聚合物多辅多层共挤吹塑精密成型关键理论研究

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong471
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了满足高新技术发展,塑料制品不断向精密化方向发展。但由于聚合物黏弹特性与工艺参数波动的耦合作用,会产生离模膨胀波动,使得生产尺寸精确或形状复杂的高精度复合塑料器件在工程上仍是一项技术挑战。目前实现多层共挤吹塑精密成型技术关键是通过高精密的过程参数在线检测装置和闭环控制系统,严格控制成型过程参数恒定,以消除型坯离模膨胀的波动,实现聚合物精密成型。但由于我国高精度塑料制品外形尺寸和壁厚在线检测装置研究的缺乏,使其成型精度仍不能满足高档精密塑料制品挤吹成型的要求。为此,针对无高精度闭环控制系统环境下制品尺寸精密控制这一关键科学问题,开展多层共挤吹塑成型尺寸精密控制的关键理论研究,对于加快我国聚合物精密成型装备的技术突破具有重要的理论和工程应用价值。本文在多层复合共挤吹塑型坯离模膨胀产生机理研究的基础上,突破采用高精度闭环控制系统的贯性思维,提出了通过气辅滑移成型流动消除型坯离模膨胀以精密控制制品尺寸的创新研究思路,可在我国高精密在线检测装置研究缺乏背景下解决高档精密制品尺寸的精密控制问题。通过数值模拟,本文研究建立了聚合物气辅多层共挤吹塑成型创新工艺的精密成型关键理论,为我国聚合物多层复合制品精密成型装置和技术研究的突破奠定科学的理论基础。主要取得如下成果:   (1)基于聚合物多层复合吹塑成型的特点和聚合物流变学理论,经合理假设,建立了描述其成型过程的多因素相互作用的非等温非稳态多层共挤吹塑成型的机理理论模型和与之相适应的高效稳态有限元数值算法;   (2)通过过程参数和聚合物流变性能参数对聚合物多层共挤吹塑成型型坯离模膨胀影响研究结果的对比分析,提出了二次流动诱发型坯离模膨胀的科学假设,型坯离模膨胀与口模出口处向外的二次流动强度成正比。   (3)无高精度闭环控制系统环境下精密控制多层复合共挤吹塑成型尺寸的理论前提是消除成型过程中的二次流动,而成型流动由速度分布不均匀的剪切挤出成型流动转化为速度均匀分布的柱塞挤出成型流动是消除二次流动的技术前提,气辅多层共挤吹塑精密成型创新工艺是实现这一转化的关键技术;   (4)气辅多层共挤型坯精密成型的机理是气辅多层共挤型坯精密成型工艺通过气垫膜层的无粘着完全滑移作用,使多层共挤型坯成型流动由速度分布不均匀的剪切挤出成型流动转化为速度均匀分布的柱塞挤出成型流动,使成型流动的剪切变形速率趋于为零,导致驱动诱发型坯成型二次流动的熔体第二法向应力差趋于为零,最终使机头口模出口处的二次流动消失,从而消除了型坯成型的离模膨胀,实现了气辅多层共挤型坯精密成型;   (5)研究建立了集型坯成型与吹胀于一体的多层共挤吹塑成型过程的数值模拟方法;   (6)研究了过程参数与聚合物流变性能参数对传统和气辅多层共挤型坯成型过程的影响规律,揭示了其影响机理;   (7)气辅多层共挤型坯精密成型过程数值模拟研究结果与实验研究结论相吻合,证明本文的理论模型和数值算法可靠.
其他文献
骨关节炎(OA)是以疼痛为主要症状的慢性退行性病变,严重威胁中老年人的健康.近年来研究发现,组织损伤的持续刺激激活机体天然免疫广泛参与OA的发病,免疫细胞因子网络失衡是关
长期饮酒可导致人躯体或心理对酒精产生渴望或强烈的使用欲望,即酒精依赖,磁共振成像(MRI)是一种无创且高分辨率的研究方法,可用于研究慢性酒精依赖者大脑解剖结构及功能网络
骨质疏松(Osteoporosis,OP)作为目前患病率非常高的一种疾病,常见于中老年人。骨质疏松在世界性多发病位于前十名,全球 OP患者已经超过2亿人,我国的患病人口预计也将于21世纪中叶
复发性流产(RSA)是指连续2次或超过2次的自然流产,其病因尚不明确.大量研究指出,人类白细胞抗原(HLA)多个基因位点与RSA关系密切,如HLA-A、HLA-G、HLA-DQ、HLA-DP等,尤其是HL
内燃机对能源的消耗量不断增加,排放尾气对环境的污染也日益严重,天然气发动机以其良好的经济性、较低NOx及颗粒物排放得到了人们的关注。天然气与空气的混合状况直接决定着
硫化罐卡箍、齿啮式快开装置属于快开门式压力容器重要的非标准部件,由于结构复杂,使得硫化罐、齿啮式快开门压力容器的品质是过程参数、材料机械性能参数和结构尺寸的多变量、高度非线性的复杂函数,导致其结构设计至今仍属于经验试差的黑箱操作设计过程,如何建立其科学的设计方法是工程中急待解决的技术难题,而解决这一工程技术难题的的理论前提是研究建立非常规过程装备的智能优化自动化设计理论,然而至今国内相关研究罕见报
传统媒体在与新媒体结合后往往焕发出意想不到的魅力。所谓运用之妙,存乎一心。过去常常被营销人挂在嘴边的“举高打低”当下不妨试试“从低打高”。2015年初春,国际著名品牌
随着环境污染的日益严重,氢能作为一种清洁能源而备受各国重视。作为氢能技术载体之一的质子交换膜燃料电池技术以其高效率、零污染排放、低噪音等优点成为燃料电池领域中最受重视的一个分支。为了给质子交换膜燃料电池运行系统的设计及优化提供依据,对运行系统进行数学建模和系统仿真是十分必要的。本文首先以燃料电池电堆为研究对象,基于Matlab/Simulink软件,利用日趋成熟经验方程建立了电堆稳态集总参数模型,
经过对甘肃景电工程混凝土建筑物受高矿化度地下水侵蚀破坏现场调研,分析了硫酸盐侵蚀破坏混凝土的影响因素,研究了硫酸盐侵蚀破坏的机理,强调硫酸盐的侵蚀机理分析要用于抗
经济的不断发展导致能源紧缺问题以及由能源消耗带来的环境问题日益严峻,所以节能减排受到越来越多的重视。同时,高效、节能的产品备受瞩目,而强化传热技术作为研究紧凑、高