光学塑料透镜注射成型关键技术的研究

传统的塑料模具设计及注射成型工艺参数对经验的依赖性较强,难以满足高精度光学塑料元件的成型需求.采用CAD/CAE技术对光学塑料透镜注射成型的充模及保压过程进行了计算机动态模拟,研究了不同注射温度、压力、时间和保压温度、压力、时间对透镜面形质量的影响规律.     

水辅助注射成型充模流动的仿真与分析

基于现有气体辅助注射成型充模流动模型、非定常流场数学方程和湍流模型,突破未考虑高雷诺数水相区湍流特性、小尺度薄壁建模、初始化壁厚的人为影响以及未考虑熔体前沿喷注效应等局限,建立水辅助注射成型充模流动的仿真模型。比较湍流模型,分析水辅成型多相分层流动界面不稳定现象。针对主要工艺控制参数进行仿真分析。结果表明:结晶性塑料随熔体温度升高、延迟时间缩短、水注射入口流速增大,残留壁厚减小,随延迟时间增加、熔体温度降低和水注射流量的增大,负载压力升高,与水辅成型试验结果相吻合。延迟时间对负载压力影响有限,延迟时间和水注射入口流速对残留壁厚影响显著,且水辅成型负载的压力流量耦合特性明显。由此提出以成型效果为目标的水压系统压力控制优化,是改进水辅成型工艺的重要思路。     

薄壁塑件注塑成形特性的试验研究

设计制造了一可成形薄壁塑件的模具,利用正交试验方法(田口方法)进行充模试验,研究各工艺参数(注射速度、注射压力、熔体温度、注射量和模具温度等)对薄壁塑件注塑成形充模过程的影响.研究结果表明:模具温度对薄壁塑件的填充起决定性作用,注射压力和注射量是影响薄壁塑件成形的重要工艺参数,注射速度与熔体温度之间的交互作用对薄壁塑件成形的影响显著.     

汽车保险杠树脂传递模塑成型试验研究

采用理论分析和试验研究相结合的研究方法,解决了汽车保险杠树脂传递模塑成型工艺问题.研究结果表明:注射压力较小树脂充模时间变化较为显著;较低的树脂粘度可以显著提高充模效率,但粘度过低会造成纤维束间流动速度远大于纤维束内流动速度,导致气泡不易排除而引发制件内部各种缺陷.     

薄壁塑件注塑成形特性的试验研究

设计制造了一可成形薄壁塑件的模具,利用正交试验方法(田口方法)进行充模试验,研究各工艺参数(注射速度、注射压力、熔体温度、注射量和模具温度等)对薄壁塑件注塑成形充模过程的影响。研究结果表明:模具温度对薄壁塑件的填充起决定性作用,注射压力和注射量是影响薄壁塑件成形的重要工艺参数,注射速度与熔体温度之间的交互作用对薄壁塑件成形的影响显著。     

汽车保险杠树脂传递模塑成型试验研究

采用理论分析和试验研究相结合的研究方法，解决了汽车保险杠树脂传递模塑成型工艺问题。研究结果表明：注射压力较小树脂充模时间变化较为显著；较低的树脂粘度可以显著提高充模效率，但粘度过低会造成纤维束间流动速度远大于纤维束内流动速度，导致气泡不易排除而引发制件内部各种缺陷。     

微流控芯片注塑成型缺陷的成因与对策

微流控芯片是应用于生物、化学和生物医学等领域的芯片型微全分析系统,是一种表面具有微通道的薄壁塑件,微通道主要用于样本的分离.与热压成型相比,微流控芯片注塑成型效率更高,更适合大批量生产,但其成型质量控制更为复杂.试验发现,微通道复制不完全和表面缩痕是其主要成型缺陷,其对后续的芯片键合以及取样液体的电泳分离都会造成不利的影响.模拟与理论分析以及可视化试验表明,熔体在微通道处出现滞流现象和芯片各部分收缩方向不一致是上述缺陷产生的主要原因.利用正交试验方法进行充模试验,研究各工艺参数(模具温度、注射速度、注射压力和熔体温度等)对微通道复制度的影响.研究结果表明模具温度对提高微通道复制度起决定性作用;注射速度和熔体温度是次要因素,而注射压力相对其他因素影响力较差,但必须保持在一个较高的水平.     

微注塑充模流动过程熔体黏度影响规律的数值模拟

微型塑件注射成型充模流动过程中,与宏观塑件相比,塑料熔体黏度随剪切速率的变化对流动的影响有很大的不同.对比微观和宏观黏度模型,运用流体分析软件Fluent,对微注塑充模流动过程熔体黏度的影响规律进行了研究.分析了熔体黏度的分布规律,结果表明微尺度降低了熔体黏度.研究了微尺度熔体黏度模型对熔体速度场、温度场和压力场的影响规律,结果表明:微尺度黏度模型的速度相对较大,近壁面区熔体温度相对较高,对微通道中的压力分布几乎没有影响.总体而言,由于通道微尺度而造成的熔体黏度变化有利于微注塑成型.     

多孔复杂型腔塑件注塑模具CAD/CAE数字化研究

在UG中建立了塑件的三维数据图,借助模流分析(Moldflow)软件对塑件注射压力、时间、温度、浇注系统进行计算机辅助工程分析(CAE),确定最优的注射压力、注射时间、模具温度、熔体温度、浇口位置及流道等。优化了注塑工艺参数、注塑模具的设计,确定了最佳的注塑工艺方案,快速成型出优质的塑料制品,提高了模具的质量,缩短了模具的开发周期。     

基于Taguchi技术的注射模工艺参数优化设计

将Taguchi技术和注射模CAE相结合,通过两次正交设计实验,研究了成型工艺参数对塑件翘曲量的影响,并以塑件翘曲量作为考察结果对成型工艺参数进行了优化。对所选参数,熔体温度和保压压力对塑件翘曲量影响高度显著,注射时间显著,其它参数影响甚微,且在实验范围内,塑件翘曲量随着熔体温度和保压压力的升高而减小。