论文部分内容阅读
近年来,能源问题越来越受到重视,随着注塑机产业的不断发展,注塑机能耗问题日益凸现。注塑成型周期中,塑化能耗占注塑成型总能耗的50%-70%,因此降低塑化能耗是降低注塑成型能耗的重点所在。本文基于以往研究现状及成果,采用实验研究与数值模拟相结合的方法,分别对物料类型、工艺参数、螺杆参数影响下的注塑机塑化总能耗和熔体输送段能耗进行了系统研究。文中利用Fluke Norma 5000高精度功率分析仪对三种物料PS 158k、ABS 8434和PP CJS700在不同螺杆转速、料筒温度和背压条件下的塑化功率和塑化总能耗进行了实验测试,并分析了三种工艺参数对塑化总能耗的影响规律。得出物料和螺杆参数一定时,随转速增加,塑化总能耗增大;随料筒温度增加,塑化总能耗减小;随背压增加,塑化能耗总增大。使用ANSYS POLYFLOW软件对塑化过程熔体输送段熔体流场进行了数值模拟,研究了螺杆参数、工艺参数对物料塑化过程熔体输送段能耗的影响规律及其占实验所得塑化总能耗的比例的影响,并结合模拟所得熔体输送段流场特性对结果进行了详细分析。得出物料和螺杆参数一定时,随转速增加,模拟所得熔体输送段能耗增大,其占实验所得塑化总能耗的比例增大;随料筒温度增加,熔体输送段能耗减小,其占塑化总能耗的比例减小;随背压增加,熔体输送段能耗增大,其占塑化总能耗的比例减小。工艺参数和螺杆参数一定时,PS物料实验测得塑化总能耗最低,模拟所得熔体输送段能耗占塑化总能耗的比例为10.31%到16.15%;ABS塑化总能耗较高,熔体输送段能耗占塑化总能耗的比例为5.13%到6.78%;PP塑化总能耗最高,熔体输送段能耗占塑化总能耗的比例为1.98%到3.35%。物料和工艺参数一定时,随螺杆槽深增加,模拟所得熔体输送段能耗是减小的。文中最后利用数值模拟结合正交设计方法,确定了料筒温度、螺杆转速和背压对塑化过程熔体输送段能耗影响的重要程度,对注塑机节能减排参数优化有一定指导意义。