短纤维-橡胶复合材料(SFCR)是一种具有优良综合性能的材料。在胶料混炼过程中加入短纤维,并在挤出过程中使短纤维适当取向,可使轮胎的滚动阻力明显降低,胎面抗撕裂性、抗崩花掉块性提高,并且可使轮胎轻量化,行驶噪音降低,提高轮胎的整体刚性,提高平衡操纵性、乘坐舒适性及耐磨性。短纤维增强橡胶就是实现轮胎胶料高性能化的主要技术路线之一,其中的关键技术是使短纤维在胎面胶中实现径向取向。本文的主要研制出一种新型挤出机头,旨在实现短纤维增强胎面胶连续挤出且使短纤维在挤出过程中在胎面胶中径向取向。在研究短纤维在胎面挤出过程中的径向取向机理的基础上,运用挤出膨胀理论,提出短纤维径向取向挤出机头模型,设计出一种可以使短纤维在胎面胶中径向取向的挤出成型机头。本文所做的主要工作和取得的主要成果:1、查阅了大量国内外短纤维增强橡胶复合材料的相关文献和专利,在对这些资料总结的基础上,提出了一种新型挤出机机头流道结构。2、建立短纤维径向取向理论模型,设计出短纤维径向取向的机头结构,绘出图纸并加工完成。3、采用ADINA有限元分析软件对短纤维橡胶复合材料在设计机头中的流动过程进行模拟研究,着重分析了机头参数变化对胶料流动过程中产生的压力场和速度场的影响,以研究机头参数变化对胶料中短纤维径向取向的影响,指导机头的设计。4、设计了一系列实验,通过对实验数据的分析研究,发现与有限元软件的分析结果基本吻合。可以说明机头的设计具有合理性。