T型模具变歧管半径流道的流变学设计

在分析T型模具中熔体在流道中的流动特点的基础上,提出了采用变歧管半径和不同厚度阻流区(两个)的流道结构,采用变歧管半径以减小熔体的停留时间,采用厚度不同的两个阻流区以降低挤出压力。在满足熔体沿流道宽度方向出口流率均匀的条件下,利用流变学理论推导了两个阻流区分界曲线的微分方程,并采用数值方法对其求解和拟合;然后进行了实例设计,并与歧管半径和阻流区厚度不变的流道进行了对比研究。结果表明:所推导的分界曲线微分方程是可靠的,能够指导T型挤出模具的流道设计;采用变歧管半径和两个不同厚度阻流区的流道在满足熔体出口流率沿流道宽度方向均匀的条件下,既可以显著降低熔体在流道中的停留时间,又能够显著降低模具的挤出压力。

衣架式挤出模的流动模型分析及其简化设计的容许条件

从理论上分析了衣架式挤出模的两个流动模型,即熔体在扇形区内等压线平行于模唇(PIPDO)模型和任一流动路径上熔体的压力损失均相等(PLFPE)模型,并证明了这两个流动模型的等效关系。考虑到"蛤壳现象"对挤出模流动均匀性的影响,提出了挤出模简化设计的容许条件。

T型挤出模具平衡流道的设计

T型挤出模具是一种广泛使用的平缝型模具。为提高熔体出口流率沿模具宽度方向的均匀性,采用现有设计方法设计流道时,通常采用增加歧管半径或减小阻流区厚度的方法,前者使熔体停留时间增加,后者使挤出压力急剧增加,工程中还需要采用其他措施才能满足使用要求。为此,文中提出采用厚度不同的两个阻流区,在满足熔体出口流率沿模具宽度方向均匀的条件下,利用流变学理论推导了两个阻流区的分界形状曲线;并将该方法与传统的T型模具设计方法进行了对比。结果表明:采用该设计方法,通过对歧管半径和两个阻流区厚度及其分界形状曲线的设计,能够显著降低熔体的停留时间,而其挤出压力能够根据工艺需求进行调整,可用于指导T型模具流道的设计。

变阻流区厚度的T型模具流道设计方法

热塑性塑料片材或流涎膜常用T型模具挤出成型,采用等歧管半径和等阻流区厚度的流道结构时,通常采用增加歧管半径或减小阻流区厚度的方法提高熔体出口流率沿流道宽度方向的均匀性,前者有利于降低挤出压力,但熔体停留时间显著增加,而后者有利于降低熔体停留时间,但挤出压力急剧增大。基于对流道中熔体流动的分析,采用沿流道宽度方向减小歧管半径的结构减小熔体停留时间,沿流道宽度方向增加阻流区厚度的结构降低挤出压力,在满足沿流道宽度方向熔体出口流率均匀的条件下,利用流变学理论推导了阻流区厚度沿流道宽度方向变化的微分方程,对该方程进行数值求解并拟合可得到阻流区厚度。与等歧管半径和等阻流区厚度的流道相比,变歧管半径和变阻流区厚度的流道可以显著降低挤出压力和熔体停留时间。同时,通过对歧管尺寸和形状的设计,在不显著增加挤出压力的情况下能够显著降低熔体停留时间,而通过阻流区长度和厚度的设计,在不增加熔体停留时间的情况下调整挤出压力以适应不同的成型要求。