U型件的气体辅助挤出成型工艺的数值模拟与实验研究

应用Polyflow软件将气辅挤出成型引入U型件挤出成型过程中，建立了口模?气体?熔体的三相模型，在传热情况下，对口模温度、气体温度对口模内熔体的流动速度、温度及剪切速率等进行数值计算，用origin软件进行分析，通过传统挤出和气体辅助挤出成型对U型件进行挤出成型实验，选用聚丙烯（PP）材料挤出，均能顺利挤出，在达到挤出平衡后，气辅挤出时比传统挤出时更能使试样离膜下垂现象明显减弱。PP/10 %玻璃纤维在传统挤出成型时，有明显的挤出胀大现象，纤维在U型截面的侧壁与底面分布不均匀，在U型件拐角处分层分离现象严重；气辅挤出成型时，可以很好改善挤出胀大和纤维在侧壁与底面分布不均匀的现象，同时在U型件拐角处纤维分层分离的现象也能得到部分缓解。PP/20 %玻璃纤维在气辅挤出成型下挤出的U型件时，U型件壁厚变薄严重，试样中纤维分布比较均匀，拐角处无明显的纤维分层分离现象，但是试样表面有明显的纤维组织，且U型件的开口变形严重。结果表明，气辅挤出成型可以部分的减弱试样挤出后的下垂现象，也可以改善口模内熔体的温度场；传统挤出成型时候，口模内的U型件内外壁温度随着口模的变化而变化，气辅挤出成型时熔体高温区域集中在U型槽截面的中心线位置附近；气辅挤出成型与传统挤出时的剪切速率场分布发生了较大变化，气辅挤出成型时的剪切速率最大值比传统挤出时小很多。