电极浆料涂布模头流场分析与结构优化

涂布工艺是锂电池极片制造过程的关键工序之一,涂层的稳定性和厚度一致性决定了极片的结构,进而影响电池的性能和循环寿命。大尺寸动力锂电池产品对涂布幅宽提出更高的要求,保证涂布模头出口处电极浆料的流动均匀性成为核心技术问题之一。因此,对涂布模头的流道结构进行合理优化显得尤为重要。本研究针对宽幅涂布模头出口速度分布不均的问题,构建了不同尺寸和结构的模头流道模型进行流场仿真,分析电极浆料在模头内部的流动特性,并采用Box-Behnken设计对衣架式模头的结构尺寸进行优化。具有倾斜变径式匀料腔结构的衣架式模头对浆料有更强的引流效果,有助于提升幅宽方向浆料流动的均匀性。采用Box-Behnken设计对衣架式模头的主要结构参数进行优化,使浆料的均匀性提升至0.99。

基于PBM模型的狭缝模头内颗粒行为分析

为探究用于氢燃料电池生产的狭缝模头内部流场中固液两相流动与催化剂颗粒聚并、破碎的情况,使用修正过的PBM(群体平衡模型)针对颗粒行为进行数值模拟,研究流场内及出口的颗粒分布情况及不同条件对出口粒径的影响。结果表明:离散相与连续相的体积分数与速度均匀。聚并形成的大颗粒主要分布在近壁处,而中央区以较小的颗粒为主;通过增大进口速度、减小固含量可以削弱聚并现象,出口处的粒径明显降低。模拟结果可以为氢燃料电池催化剂膜的生产工艺优化提供理论参考。

长纤维增强热塑性树脂熔融浸渍模头发展情况

长纤维增强热塑性树脂能够最大限度发挥纤维高强度和高模量的优点,己广泛应用于汽车、航空航天、机械、化学化工、电子电气和建筑等领域。熔融浸渍法是制备长纤维增强热塑性树脂预浸料的常见方法,本文介绍了制备长纤维增强热塑性树脂熔融浸渍工艺的优缺点和研究进展,重点总结归纳一些国内外经典浸渍模头的发展状况,并对熔融浸渍模头的发展进行展望。

基于Ansys Workbench的吹膜模头热膨胀模拟分析

本论文基于Ansys Workbench软件对吹膜模头的金属热膨胀进行数值模拟分析,分析零件间公差选择对模头装配精度的影响。吹膜模头是塑料薄膜制造的重要工具,在高温工作环境下,金属材料会受到热膨胀影响,从而可能导致模头不同零件之间装配关系的变化。因此,了解和优化模头的热膨胀行为对于提高吹膜模头装配质量至关重要。本研究通过Ansys Workbench的有限元模拟分析,深入探究了吹膜模头金属热膨胀的特性,并在此基础上通过合理的公差选择来优化模头性能。这对于塑料薄膜制造行业的工程师们在设计和生产吹膜模头时具有重要的指导意义。同时,本研究也为其他金属构件在高温工作环境下的热膨胀分析提供了一种有效的仿真方法和优化思路。

PVC-U管材挤出模头设计及加工工艺改进

PVC-U管材的壁厚是由挤出模头成型缝隙决定,模头成型缝隙的偏差决定管材壁厚的均匀性,介绍一种新型管材模头设计的方法及加工工艺,可使模头成型缝隙均匀一致,保证PVC-U管材壁厚的均匀,提高PVC-U管材挤出生产的稳定性,并降低了废品率。

基于ANSYS的锂电池涂布机模头的应用

为了促使国产锂电池涂布机更好地发展,保证涂布机的成本优化水平,现以机械自动化时代为背景,提出一套行之有效的基于ANSYS软件的锂电池涂布机模头应用方案。首先,以“双腔式挤压涂布模头”为研究对象,利用ANSYS软件,全面分析模头流道流体,并有效改变涂布机模头的入口速度、斜口角度等因素,同时,查看这些因素是否会对涂布质量产生直接影响,确定最终影响因子,寻找最终的优化路线。

模头规格对大米淀粉挤出物性状的影响

采用中心旋转设计方法对试验变量进行分组，用ＢＲＡＢＥＮＤＥＲＤＣ２０００型试验挤出机对市售大米淀粉进行挤压膨化．对经不同长径比（Ｌ／Ｄ）模头的挤出物的各性状取均值进行研究，结果表明：不同的工艺参数对膨化产物的作用不同。当模头的Ｌ／Ｄ从３．１增至８．３时，挤出物的密度（ρ）从０．７１３６ｇ／ｍｌ减至０．６５００ｇ／ｍｌ；但其α度却从８８．３３％增加到９８．４２％。模头压力（Ｐ）也随之从１６．５ＭＰａ增大为７９．０Ｍｐａ。用ＳＡＳ软件研究各因素间的相关程度，发现尽管Ｐ与Ｌ／Ｄ、Ｐ和α均无显著相关，但Ｌ／Ｄ分别同ρ和α之间、ρ同α之间确存在着显著相关。模头内膛的长度（Ｌ）和直径（Ｄ）分别也和Ｐ、ρ及α存在着显著相关。

管材模头拉伸取向成型方法研究的进展

模头拉伸是一种制造自增强管材制品的新方法 ,它是把长链分子沿管轴方向或周向进行有序排列来实现取向加工的。本文先描述了传统的扩张模拉伸和我们采用的“胀拉”方法 ,然后讨论了这类方法的优点、发展的前景及当前理论研究的侧重点。

基于电磁动态塑化挤出的模头挤出特性的研究

本文以塑料电磁动态塑化挤出机上的圆截面模头为对象 ,研究了将振动力场引入聚合物塑化挤出全过程条件下圆截面模头的挤出特性 ,建立了圆截面模头脉动挤出特性的数学模型 ,并进行了实验研究 ,理论分析与实验结果趋向一致 ,从而揭示了振动力场引入聚合物塑化挤出全过程对圆截面模头挤出特性的影响规律。

塑料异型材挤出模头内流动的数值模拟

介绍了一种基于横截面法和流动路径法混合的异型材挤出成型中熔体在模头内流动的数值模拟方法 ,可用于预测截面复杂的异型材挤出模头压力降和具有多个分支流道的挤出模头出口处物料的平均流速 。

塑料异型材挤出模头模架CAD系统研究

塑料异型材挤出模头形状复杂,但其模架部分装配结构相对固定,以塑料异型材挤出模为研究对象,提出了整体式设计方案。以制图软件UG(Unigraphics NX)为平台,应用特征建模技术和装配建模技术,建立标准件并装配形成可配置的模架标准件组。以编程系统VC(microsoft visual C++)为开发工具,构建基于UG的异型材挤出模头标准模架计算机辅助设计(CAD)系统,通过人-机交互对模架进行数据调用与修改,应用引用集技术和参数关联设计技术(WAVE),根据模架标准件组自动成型板块,切割并切换标准件装配显示,形成符合设计要求的三维挤出模头模架装配模型,有效提高了挤出模设计效率。

螺旋芯棒式吹膜模头熔体流动特性的数值模拟

为了研究吹塑薄膜螺旋芯棒式模头内熔体的流动特性,采用计算流体力学(CFD)方法,利用Polyflow软件对熔体的流场进行了三维数值模拟.结果表明:随着螺槽的逐渐消退,螺槽内熔体由入口处的沿螺槽方向流动逐渐变为沿模头轴向流动;而环形间隙内熔体的速度在入口处存在较小的环向分量,随间隙厚度的增加逐渐变为沿轴向流动;沿挤出方向,螺槽中熔体的等压线由垂直于螺槽逐渐变为垂直于轴向,环形间隙中熔体的等压线由倾斜于轴向逐渐变为垂直于轴向.

ABS衣架式模头的失效分析及其结构改进

利用有限元软件Polyflow对失效ABS棒材挤出模头的流道进行了数值模拟,得出压降过大是模头失效的主要原因。为降低模头压降提出改进方案:歧管的入口半径增大5 mm,模头压降降低了1.83 MPa,且出口速度分布更加均匀;扇形区的厚度增大2 mm,模头压降降低了2.06 MPa,但出口的速度变得更加不均匀;扇形区的厚度沿幅宽方向变化的模头改进相比对应的等厚度扇形区的模头压降降低了0.27 MPa,同时改善了模头出口速度的均匀性,但对压降与模头出口速度均匀性的改善效果并不明显;在歧管半径增大5 mm、扇形区厚度增大2 mm的改进基础上,双衣架模头的结构改进方法能将模头的压降降低了5.47 MPa。工艺改变特别是温度变化,对衣架式模头的正常挤出影响很大,当温度分别为260、240、225℃时,模头和分配器的总压降分别为5.9、10.7、14.2 MPa。通过对失效模头的各个关键参数进行改进模拟,定量地获得了各因素对模头压降与速度分布的影响规律和趋势,为类似衣架式模头的设计提供了思路和参考依据。

入口半径为参数的衣架式模头设计及数值验证

以歧管入口半径为参数,根据模头内从入口到出口各个流线上压力降相等为准则推导出衣架式模头流道的结构尺寸方程。将用UG建立的不同歧管入口半径的流道导入ICEM中划分结构网格,然后在Polyflow有限元软件中进行数值模拟以验证方程的正确性。结果表明:模头流道内的压力和出口处速度均得到了均匀分布,并且在一定范围内歧管入口半径的增加能够显著地降低流道内熔体的压力降,而对出口速度均匀分布及滞留区大小的影响却很小。该方法可为设计人员提供参考。

塑料挤出模头流道结构CAD系统研究与应用

塑料异型材流线型挤出模头形状复杂,模腔表面要求平滑过渡,无滞料,流速要求稳定增加,其结构设计和曲面设计难度大,目前主要依赖于设计者的经验和操作者的熟练程度,设计效率低,无法满足越来越高的整体质量要求。针对以上问题,提出了模具内腔结构曲面的三维建模方法,基于UG和VS平台,应用UG/Open二次开发和MFC技术,实现了多封闭环快速识别,草图曲线一键排序,通过人机交互界面进行曲线匹配和曲面构造,从而搭建了从二维草图到三维建模的CAD集成模块,有效地提高了挤出模流道曲面设计效率和质量,并为后续CAE分析和CAM加工提供有力支撑。

双螺杆挤压膨化大豆模头压力对粕残油率的影响

以单因素试验为基础,采用响应曲面设计的试验方法研究了挤压膨化工艺参数(物料含水率、套筒温度、轴头间隙、螺杆转速)对挤压机模头压力和粕残油率的影响规律。用SAS 9.1软件对试验数据进行处理并建立数学模型,并运用SPSS 17.0分析软件对所得数据进行分析,获得模头压力与粕残油率之间的相关性。结果表明:挤压膨化工艺参数对模头压力的影响程度依次为:轴头间隙、螺杆转速、物料含水率、套筒温度。对粕残油率的影响程度依次为:轴头间隙、物料含水率、套筒温度、螺杆转速。模头压力越高物料被挤出的油脂量就越多,膨化物含油率也就越低,致使浸出粕的残油率越低。

塑料熔体在挤出模头中的停留时间计算

分析挤出模头结构的特点发现,挤出模头的环形流道、圆形流道以及锥形流道都可以看成是锥环形流道的特例。计算塑料熔体在锥环形流道中停留时间的一般公式可稍作推广即可应用到其它形状的流道计算中。讨论了各种挤出参数对停留时间的影响,尤其对振动参数的影响进行了较全面的分析。

模头胀拉塑料管材取向成型的机理

提出了胀拉模头拉伸取向方法 .从流变特点看 ,这个双向拉伸过程类似于拉吹过程 .对高密度聚乙烯 ( HDPE)管材试样的变形特点及其微观机理分析发现 ,未拉伸的管坯沿着拉伸方向依次经过以下变形区域 :压力和拉伸力协同作用区 (即与壁面接触的双向拉伸区 )、颈缩区和“均匀”拉伸区 .在样品受热恢复试验分析的基础上 ,提出了在熔点附近大幅度快速拉伸时 。

挤塑模头中料流停留时间计算

本文对塑料异型材挤出模机头典型流道结构进行了分析，给出了塑料熔体在各种类型流道中停留时间的计算公式，并讨论了影响熔体停留时间的因素。

基于Polyflow的塑料异型材挤出模头功能块流道的设计

针对塑料异型材挤出模头中几何形状复杂的功能块流道设计依赖于经验,常常造成模头挤出不稳定的现状,应用Polyflow软件,以挤出模头出口截面上各子区域的平均流速相等的设计准则,对功能块流道的合理设计进行了研究,以2种不同类型的功能块为例,给出了数值设计的方法和步骤,获得的功能块流道结构与适用的挤出模头设计基本一致。