热塑性聚氨酯弹性体(TPU)胶片作为新型复合玻璃夹层材料具有越来越显著的优势及越发广泛的应用领域。与传统聚乙烯醇缩丁醛(PVB)夹层材料相比,TPU胶片的温度适应性更强,在低温环境下依旧能保持与玻璃良好的粘接性能;此外,TPU胶片不仅能与无机玻璃进行粘接,与有机玻璃之间同样存在较好的粘接性,这对于复合玻璃的轻量化具有重要意义。但由于TPU胶片在成型过程中容易产生挤出不均匀的现象,产品质量难以控制,造成了胶片价格较高且大规模应用受到一定限制,因此在制备TPU胶片的过程中保证加工流场的均匀性进而保证胶片产品质量具有显著的现实意义和巨大的潜在经济效益。本文采用Polyflow模流分析软件对TPU胶片在衣架式机头内的流动过程进行仿真,分析了不同温度、不同产量下衣架式机头内压力场、速度场的分布并重点关注流场的均匀性。系统研究了机头内歧管半径、歧管张角、扇形区厚度等关键结构参数对流场均匀性的影响,深入分析了均匀性对不同结构参数的敏感度。由于TPU具有线性分子链结构,在挤出过程中更容易出现壁面滑移现象,因此本文在壁面无滑移分析的基础上探究了壁面滑移对TPU胶片挤出过程的影响,利用实际测量的机头压力降,仿真分析了不同工艺参数下TPU熔体壁面滑移程度及变化规律。最后,通过TPU片材挤出实验,从机头压力降、片材厚度均匀性两个方面验证了仿真结果的准确性。研究结果如下:提升温度会显著增强TPU熔体的流动性能造成机头内流场均匀性提高,但是当加工温度超过180°C后,温度对流场均匀性的影响程度变小。产量增大后,机头内流场均匀性变差,产量每提高10 kg/h,出口速度相对分布宽度的增加幅度小于0.6%,因此流场均匀性受产量影响较小。歧管半径增大后,歧管对物料的储存再分配作用增强,机头出口速度均匀性随歧管半径增大近乎等幅度提高。歧管张角增大后会间接减小扇形区高度,这会导致扇形区对熔体均匀分配作用减弱从而降低机头内流场的均匀性。增大扇形区厚度同样会降低机头内流场均匀性。在以上三种结构参数中,流场均匀性对歧管张角的变化最敏感,其次是歧管半径,对扇形区厚度变化敏感度最小。引入广义Navier滑移模型进行仿真后,所需要的仿真计算时间增加。在180°C、40kg/h的工艺条件下,随着滑移程度增强,TPU熔体在衣架式机头内的流场均匀性提高。通过参考实测压力降并引入壁面滑移进行仿真,分析得到随着温度提高,TPU熔体壁面滑移程度增大,产量提高后,壁面滑移程度具有相同的变化规律。壁面滑移的引入不影响流场均匀性随歧管张角的变化规律,有滑移条件下,歧管张角对流场均匀性的影响更明显。最后,对不同工艺条件下所制备的TPU胶片厚度均匀性以及机头压力降的测量结果表明,引入壁面滑移条件后的仿真结果与实际测量的数据更吻合,从而验证了仿真结果的可靠性。