挤出发泡机头口模结构设计是挤出发泡中的重点和难点,口模结构直接影响着制品的质量,由于口模内的流场较为复杂且流场对发泡制品质量的影响机理也不十分明确,目前尚未有一套完整的理论来指导口模结构的设计。本文对常见的几种环形口模结构形式进行了综合分析对比,推导了收缩型、平直型和外扩型口模结构内的压力降、压降速率和滞留时间的计算公式,设计编写了计算口模内压力分布的VB程序。计算分析了各口模结构内的压力分布,在相同的条件下外扩型口模结构具有更大的压降速率和更短的滞留时间,有利于提高挤出发泡制品的泡孔数量密度,抑制气泡在口模流道内的提前生长,提升制品质量。利用流体模拟软件,系统模拟分析了外扩型口模结构的压力场和剪切场,结果表明：扩张角在60°左右既能有效地提高口模的压降速率减小滞留时间,又能保证熔体在口模流道内流动的平顺性；减小口模间隙和减小流道收敛角都有助于提高口模的建压能力,其中口模间隙变化对口模内的压力分布影响显著,且减小间隙能增大口模出口处的压降速率。本文还研究了挤出发泡片材在挤出过程中的褶皱现象,结合气泡成核和气泡生长的机理,建立褶皱模型来量化片材的褶皱情况,用于预测最终发泡制品的褶皱,并通过PS片材挤出发泡实验验证了模型的准确性。根据褶皱模型分析口模结构对PP/CO₂和PS/CO₂发泡体系褶皱产生的影响,得到结论对于PP/CO₂体系而言,增大口模间隙有助于减少褶皱,收敛角应控制在较低水平以减少制品褶皱；对于PS/CO₂体系而言,存在一个最优的口模间隙值,既能保障出口间隙较大又能控制褶皱在较低水平,可适当增大收敛角来保障熔体流动的平顺性,且能起到减少制品褶皱的作用,但收敛角不宜过大。根据褶皱模型分析物料参数和加工工艺参数对PP/CO₂发泡体系褶皱产生的影响,得到结论影响褶皱产生的因素由大到小为：松弛时间>注气量>产量>零切粘度,其中松弛时间的影响最为显著；增大零切粘度和松弛时间,以及减小产量和注气量都有助于减少最终制品褶皱。