注塑模具成型设计制造应用探讨

我国现代塑料模工业在注塑模具设计制造技术、成型工艺、成型材料及行业标准方面都取得巨大发展,注塑模具制造趋势逐年上升,塑料模具工业主要发展方向适应国情实际需求,注塑模具应用创新技术,推广热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。     

注射参数对注塑拉伸试样成型的影响

以共聚甲醛为例,采用Moldflow软件对塑料熔体在注塑机模具中的流动行为进行了模拟,研究了熔体温度、模具温度、注射压力、保压压力、注射时间和保压时间等六个注塑机注射参数对注塑拉伸试样成型的影响;并通过试验验证了注射压力的影响与模拟分析结果的一致性。结果表明:对于注塑机的任意一个注射参数,过高或过低都可能会影响注塑试样的质量和力学性能;要确定一个注塑机的注射参数,需从设备、原料的性能参数、生产效率和经济条件等各方面综合考虑,避免仅从单一角度考虑,从而影响成型试样的总体性能。     

气体辅助注塑成型制件开发工艺研究

对塑料家俱制件进行了气辅注塑工艺开发与研究,考察了塑料转奇扶手的气辅加工中气嘴位置,熔体注入量,熔体注射温度,延迟时间、气休注射压力等对充模过程的影响,应用气辅注射模拟软件Ｃ－Ｍｏｌｄ对该制件的气辅助才不同工艺条件对气辅制件的影响做了模拟,并和生产实际进行了比较。     

高光注塑成型工艺控制试验

建立了制品对模具型腔复原性的宏观量化表征模型,以自主开发的车用高光蓝牙模具和温控辅助装置为试验基础,以制品质量、线收缩率、翘曲变形和沉降指数等为品质考核指标,采用试验生产与仿真分析相结合的方法对高光制品成型性能进行了试验研究。在考虑到各指标权重因素的同时,采用信噪比之望小特性理论实现了样本数据的归一化处理。得出了各考核参数相对于各个品质指标的影响趋势及影响显著性顺序,进而研究得出了相对于该高光制品的最佳成型工艺组合。     

注塑成型有限元分析管理和成型工艺优化系统

目的针对注塑成型工艺过程,开发有限元分析项目流程管理和工艺参数优化的集成系统。方法参考企业项目流程,开发项目流程管理模块,使用多元回归拟合配合改进的模拟退火算法进行工艺参数的优化,通过塑料托盘翘曲变形量的优化来验证优化方法的准确性,进行塑料托盘的CAE分析正交试验,使用多元回归拟合试验数据并进行拟合优度检验,分别使用Isight和改进的模拟退火算法进行最优解的求解并对比计算结果,最后对得到的最优参数组合进行CAE分析得到变形量,将变形量与正交试验变形量对比。结果在回归方法中,使用惩罚系数为2的多项式岭回归效果较好,其优度指标R2为0.975,改进的模拟退火算法计算结果与Isight软件自适应模拟退火算法的计算结果基本一致,最优参数组合在Moldflow分析中的变形量为0.6805 mm,与之前的最小变形量0.7436 mm相比更小。结论使用回归拟合配合改进的模拟退火算法开发的工艺参数优化程序能起到较好的工艺参数优化效果。     

对ABS注塑工艺若干问题的探讨

ABS在各个行业有着广泛的应用，本文主要对ABS注塑工艺的若干问题以及影响进行了简要探讨。     

注塑成型计算机模拟

塑料制品的几何形状各异，模腔内的流动复杂，导致价格昂贵的模具开发费用。通过流变学方法对充模过程进行定量模拟，可以为模具统计与注塑工艺优化提供定量依据。对注塑成型有关的数学模型作了讨论，给出了充模，保压和冷却３个阶段的数学模型，讨论了流道流动和三维薄壁模腔流动，还对反应注射成型计算机模拟作了讨论。     

热成型和注塑成型相结合的模具

2010年10月份,瑞士的Ge0唱Kaufm踟公司在Dusseldorf介绍了该公司研制的在可2010K下进行热成型和注塑成型相结合的模具。用注塑工艺生产汽车的轻体结构件。轿车的结构件材料采用有机板（一种经轧制的带有加强筋的玻璃纤维强化热塑复合材料）。板材首先在模具中受热成型,然后在同一模具中用注塑法制造加强筋。     

微注塑拉伸试样设计及流动特性分析

微拉伸试样的设计,是成功测试微尺度下力学性能的关键。文中设计了不同厚度微拉伸试样及相应的微注塑模具,分析了模具设计及尺度效应对微拉伸试样充填行为的影响,并研究了工艺参数对不同厚度微试样(0.1mm、0.2mm、0.5mm、1mm)充填行为的影响。短射实验表明,随着微试样厚度减小,在微试样有效拉伸长度内,熔体流动前沿呈现为一维平板流动;4个厚度下,0.5mm厚的熔体流动性明显优于其它3个尺寸。工艺影响实验表明,随注射速度、模具温度、熔体温度工艺参数的增加,熔体流动性增强。     

注塑成型工艺参数对制品体收缩率变化的影响及工艺参数优化

结合CAE及Taguchi DOE技术研究工艺参数对注塑制品体收缩率变化(制品中体收缩率的最大值与最小值的差值)的影响并获得优化的工艺参数以使制品的体收缩率变化最小。文中采用L9(3^4)正交矩阵进行实验,并研究了各个参数对制品体收缩率变化的影响程度,对于所选参数,保压压力和模具温度对注塑制品的体收缩率变化的影响较大。     

高聚物注塑成型工艺过程智能化技术进展

针对聚合物注塑成型高精度、高效率、零缺陷的高性能制造要求,传统工艺参数设定方法和生产过程中存在投产周期、生产成本和质量控制等方面缺乏精准优化的问题,文中综述了当前注塑成型工艺的智能化应对策略和解决方案。针对工艺参数智能设定,从专家系统、案例推理和机器学习三方面总结了当前主流的研究思路;针对过程扰动自适应补偿,从基于机器学期的代理模型和基于在线监测和物理模型两方面简述了当前研究进展,最后对未来注塑产业智能化发展趋势进行了总结。     

注塑成型工艺参数自动设置与优化技术

工艺参数是注塑制品质量的决定性因素之一,其设置与优化一直强烈依赖于工艺人员的经验与水平。工艺参数的自动设置与优化方法研究具有重要的意义,但需要克服工艺参数数量多,与制品、模具、材料耦合强,难以精确建模的难题。近年来,越来越多的研究,尝试采用计算机仿真技术在模拟计算方面的优势,以及智能技术在处理强经验、弱理论领域的优势,来解决该难题。按所采用技术方法的不同,可以分为基于仿真计算的优化、专家系统或实例推理以及实验设计与优化。对上述3类注塑工艺参数的自动设置与优化技术的研究现状进行了综述,介绍了3类注塑成型工艺的特点和局限性,并对今后的研究方向给出了建议。     

基于综合关联度的注塑成型工艺参数多目标稳健设计

针对注塑成型过程中的多个质量指标,提出了基于综合关联度、Kriging模型及混合交叉变异蚁群算法的注塑成型工艺参数稳健优化方法.首先给出了综合关联度的定义及计算方法,再给出了Krging模型的拟合方法和混合交叉变异的蚁群算法;在多目标稳健设计建模中,各分目标采用质量工程中的6σ原则;在混合交叉变异的蚁群算法中,提出了基...     

更多工程师转向注塑成型技术

新材料和加工技术降低了产品成本并缩短了产品上市时间     

注塑成型冷却过程的数值模拟

采用循环平均假设，忽略模壁温度的周期变化，将模具的传热简化为三维稳态热传导总是，考虑到注射模的结构特点（型腔为狭缝面，冷却孔细长），推导出求解其温度场的边界积分方程；注塑件的传热简化为一维瞬态热传导，给出确定其冷却时间及表面循环平均热流的方法；通过模具及塑件传热的耦合迭代分析，使模具－塑料件界面的温度和热流满足相容条件，最终确定模具型腔的温度分布及塑件的冷却时间。最后通过一个例子说明数值模拟在冷却系统设计中的应用。     

注塑成型长玻璃纤维/聚丙烯复合材料的冲击韧性

利用自行研制的连续纤维/热塑性树脂浸渍装置,制备了注塑成型用长玻璃纤维增强聚丙烯粒料。利用Charpy冲击试验,研究了界面相容剂(接枝马来酸酐聚丙烯)的用量、粒料长度等对注塑试样冲击韧性的影响。试验发现,随着接枝聚丙烯含量的增加,试样的冲击韧性显著提高。但当接枝聚丙烯含量达到一定程度时,冲击韧性反而下降。注塑试样的冲击韧性随长纤维粒料的长度增加和冲击试样模具的浇口尺寸变大而升高。对于平板材料,冲击试样所处的位置不同,其韧性也有较大的变化。试验还发现,退火处理可以有效地提高注塑试样的冲击韧性。      

采用紫外光刻电铸技术的微型腔注塑成型

针对复杂微型腔制作的难点,基于紫外光刻电铸(UV-LIGA)技术和掩膜腐蚀的方法加工了细胞皿微型腔。以聚丙烯(PP)进行单因素充模流动工艺试验,通过极差分析,研究了注射速率、模具温度、熔体温度、保压压力和保压时间对微制品成型质量的影响规律。注射速率对提高充填率起主要作用,模具温度和熔体温度是次要因素,而保压压力和保压时间相对其它因素对充填质量影响较差,但必须保持在一个较高的水平。在获取优化工艺参数后,获得合格的制品。因此基于UV-LIGA技术和掩膜腐蚀的方法制作复杂结构微型腔对于微注塑成型是可行的。     

注塑成型制品翘曲变形优化建模分析

目的 针对传统建模方法在预测的翘曲变形位置与实际偏差较大的问题,开展基于Moldflow的注塑成型制品翘曲变形优化建模分析研究.方法 通过数据模拟分析预处理、浇注体系模型构建、基于Moldflow的注塑成型制品翘曲变形过程模拟等手段,实现对注塑成型制品曲面参数优化.结果 通过对比实验证明,新的建模方法与传统建模方法相比...     

高填充竹塑包装盒盒坯注塑成型工艺及性能研究

采用竹纤维与聚烯烃为主要原料,并辅以少量改性与加工助剂,通过同向平行双螺杆挤出造粒线,制备高填充竹塑复合材料颗粒,用于注塑成型包装盒盒坯。研究竹纤维填充量、润滑剂与填料对复合材料加工性能的影响,聚烯烃树脂与填料对成型周期的影响,以及树脂基体、模具温度对包装盒盒坯翘曲变形的影响。研究结果表明:随着竹纤维含量的增加,复合材料的熔融指数快速下降,竹纤维质量分数超过50%后下降速度减缓;润滑剂可以提高复合材料的熔融指数,且内外润滑平衡的复合润滑剂最稳定;滑石粉较碳酸钙更有利于改善复合材料的流动性。聚丙烯比聚乙烯基体复合材料的注塑冷却时间短,滑石粉在缩短冷却时间方面优于碳酸钙。竹塑包装盒盒坯的翘曲变形量随着混合树脂基体中聚丙烯含量的增加而减少,随着模具温度的变化出现波动,最佳模具温度为50℃左右。     

微注塑成型工艺对聚丙烯制品形态结构的影响

文中基于一组薄壁微制品的微注塑成型实验,研究熔体温度和注射速度对厚度为1.0 mm和500μm微制品形态结构的影响。实验结果表明,这两种微制品都呈现出一种相似的皮芯结构,但不同于传统注塑制品4层或5层结构,微制品只有冷冻层、剪切层和芯层3层结构。随着注射速度的提高,在厚度方向上剪切层比例增大,当注射速度超过一定值后,呈现无芯层结构;随着熔体温度的提高,500μm微制品形态变化不大,1.0mm微制品芯层小幅增厚。