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挤出吹塑成型制件壁厚分布的优化研究

作　者: 刘伟
导　师: 黄虹
学　校: 重庆理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 挤出吹塑壁厚分布口模异型化设计优化
分类号: TQ320.66
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 46次
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内容摘要

挤出吹塑成型由于生产成本低、成型性能优越、适应性强等特点,广泛应用于各种中空容器以及一些复杂工业制件的成型。但挤出吹塑成型制件普遍存在壁厚不均匀的问题,严重影响制品的质量和使用性能,已成为制约挤出吹塑成型发展的最大瓶颈。本文以挤出吹塑成型制件——宗申公司1P65油箱为主要研究对象,全面的分析了影响其壁厚分布不均的主要因素,针对性地提出了口模异型化设计的优化方案。首先,对挤出吹塑过程中聚合物的流变行为进行了讨论和研究,为挤出口模异型化设计提供了理论依据。其次,根据异型口模凹槽的形状、尺寸、位置和数量等基本参数,设计了多副不同的实验模具。通过大量对比实验,比较各实验模具挤出型坯和成型制件的情况,了解了不同设计参数对成型的影响,既论证了异型化设计方案的可行性,又为最终1P65油箱挤出口模的异型化设计提供了指导。第三,通过测量制件剖件各个位置壁厚、模拟制件成型过程,得到制件吹胀比和壁厚分布的相对关系以及制件拐角和凹槽位置的对应关系。在此基础上,通过大量的数学运算,完成了凹槽深度、凹槽宽度、凹槽相对位置等异型化口模关键参数的设计。设计制造出异型口模,通过大量的试模和优化过程,确定了最优的异型化口模设计方案。最后,对原口模和异型口模成型制件的壁厚分布情况进行了比较和分析,全面的讨论了异型化设计的效果,论证了口模异型化设计对优化制件壁厚分布的巨大作用,提出一种优化挤出吹塑成型制件壁厚分布的有效措施。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 引言  9
  1.2 影响吹塑制件壁厚分布的主要因素  9-11
  1.3 国内外优化壁厚分布的研究现状  11-14
    1.3.1 理论研究  11-12
    1.3.2 实验研究  12-13
    1.3.3 实际生产  13-14
  1.4 口模异型化设计  14
  1.5 本课题研究的目的和意义  14-15
  1.6 本课题的研究内容  15-16
第二章聚合物熔体流变学理论基础  16-26
  2.1 型坯挤出的流变学理论  16-20
    2.1.1 聚合物熔体的粘度  16-18
    2.1.2 聚合物熔体挤出的粘弹性现象  18-20
  2.2 聚合物熔体在挤出口模的流动控制方程  20-23
    2.2.1 连续性方程  20-21
    2.2.2 运动方程  21-22
    2.2.3 能量方程  22
    2.2.4 能量方程的简化处理  22-23
  2.3 聚合物熔体在挤出机头及口模内的流动分析  23-25
    2.3.1 聚合物熔体在挤出机头内的流动  23-24
    2.3.2 聚合物熔体在挤出口模内的流动  24-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章异型化设计方案可行性的实验验证  26-38
  3.1 实验的目的  26
  3.2 主要实验设备和实验原料  26-27
  3.3 实验流程  27-32
    3.3.1 实验模具的设计及制造  28-30
    3.3.2 材料性能测试及成型工艺参数的设定  30-31
    3.3.3 实验过程  31-32
  3.4 实验结果及分析  32-36
    3.4.1 型坯成型情况分析  32-35
    3.4.2 制件吹塑情况分析  35-36
  3.5 实验结论及讨论  36-37
  3.6 本章小结  37-38
第四章异型口模的设计与优化  38-64
  4.1 异型化口模设计的前期准备  38-42
    4.1.1 挤出吹塑成型机组的技术规格及机头结构  38-40
    4.1.2 口模的基本参数  40-41
    4.1.3 吹塑制件结构分析  41-42
  4.2 口模异型化设计  42-51
    4.2.1 口模基本尺寸的设计  42-43
    4.2.2 凹槽深度的设计  43-46
    4.2.3 凹槽宽度及相对位置设计  46-49
    4.2.4 口模异型化设计方案  49-50
    4.2.5 异型化设计方案的讨论  50-51
  4.3 异型口模的加工  51-52
    4.3.1 模具材料选择  51
    4.3.2 异型口模的加工  51-52
  4.4 异型口模的试验及优化  52-59
    4.4.1 试模的前期准备  52-54
    4.4.2 试模的过程步骤  54-55
    4.4.3 试模过程记录及分析  55-56
    4.4.4 异型化口模设计方案的修改及优化  56-57
    4.4.5 二次试模过程记录及分析  57-59
  4.5 异型化设计的效果分析及讨论  59-62
  4.6 本章小结  62-64
第五章总结与展望  64-66
  5.1 本文内容总结  64-65
  5.2 应用与展望  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-69
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果  69

挤出吹塑成型制件壁厚分布的优化研究

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