衣架式模头广泛应用于板、片和条状ABS塑料的挤出生产中。衣架式模头的设计主要考虑的是熔体在出口处的压降和熔体在出口处的速度分布均匀性问题。目前国内的衣架式模头主要依靠测绘和经验设计,反复的修模、改模使得衣架式模头设计制造成本变得很高,数值计算方法对衣架式模头的设计与改进意义重大。首先,论文根据衣架式模头的理论设计公式设计新的歧管渐缩型衣架式模头,利用有限元软件Polyflow进行数值模拟,验证了数值模拟计算的合理性;对具体失效衣架式模头进行失效分析,找出压降过大为模头失效的主要原因。其次,针对失效衣架式模头,通过数值模拟和对测量ABS材料流变参数的毛细管流变实验研究了温度、入口流量以及边界滑移系数对衣架式模头挤出压降与模头出口处的速度分布均匀性的影响规律,工艺改变特别是温度变化,对衣架式模头的正常挤出影响很大。最后,论文还研究了入口管和歧管半径R和扇形区厚度H的改变对衣架式模头压力场和速度场的影响规律;通过正交化改进方法找到降低衣架式模头压降的最优几何尺寸改进;通过数值模拟方法研究了双衣架式模头流道的压力分布与速度分布,在相同的工艺参数下,相比传统衣架式模头双衣架式模头的压降更低,出口处速度分布均匀更好。本文根据对失效模头的各个关键参数的改进模拟,定量获得了各因素的影响规律和趋势,为类似衣架式模头的设计提供思路和参考依据。