杆制备半固态坯料装置的设计

双螺杆制备半固态坯料的思想来之于注塑行业挤出机的原理,与其不同之处在于半固态坯料制备中,更为注重的是其剪切和混合效果。本文基于以上思想,从双螺杆的设计起步,确定了双螺杆和与之对应的捏合块规格和参数,并对螺杆工作产生的轴向力进行了计算,选择了相应的止推轴承。此外,还估算了半固态坯料制备生产能力,解决了轴承径向尺寸和双螺杆中心距之间的矛盾。