熱塑性彈性體(TPV)是由聚丙烯(PP)與三元乙丙橡膠(EPDM)共混制得,同時(shí)具有塑料與橡膠特性的多相高分子復(fù)合材料,廣泛應(yīng)用于汽車、建筑與電器等領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的性能優(yōu)異的TPV多由進(jìn)口設(shè)備生產(chǎn)制造,生產(chǎn)設(shè)備成本高、購(gòu)買周期長(zhǎng)、維修費(fèi)用昂貴。因此應(yīng)市場(chǎng)需求研制國(guó)產(chǎn)的TPV制備設(shè)備勢(shì)在必行。本文根據(jù)EPDM/PP混合制備TPV的特殊性,對(duì)TPV反應(yīng)型同向雙螺桿擠出機(jī)的擠壓系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與研制。本文首先根據(jù)制備TPV物料的加工工藝特點(diǎn)以及反應(yīng)型擠出機(jī)高扭矩的要求,對(duì)TPV反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行了總體方案的確定,設(shè)計(jì)了螺桿芯軸、機(jī)筒和排氣插件。在確定了螺桿元件主要參數(shù)的基礎(chǔ)上,使用Polyflow軟件對(duì)螺紋元件的槽深比、導(dǎo)程與螺紋元件間隙進(jìn)行了正交試驗(yàn)?zāi)M計(jì)算,以出入口壓力差、剪切應(yīng)力、累積最大剪切應(yīng)力、回流系數(shù)和累積最大停留時(shí)間作為評(píng)價(jià)指標(biāo),分析了螺紋元件的輸送能力和混合能力,確定了螺紋元件的槽深比、導(dǎo)程和螺紋元件間隙。在螺紋元件槽深比確定的基礎(chǔ)上對(duì)TPV物料在不同錯(cuò)列角的捏合塊元件流道中的混合過(guò)程進(jìn)行了模擬分析,混合結(jié)果表明當(dāng)錯(cuò)列角增大時(shí),加權(quán)平均剪切應(yīng)力、累積最大剪切應(yīng)力、平均回...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 TPV熱塑性彈性體發(fā)展概述
    1.2 TPV熱塑性彈性體的制備技術(shù)
    1.3 反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)
        1.3.1 反應(yīng)型擠出技術(shù)研究進(jìn)展
        1.3.2 雙螺桿擠出機(jī)制備TPV現(xiàn)狀
        1.3.3 雙螺桿擠出機(jī)擠出過(guò)程的模擬仿真
    1.4 本課題的研究目的、意義和研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 目的和意義
        1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容
2 雙螺桿擠出機(jī)總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 用戶需求
    2.2 雙螺桿擠出機(jī)的總體方案
        2.2.1 雙螺桿擠出機(jī)機(jī)架
        2.2.2 傳動(dòng)系統(tǒng)
        2.2.3 喂料系統(tǒng)
        2.2.4 擠壓系統(tǒng)
        2.2.5 加熱冷卻系統(tǒng)
    2.3 本章小結(jié)
3 擠壓系統(tǒng)關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)
    3.1 螺桿芯軸的設(shè)計(jì)
        3.1.1 螺桿芯軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.1.2 螺桿芯軸有限元模型
        3.1.3 強(qiáng)度分析
    3.2 機(jī)筒的設(shè)計(jì)
        3.2.1 機(jī)筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.2 機(jī)筒的排布
    3.3 擠壓系統(tǒng)排氣插件的設(shè)計(jì)
        3.3.1 雙螺桿擠出機(jī)排氣方式
        3.3.2 排氣插件的設(shè)計(jì)
    3.4 本章小結(jié)
4 螺桿元件的設(shè)計(jì)與混合性能分析
    4.1 螺紋元件參數(shù)確定
    4.2 螺紋元件的數(shù)學(xué)模型、有限元模型及邊界條件
        4.2.1 數(shù)學(xué)模型
        4.2.2 三維模型
        4.2.3 有限元模型
        4.2.4 邊界條件
    4.3 螺紋元件正交試驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.3.1 出入口壓差
        4.3.2 加權(quán)平均剪切應(yīng)力
        4.3.3 平均回流系數(shù)
        4.3.4 累積停留時(shí)間分布
        4.3.5 累積最大剪切應(yīng)力分布
    4.4 捏合塊元件的設(shè)計(jì)與模擬分析
        4.4.1 捏合塊元件的設(shè)計(jì)
        4.4.2 捏合塊元件的模擬分析
    4.5 齒形盤元件的設(shè)計(jì)與模擬分析
        4.5.1 齒形盤元件的設(shè)計(jì)
        4.5.2 齒形盤元件的模擬分析
    4.6 本章小結(jié)
5 混合段螺桿構(gòu)型的設(shè)計(jì)與混合性能分析
    5.1 雙螺桿擠出機(jī)混合段螺桿構(gòu)型設(shè)計(jì)
    5.2 螺桿數(shù)學(xué)模型、有限元模型
        5.2.1 數(shù)學(xué)模型
        5.2.2 有限元模型
        5.2.3 邊界條件
    5.3 螺桿構(gòu)型模擬結(jié)果分析
        5.3.1 出入口壓差
        5.3.2 剪切應(yīng)力
        5.3.3 平均回流系數(shù)
        5.3.4 累積停留時(shí)間分布
        5.3.5 累積最大剪切應(yīng)力分布
    5.4 螺桿構(gòu)型混合性能綜合評(píng)價(jià)
    5.5 本章小結(jié)
6 擠壓系統(tǒng)零件的加工及雙螺桿擠出機(jī)的裝配與調(diào)試
    6.1 關(guān)鍵零件的加工
        6.1.1 螺桿元件的加工
        6.1.2 機(jī)筒的加工
        6.1.3 芯軸的加工
    6.2 雙螺桿擠出機(jī)的裝配
        6.2.1 電機(jī)、減速箱與聯(lián)軸器的裝配
        6.2.2 螺桿裝配
        6.2.3 機(jī)筒裝配
    6.3 雙螺桿擠出機(jī)的調(diào)試
        6.3.1 擠出機(jī)主電機(jī)功能檢測(cè)
        6.3.2 擠出機(jī)加熱及冷卻功能檢查
        6.3.3 熔體壓力、熔體溫度傳感器校準(zhǔn)及檢測(cè)
        6.3.4 排氣插件的選用
    6.4 本章小結(jié)
7 TPV材料的制備及其性能測(cè)試
    7.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備
        7.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        7.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    7.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        7.2.1 試樣制備
        7.2.2 試樣力學(xué)性能測(cè)試
        7.2.3 試樣揮發(fā)性有機(jī)物測(cè)試
    7.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    7.4 本章小結(jié)
8 結(jié)論
    8.1 本課題研究的主要結(jié)論
    8.2 本課題研究的創(chuàng)新
    8.3 本課題研究的有待解決問(wèn)題
參考文獻(xiàn)
致謝
作者及導(dǎo)師簡(jiǎn)介
附件



本文編號(hào)：3790342