典型含能材料单螺杆压伸过程模拟分析

螺压成型工艺是含能材料成型加工的重要方式,物料在压伸过程中同时存在着剪切、混合与塑化作用,易受外界环境及工艺条件影响而带来风险。首次应用VEL软件对典型含能材料的单螺杆压伸成型过程进行模拟计算,得到了整个挤出过程的固体床曲线、速度、压力、剪切、温度等数值结果,同时运用POLYFLOW软件进一步分析了均化段的流场分布情况,进而对VEL的模拟结果进行验证和补充。最后,使用VEL软件分析了影响压伸过程的工艺参数和螺杆结构参数,从而为实际设备和安全加工工艺的优化提供参考。根据数值模拟结果:挤出压力在23 MPa左右,物料挤出速度约为1.85 mm/s;螺杆温度、螺杆转速和螺杆压缩比均对安全压伸过程有较大影响。料温随螺杆温度升高而增大,而压力下降;螺杆转速增大会引起较大的温升,易造成危险,故不宜提高螺杆转速;而压缩比增大对建压过程有利且不易引起温升,故可在安全压力范围内适当增大压缩比。