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吹塑加工塑料擠出吹塑的機理問題

吹塑加工是一種重要且發(fā)展很快的塑料成型方法，主要用于成型包裝容器鄙划，還打入了10多年前認為不大可能的工業(yè)制件市場昭伸，例如亲沃，汽車配件(儀表板等)寿桨、家電配件侦萍、建筑用件與醫(yī)用配件炬守。

吹塑加工的設(shè)備價格較低(約為注塑的1P3～1P2)眠菇、能耗低(注塑中，模具型腔內(nèi)的壓力為15～140MPa慈缔；而吹塑時型坯的吹脹壓力一般低于1MPa)、適應(yīng)性強(可成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜种玛、雙壁的制作)藐鹤，它彌補了注塑的不足，成型的工業(yè)制件具有高度的整體性赂韵，綜合性能好娱节，附加值高，成本較低祭示。

擠出吹塑制品的各種性能與尺寸均與塑料在吹塑過程的各個階段中所經(jīng)歷的熱機械歷程緊密相關(guān)肄满，這些階段包括型坯成型、型坯吹脹與制品冷卻质涛。因此拭兢，很有必要對這三個階段的機理問題進行研究。吹塑的機理與擠出和注塑的不同胯炊，例如其中的型坯吹脹階段要經(jīng)受大變形孟掺，且涉及幾何非線性、材料非線性與接觸非線性等回东。本文采用不同的方法對塑料擠出吹塑三階段的機理進行研究喂搬。

1型坯膨脹的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測

型坯成型階段主要受離模膨脹與垂伸這兩種現(xiàn)象的影響。膨脹是因機頭內(nèi)聚合物熔體的非線性粘彈性形變所致成吓，會使型坯的直徑與壁厚變大熙拐，并相應(yīng)減小其長度；垂伸的作用效果則與膨脹的相反切咸。這兩種相反現(xiàn)象的綜合效應(yīng)決定了型坯吹脹前的尺寸與形狀搏翎。

預(yù)示型坯吹脹前的尺寸，有利于以最少的原料消耗取得所要求的制品性能泳落。近期沐恨，國外學(xué)者多采用數(shù)值方法(如有限元法)對擠出吹塑中的型坯膨脹進行模擬。本文采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法來預(yù)測型坯的膨脹婚被。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特別適用于需要同時考慮許多因素和條件的狡忙、不精確的以及模糊的信息處理問題梳虽。作者認為，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來研究擠出吹塑中的型坯膨脹至少有這些優(yōu)點：(1)不需或最少的簡化假設(shè)灾茁；(2)不需采用本構(gòu)方程窜觉；(3)可在線預(yù)測；(4)較快的響應(yīng)北专。

實驗裝置主要由塑料擠出機禀挫、型坯機頭與視頻圖象捕獲系統(tǒng)三部分構(gòu)成。擠出機的螺桿直徑為25mm拓颓，機頭挠镉ぃ口的直徑與間隙分別為15mm與2mm，圖象捕獲系統(tǒng)主要包括彩色攝象機驶睦、計算機和視頻圖象捕獲卡砰左。采用的塑料為HDPE(高密度聚乙烯)，牌號HHMTR2144场航，美國PhillipsPetroleumSingaporeChemicals生產(chǎn)缠导，其熔體指數(shù)(190/2.16)為0.18g/10min。