论文部分内容阅读
球形微丸因具有较大的比表面积、更好的流动性、易于控制溶解释放速率、便于称重计量,外形美观等诸多优点,因而倍受重视.目前,在诸多制备球形微丸造粒技术中,挤出-滚圆法以其良好的造粒性能备受企业的重视.作为挤出一滚圆造粒机关键设备的挤出螺杆,实现了物料的输送、混合、增压和挤出等功能,而且具有节省空间、易于控制工艺流程的特点.本文以挤出螺杆为研究对象,在分析螺杆工作机理的基础上,实现了Pro/E对螺杆挤出机构的仿真模拟和ANSYS对螺杆挤出机构的数值模拟,探索了螺杆机构的优化设计.本文的主要研究内容和结论如下:
(1)通过对挤出滚圆法制备球形微丸的工艺过程进行分析,具体介绍了挤出滚圆造粒机的结构及工艺流程,并分析了造粒工艺过程中每个步骤的具体操作,影响因素及基于各步骤的理论依据.建立了挤出过程的物理模型和数值模型.
(2)基于Pro/E对螺杆造型的研究,得到了挤出相关设备,如螺杆、套筒和孔板等部件的零件图；同时通过设定装配约束等过程,实现了挤出设备的虚拟装配,并通过Pro/E的动画功能,实现了挤出设备的模拟仿真,从而为挤出滚圆造粒设备研究提供了一种模拟与设计方法。
(3)在对挤出过程的分析研究中,初步掌握了挤出机内温度和压力等工艺参数,求得了边界条件.通过ANSYS数值模拟分析,得出了螺杆挤出过程中的结构应力和热应力分析结果,利用ANSYS的耦合分析技术,得出了结构应力和热应力对螺杆挤出的综合影响.
(4)在Pro/E和ANSYS软件强大功能的帮助下,分析了现有挤出机存在的不足之处,提出了对挤出机螺杆和孔板部分的优化设计方案,同时用Pro/E对新的设计方案实现了动画仿真,并用ANSYS对新的设计方案进行了力学分析,为造粒机的优化设计提供了新的参考方法。