挤出成型在塑料加工中占有很重要的地位,挤出模头是挤出成型设备中关键环节,挤出产品的质量或产量达不到要求,往往是由于挤出模设计或加工不合理所致。由于塑料熔体的流变特性和挤出模的结构复杂性,以往工业生产中,挤出机头的设计往往采用“试算法”,由于反复修改流道设计和成型工艺条件而造成成本激增。对熔体在机头流道内进行计算机流动模拟,可在机头制造之前预测流道内熔体流动行为,验证机头设计的合理性,并在计算机上对不合理处及时修改,确定合理工艺条件和尺寸,减少人工修模次数,大大提高了试模的成功率。 本论文首先在对塑料异型材成型进行理论分析的基础上,设计了两个机头,一个是用于实验研究用的矩形型材挤出机头,另一个是尝试用有限元法分析优化的异型材挤出机头;然后采用计算机模拟和实验分析结合的方法,研究了矩形型材挤出机头内的流道结构参数对流道内的流动状态的影响,验证了通过改变压缩段的压缩比和压缩角以及改变成型段长度可以调节挤出机头内的流量和流道出口熔体速度的均匀分布;并通过实验验证了计算机模拟流道内熔体流动是可行性,利用实验分析了物料种类、流道成型段长度、机头温度对挤出产量、机头压力和挤出胀大比的影响。最后借助ANSYS软件对异型材挤出机头进行了优化,并得到了较满意的结构。