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挤出吹塑成型机理的数值模拟研究的开题报告

一、研究背景和意义

挤出吹塑成型是一种重要的塑料加工方法，广泛应用于塑料制品的生产。在挤出吹塑成型中，熔融的塑料经过挤出机挤出后被吹入泡沫或薄膜状，然后通过冷却定型、切割等工序制成成品。挤出吹塑成型具有生产效率高、成本低、生产周期短的特点，在塑料制品中具有广泛的应用前景。

但是，在挤出吹塑成型中，挤出压力、射出温度、料缸温度、机头结构等因素会影响塑料熔体的流动和冷却过程，导致成型质量的波动和不稳定性，因此，如何精确模拟和预测塑料熔体的流动和冷却过程，对于改善挤出吹塑成型产品的质量具有重要意义。

二、研究内容和目标

本文旨在通过有限元数值模拟的方法，对挤出吹塑成型过程中的塑料熔体流动和冷却过程进行研究。具体研究内容包括：

1.建立挤出吹塑成型的数值模型，包括挤出机、机头、模具等部件的几何模型和计算模型，以及流场模型和热传模型。模型中包括了影响挤出吹塑成型的各种因素，如挤出速度、射出温度、料缸温度、机头形状等。

2.根据建立的数值模型，对挤出吹塑成型过程中的塑料熔体流动和冷却过程进行数值模拟。利用计算流体力学和计算热传学方法，对熔体的流场和温度场进行计算和分析，得到挤出吹塑成型过程的流场和温度场分布。

3.通过数值模拟结果，分析挤出吹塑成型过程中存在的问题和不足，提出改进方案，以提高产品的质量和稳定性。

本文的目标是通过数值模拟研究，提高对挤出吹塑成型过程中的塑料熔体流动和冷却过程的认识，为挤出吹塑成型产品的质量控制和生产效率提高提供理论基础和技术支持。

三、拟采用的研究方法和技术路线

1.采用有限元数值模拟的方法，建立挤出吹塑成型的数值模型，包括挤出机、机头、模具等部件的几何模型和计算模型，以及流场和热传模型。使用计算流体力学和计算热传学方法对熔体的流场和温度场进行计算和分析，得到挤出吹塑成型过程的流场和温度场分布。

2.采用计算机辅助工程软件，如AutodeskMoldflow、ANSYSFluent等，进行数值模拟计算的建模和分析。

3.通过数值模拟结果，分析挤出吹塑成型过程中存在的问题和不足，提出改进方案，以提高产品的质量和稳定性。

技术路线如下：

(1)收集挤出吹塑成型过程中相关的数据和文献，分析影响挤出吹塑成型的因素和关键问题。

(2)建立数值模型，包括几何模型和计算模型，包括流场和热传模型。

(3)对模型进行仿真计算，分析塑料熔体的流动和冷却过程，得到流场和温度场分布情况。

(4)根据仿真结果，分析存在的问题和不足，提出改进方案。

(5)进行实验验证，以验证仿真结果的正确性和可靠性。