真空灌注成型工艺导流网和夹层结构沟槽设计的模拟研究

本文通过计算机模拟研究了真空灌注成型(VARTM)工艺中导流网宽度变化和夹层结构沟槽设计对充模过程的影响,模拟结果表明:树脂充填时间随着导流网宽度减少而增加;导流网宽度设置为600mm并采用增加脱模布在模具上的宽度的方式增加平面树脂流动时间从而使厚度方向上的树脂渗透更加充分;夹层结构中沟槽的设计有效提高了充模效率;随着沟槽的增加,夹层材料表层纤维面板充填时间先减少后增加,而底层纤维面板充填时间明显减少;上下表面均有沟槽的模型底层不同区域树脂填充时间差异很小,可以有效减少缺陷的产生。     

Z向增强高阻燃泡沫夹芯复合材料成型工艺研究

采用复合材料树脂浸渍模塑成型工艺(SCRIMP)工艺及泡沫缝纫技术制备了以玻璃纤维Z向增强泡沫为芯材的高阻燃夹芯复合材料,分析了原材料、导流方式、真空度、树脂注胶量等参数对其成型工艺的影响.结果表明:通过控制树脂黏度与真空度可以实现树脂在芯材及面层的良好流动,通过改善纤维的浸润剂、导流方式及树脂量等参数,可控制制品缺陷,大幅提升其力学性能.     

泡沫夹芯结构复合材料VARI工艺模拟研究

提出了一种简单方便的等效建模法,解决了大尺寸夹芯结构或复杂形状夹芯结构真空辅助树脂灌注(VARI)成型工艺模拟仿真计算量大,效率不高的难题。采用等效建模法和细化建模法对矩形泡沫夹芯结构复合材料平板的VARI工艺进行了模拟仿真分析,并结合工艺成型实验进行了验证。结果表明,由两种方法计算得到的理论充模时间与实测树脂充模时间基本一致,采用等效建模法所得树脂流动前锋位置曲线与工艺成型实验测试值更加吻合。     

玻纤编织布复合材料VARI工艺中树脂流动行为研究

采用可视化实验方法研究了玻纤编织布铺层真空辅助成型工艺中树脂的流动行为。结果表明,导流介质可提高树脂流动速率、缩短充模时间;边缘点浇注、树脂沿导流介质径向流动时流动前锋为抛物线且易产生白斑,树脂沿导流介质纬向浇注时流动前锋呈直线且不易产生白斑;中心点浇注只能缩短树脂沿导流介质径向流动的充模时间,整体充模时间并未得到改善;玻纤编织布为2层、4层、6层、8层时树脂流动速率相差无几。     

纤维复合材料的VARI工艺参数研究

以真空辅助成型(VARI)工艺为对象,建立了树脂浸润纤维增强材料过程的数学模型,研究了树脂黏度、纤维增强材料厚度及注射方式对树脂浸渍平面预制件的流动过程影响。研究表明,模拟仿真与实验验证结果基本吻合,注射方式和预制件材料的厚度对充模成型的影响较大,采用数值模拟法合理优化流道、注脂口和抽气口等工艺参数,可提高复合材料制品生产效率,降低生产成本,对指导实际生产具有重要意义。     

碳纤维叶片大梁真空灌注工艺仿真和验证

碳纤维叶片是风电叶片的重要发展方向之一,本文通过PAM-RTM工艺仿真软件对碳纤维叶片大梁结构进行了工艺仿真分析。测得玻璃纤维双轴布的三维渗透率,开展了5 m碳纤维大梁结构真空灌注工艺仿真研究,并进行了工艺试验验证。结果表明,注胶总时间计算值与实测值偏差+18%,树脂流动前沿计算值与实测值偏差最大为+18%,灌注大梁成型后未发现缺陷。     

三维机织复合材料机匣RTM成型仿真分析

在复合材料液体成型工艺过程中,通过计算机软件对成型工艺进行模拟研究,有助于优化模具设计和工艺参数。相较于将传统的二维织物,树脂在三维增强预制体中的流动更复杂,特别对于大尺寸、大曲率结构件,工艺仿真模拟则十分重要。通过计算机辅助模拟可以预测复合材料液体成型工艺过程中树脂的流动时间以及流动形式,进而指导工艺中的流道设计。针对三维机织复合材料机匣结构件的工艺参数对RTM成型过程进行了模拟和分析。根据模拟结果选择合理的注塑方式和工艺参数,以支撑三维机织复合材料机匣的模具设计和成型工艺参数优化。     

复合材料RTM成型工艺参数的研究

对树脂传递模塑(RTM)成型工艺进行了具体的研究,对所得制品进行了力学性能测试,并研究分析了不同注胶温度和注胶压力对制品力学性能的影响.证明了RTM工艺过程中注胶压力越小,树脂对纤维的浸润也越充分,制品的力学性能也相应的较好.提高注胶温度在使树脂粘度降低的同时也不利于RTM工艺的排气,从而影响制品的力学性能.     

复合材料的真空辅助成型工艺研究

研究了导流介质、脱模介质等工艺要素对真空辅助成型工艺的影响。结果表明,高渗透率的导流介质和脱模介质均能有效提高树脂的充模速度;所研制的新型导流介质能够有效控制树脂的流动状态。采用真空辅助成型工艺成型的复合材料的性能与模压工艺成型的复合材料的性能相当。     

VARI制备高长径比复合材料的树脂流动研究

对VARI制备高长径比复合材料过程中的树脂流动行为进行模拟与实验研究,利用PAM-RTM软件模拟树脂流动过程,讨论了各工艺参数对树脂流动的影响,并通过实验测试对模拟结果进行了验证与比较。研究表明,纤维增强体孔隙率越大、注射压力越大和树脂粘度越低,树脂的填充速度越快。在模具直径φ4 mm、注射压力0.3 MPa、树脂粘度≤0.9Pa˙s和纤维体积分数≤60%的情况下,可以实现较长试件的快速注射,所需注胶时间最高不超过2 h。     

汽车CD面板热流道模具设计

分析了汽车CD面板塑件的成型工艺,应用Moldflow软件对熔体填充时间、注塑压力、熔体前沿温度、模具温度等进行了分析,根据模拟分析结果,确定了塑件的最佳浇口位置及合理的成型工艺参数,设计了汽车CD面板的热流道注塑模具,确定了合理的选材和热处理。结果表明,该模具设计合理,成型的塑件尺寸精度高,表面无飞边、熔接痕、气穴等质量缺陷,达到了预期目标。     

阀式浇注技术在控制大型注塑件熔接痕中的应用

针对大型注塑件多点进料产生的熔接痕问题,本文综合应用热流道技术与自动控制技术,分析热流道阀式浇注机理与充填模式,研究了阀式浇注系统的关键技术和设计控制方法。通过模拟仿真某汽车前保险杆注塑件的阀式浇注过程,探讨了如何利用Moldflow软件进行阀式浇注系统设计的一般过程和步骤,取得了较理想的效果。     

饮料瓶坯注射模具的热流道设计

对饮料瓶坯注射模具的热流道结构进行了设计,并从理论上计算了热流道的加热功率。对于注射成型加工温度范围较窄的ＰＥＴ塑料,可利用热流道板实现一模多腔热流道注射成型。热流道板的设计成功,为ＰＥＴ瓶坯多烧口注射成型奠定了基础。     

移动硬盘盒精密热流道注塑模具设计

热流道注塑模具在模具行业中的应用越来越广泛,采用热流道系统不仅可以保证塑件质量、提高材料的利用率,还能显著提高塑件的生产效率。通过对移动硬盘塑料件的结构及成型工艺特点进行分析,设计了移动硬盘塑料件热流道注射模具,重点对热流道模具热平衡计算和热流道浇注系统进行了分析计算,模具采用单点热流道、一模两件潜伏式浇口、外滑块抽芯机构及斜推杆抽芯成型倒扣设计。实践证明,该移动硬盘塑料件模具设计结构合理,在提高塑料件成型质量的同时,提高了材料的利用率及生产效率,为同类结构特点的热流道注塑模设计提供了参考。     

奥拓轿车前保险杠注塑模浇注系统的CAE分析

针对奥拓轿车前保险杠大型注塑模具,采用CAE分析软件进行了优化设计。重点对注塑原料、设备和工艺进行了选择,并建立了制品的三维几何模型(包括浇口、气道的开设以及网格的划分等),成功地完成了熔体动态充模CAE模拟分析.分析结果表明,热流道四点进浇、四根气道及四个气体入口的对称布置方案是最理想的设计方案,热流通技术和气体辅助成型技术在大型注塑模上具有极大的应用前景。     

笔记本电脑屏幕框热流道注射模具设计

通过对笔记本电脑屏幕框的结构及成型工艺分析,对该塑件的热流道注射模具进行了设计。重点围绕模具的分型面、浇注系统、侧抽芯机构、推出机构、排气及冷却系统等方面展开了设计分析,确定了模具合理的组成结构。通过对模具的热流道浇注系统、滑块侧向抽芯对分型面的调整及斜推杆内侧抽芯的改良性设计,进一步提高了塑件质量与生产效率,降低了制造成本,为同类结构特点的注射模设计提供了参考。     

大型注塑模流道优化设计

本文不袭用传统大型注塑模浇注系统调计定剪切速率计算截面尺寸等观点,在聚合物幂律模型基础上,通过合理分配压力降,采用解析法导出了新的流道截面尺寸优化设计模型。采用该方法对桑塔纳轿车前保险杠注射模浇注系统进行优化设计后,在保证熔体充模的情况下,流道截面有较大的减小。结果在注塑ＣＡＥ分析软件Ｃ—ＭＯＬＤ中得到验证     

注塑模具概念设计的CAE应用

为研究注塑过程模拟技术捕助模具概念设计和工艺设计结合实例分析了 CAE在概念设计阶段的作用,及其进行模具流道系统和冷却系统设计方案的评估和优化的途径,提出了在模具概念设计阶段利用CAE技术捕助助塑工艺设计的方法。结果表明,该方法可以在模具概念设计阶段有效顶测填充模式的合理性、预测特定模具结构及其注塑材料注射成型可能存在的缺陷、确定合理的排气槽位置、对冷却系统的布局和设计合理性进行评价等,是缩短模具开发周期、提高设计品质的有效措施。     

浇口偏置笔记本电脑外壳注塑模设计

通过对笔记本电脑外壳塑料件的结构及成型工艺特点进行分析,设计了浇口偏置热流道注塑模。模具采用单点偏心热流道设计、偏置扇形浇口侧进料设计及斜推杆侧向抽芯成型倒扣设计,有效地解决了塑料件成型可能引起的质量问题。实践证明,该模具设计结构合理、紧凑,动作可靠,在提高塑料件成型质量的同时进一步降低了制造成本,为同类结构特点的注塑模设计提供了参考。     

基于注塑CAE分析的流道优化设计

在聚合物幂律模型基础上，提出了改善流道尺寸实现合理提高注射机注射压力利用率的设想，即在充分保证模具型腔充模压力的情况下，通过适当减小流道截面尺寸，加大了浇注系统部分的压力降，同时也减少了流道上材料的浪费。结合解析法和注塑ＣＡＥ分析，本文推导了流道截面尺寸优化设计计算式及计算步骤。经过对某摩托车仪表零件注射模浇注系统的优化设计，结果表明在保证熔体充模的情况下，新的流道截面尺寸较按传统方法设计的截面尺寸有较明显的减小。