压延成型原理课件.ppt

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1、压延成型原理2018-4-11姓名指导老师主要内容压延的必要条件1钳住区特性点2压力分布曲线3钳住区的速度分布4钳住区的剪切形变分析5压延原理在压延成型过程中，借助于辊筒间生产的剪切力，让物料多次受到挤压、剪切以增大可塑性，在进一步塑化的基础上延展成为博型制品。在压延过程中，受热融化的物料由于与辊间的摩擦和本身的剪切摩擦会产生大量的热，局部过热会使塑料发生降解，因而应注意辊筒温度、辊速比等，以便能很好的控制。1.压延的必要条件物料被加到两个具有一定温度以不同线速度相对旋转的辊筒中间时，辊筒表面与物料接触点分别作用以径向作用力F1和F2与切向作用力f1和

2、f2。/1.压延的必要条件将它们分别沿x-y坐标分解，得Flx、Fly、f1x、f2y和F2x、F2y、f2x、f2y。分力Fly、f1y和F2y、f2y对物料沿y轴方向起压缩作用，通常叫做挤压力.分力Flx和F2x试图将物料推出辊隙，而分力f1x、f2x、则试图把物料拉入辊隙。为了使物料能够进入辊隙，必须满足：f1x＞Flx，f2x＞F2x/1.压延的必要条件就辊筒I对物料的作用力分析，有公式：f1x＝f1cosαFlx＝Flsinα而f1＝Flμμ—物料与辊筒表面的摩擦因数，μ=tgρ(ρ为摩擦角)α—物料与辊筒表面的接触角，即物料在辊筒上接触点和

3、辊筒圆心连线与两辊中心连接线的夹角（为使熔料能进入辊隙，必须满足：f1x＞Flx，并参考公式：Flx＝Flsinα）得：Flμcosα＞Flsinα，移项、消减：μ＞sinα/cosα＞tgα所以μ＞tgα或者tgρ＞tgα即ρ＞α。/1.压延的必要条件由此得出：压延操作的必要条件是摩擦角ρ必须大于接触角，亦即物料有大的摩擦因数(粘弹态)；同时辊筒进料处存料要少，使物料的接触角α减小。/2.钳住区特性点压延中物料受辊筒的挤压，受压力区域称为钳住区，2.钳住区特性点条件假设压延流体为不可压缩的牛顿流体；流动为稳定的二维流动。流体沿辊筒轴向的流动忽略不计，

4、即流体沿辊筒轴向方向的速度变化为0；流动为等温过程；压延过程中，物料无化学变化；物料在辊筒表面不打滑；两辊筒直径相同，线速度υ相等；忽略重力作用。/2.钳住区特性点建立压延直角坐标系统；把中心钳住点作为坐标原点，y轴取在两辊筒圆心连线上，x轴为两辊筒横截面的对称线。/2.钳住区特性点根据流体的连续方程和动量方程，并为简化方程，使之适用于不同规格的辊筒，故引入无量纲数x’，令（8-6）显然x＇是横坐标x的函数。则，由几何关系h——x轴到辊筒表面的距离则，2.钳住区特性点又设无量纲数λ，表示为单位辊筒宽度的无量纲的流动速率令：式中qv——辊筒单位长度上物料

5、的体积流量。即qv＝2H2υ式中2H2——压延制品厚度(cm)υ——辊筒旋转线速度(cm／s)所以（8-9）2.钳住区特性点如此即可推导得到压延过程的压力方程式：（8-10）（8-11）2.钳住区特性点在微分式（8-10）中，压力只与(x＇)有关，当(x＇)2＝λ2时，dP/dx＇＝0，函数有极值。据此，即有以下几点关系：/式中g(x′,λ)是一个x′和λ的复杂函数，为（8-10）（8-11）（8-12）2.钳住区特性点终钳住点在压延坐标中位置：由（8－9）式，首先计算值。又（8－6）式所以2.钳住区特性点②当dP/dx＇＝0时（即x＇＝-λ），P为极

6、大值。记作Pmax。由（8-12）可知g(x′,λ)=g(-λ,λ)=5λ³则，由（8-11）得（8－13）式中Pmax——最大压力点的压力（MPa）η——辊间物料粘度（Pa·s）ν——辊筒压延线速度（cm／s）λ——无量纲数2.钳住区特性点③在中心钳住点（x＝x＇＝0），在压延坐标中位于最大压力点和最小压力点（终钳住点）的中点.由（8-12）可知g(x′,λ)=g(0,λ)=0则，由（8-11）得物料所受的压力是最大压力的一半，故称为半压力点。2.钳住区特性点④始钳住点，是物料开始受压点。物料经过此点进入挤压辊隙.我们把始钳住点记为（-x＇0）。同样

7、（-x＇0）具有如同式（8－6）的数学关系。即：（8－14）2.钳住区特性点由此可见:①.(-x,0)和λ都是与物料性能有关。当物料弹性越大，(-x,0)和λ越远离y轴，钳住区范围就越大，产品厚度(2H2)与辊筒间隙(2H0)差距就越大；②.当物料弹性越小，(-x,0)和λ的范围就缩小，(2H2)和(2H0)的差距就越小；③.当物料完全没有弹性，则(-x,0)和λ趋向重合，亦即物料的进入和出口全在中心点重合,则2H2=2H0./2.钳住区特性点根据前述，总结钳住区特性点如下表3.压力分布曲线如前所述，在已经确定的压延生产中，利用式可以求得Pmax.如果

8、把任一点的压力P(x’)和最大压力Pmax之比定义为相对压力，并记作P’，即：（8-13）3.