注塑压缩成型工艺对聚甲基丙烯酸甲酯-聚碳酸酯复合平板残余应力的影响EI北大核心CSCD

基于光弹法研究了聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)两种材料的二次注射压缩成型中不同工艺参数,包括保压压力、保压时间、熔体温度、模具温度及压缩距离等对PMMA-PC复合平板制件残余应力的影响。结果表明,随保压压力的增大、保压时间的延长,残余应力呈现先减小后增大趋势;增加熔体温度和压缩距离会降低复合平板内的残余应力。模具温度的升高会使复合平板的残余应力逐渐增大,原因在于模内不对称冷却加剧了复合平板内部的残余热应力,当模具温度为70～80℃时,复合平板内残余应力较小且分布均匀。所研究的工艺参数中,模具温度和熔体温度对复合平板的残余应力影响最为显著。     

二次注射成型光学制件厚度截面的残余应力分析EI北大核心CSCD

采用光弹法定量对比分析一次注射成型与二次注射成型光学制件在厚度截面上的残余应力。结果表明,一次注射成型和二次注射成型光学制件的截面残余应力分布均为双抛物线状,但后者的应力水平大于前者。同时,二次注射成型的PC/PC和PMMA/PMMA在界面处两侧的低应力层和零应力层消失,相反地,两层的界面处存在高应力峰。另外,与PMMA或PMMA/PMMA的双抛物线应力分布截然不同,PC/PMMA和PMMA/PC复合制件的PMMA层的残余应力表现为沿PMMA外侧面向界面方向逐渐增大的趋势。此外,PC和PMMA的注射顺序对二次注射成型复合制件的残余应力具有显著影响,主要体现在界面处和整个PC层。PC/PMMA的界面处应力明显高于PMMA/PC,且前者PC层靠近界面处仍存在低应力层和零应力层,而后者不存在此两种应力层。     

注射成型工艺参数对聚碳酸酯残余应力的影响

采用正交实验法考察了不同注射成型工艺参数对聚碳酸酯(PC)残余应力的影响,结果表明:熔体温度对残余应力影响最大,冷却时间和模具温度次之,注射压力影响最小。熔体温度升高,分子链快速松弛,残余应力减小。同时试样浇口附近处的残余应力较大且分布集中,沿熔体流动方向,残余应力逐渐减小。对于不同成型工艺,残余应力的分布趋势基本相同。     

注射压缩成型工艺参数对厚壁聚碳酸酯制件厚度的影响

考察了不同注射压缩成型工艺参数(两点间距、压缩速率和压缩行程)对聚碳酸酯(PC)平板制件厚度偏差及厚度分布的影响。结果表明,PC平板厚度随两点间距和压缩速率的增大而减小,两点间距和压缩速率是控制厚度精度的主导因素,而压缩行程对厚度影响较小。同时,研究结果表明,所有的PC平板均是上薄下厚的分布趋势,且不同的压缩工艺仅对厚度值大小有影响,而对PC制件的厚度分布趋势没有影响。     

注射工艺参数对PC/ABS材料制品收缩与翘曲的影响

将计算机模拟注射成型过程和实验优化设计相结合,提供了一套经济有效便捷的方法对各工艺参数进行定量的统计分析。选用L27(3^13)正交表设计实验,通过研究注射速率来判断流动引起的收缩;计算模具温度、熔体温度、保压压力与保压时间来确定热诱导的收缩;研究浇口尺寸来判断剪切热对PC／ABS塑料制品收缩的影响程度。以洗衣机上盖为例,以Taguchi实验方法为设计准则安排CAE分析,在制品关键部位采集收缩翘曲量,通过对因素与水平进行的方差分析和直观分析,最后得出熔体温度和保压压力对PC／ABS塑料制件的收缩翘曲影响最大。     

粉末注射成型工艺参数对产品性能的影响

粉末注射成型是一项新型近净成型技术,被用于生产较小尺寸及形状复杂的制品。相比较传统的加工技术,虽然粉末注射成型工艺经济技术优势明显,但是该技术面临的技术问题也十分突出。结合该工艺的特点,本文论述了包括混料、注射成型、脱脂、烧结4道工序中涉及的工艺参数对制品质量的影响。粉末注射成型工艺在陶瓷、金属材料方面得到了很好的应用。     

工艺参数对高光注射成型制品复制率的影响

以自主开发的车载高光蓝牙外壳模具和温控辅助装置为基础,研究了工艺因素对高光注射成型制品复制率的影响。结果表明,高光成型制品复制率随着模具温度的升高而准线性增大;模温设定条件下,保压压力对制件复制率的影响最大,其次是保压时间,冷却时间影响最小,熔体温度和注射压力的影响以塑料热变形温度为分界点,当模温低于该温度时注射压力的影响较大,反之则相反;随着模温逐步升高,熔体温度和注射压力对制品复制率影响小幅度增大,保压压力、保压时间和冷却时间的影响呈倒"V"型小幅度波动,且均在塑料热变形温度附近达极小值。     

低压注射成型工艺的研究进展

低压注射成型(LPIM)是高效、经济的近净形成型工艺.综述了LPIM工艺的特点及其优势,总结了LPIM的发展研究状况,并对其发展前景作了展望.     

紫外光辐照对注射成型聚碳酸酯制品光学性能和拉伸性能的影响

本文研究了紫外光辐照对注射成型聚碳酸酯制品的光学性能和拉伸性能的影响。结果表明,紫外老化240h后,制品表面发生了光-弗里斯重排和光氧化反应,生成了有色基团,制品颜色变黄,紫外吸光率增加;拉伸强度和韧性降低。热氧老化对照实验表明,在60℃下,紫外光辐照对注射成型聚碳酸酯制品性能降低起主要作用。     

EVA对PC/PBAT在熔融沉积成型3D打印性质的影响

为了解决在熔融沉积成型(FDM)中产生的聚碳酸酯(PC)制品出现变形、翘曲的缺陷问题，通过双螺杆挤出机熔融共混将少量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)添加到聚碳酸酯/聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(PC/PBAT)共混物中。着重研究了EVA对PC/PBAT共混物热性能、流动性、力学性能以及FDM3D打印性能的影响。结果表明：EVA与纯PC或PC/PBAT共混物的相容性较差，形成微米尺度的相分离。EVA对PC/PBAT的流动性没有明显的影响。此外，适当少量EVA的加入会在一定程度上提高PC/PBAT共混物的弹性模量、断裂强度，降低断裂伸长率。然后，将含有EVA的PC/PBAT共混物制备成为适用于FDM的丝材后，测试其打印性能。结果表明：EVA的加入可以有效地降低PC材料在FDM中由于材料内应力释放而导致的翘曲状况。在喷头温度230℃,底板温度100℃时，4%含量的EVA材料可将制件的翘曲率从1.17m^-1降至0.18m^-1。     

Identification of Crims Model Parameters for Warpage Prediction in Injection Moulding Simulation

Polymer injection moulding is a process widely used to produce components in a lot of different applications. One of the most critical aspects related to this process is to control the warpage of the parts after the extraction from the mould. Numerical simulations can predict a part warpage by using specific warpage models. Among numerical codes, Autodesk Moldflow Insight® uses a Corrected In Mold Residual Stress (CRIMS) model, that calculate the residual stresses develop during the moulding process. Warpage is then predicted calculating the deformations of the component induced by the considered stresses. Using experimental and numerical techniques, a new identification procedure was introduced to evaluate the six parameters of the CRIMS model included in the Moldflow® material properties database. The study was conducted on a box for an automotive application made of polypropylene. On the base of a complete rheological, thermal and physical characterization of the employed material, a numerical simulation of the process was implemented, integrating it with an optimization procedure to identify the values of the CRIMS parameters that force numerical results to fit measured deformations. As this procedure was very time consuming, requiring to run several computationally intensive simulations, artificial neural networks were employed to approximate numerical results with lower computational time. Results were verified with independent samples, showing good correspondence between experimental results and numerical calculated deformations.     

工艺参数对短玻璃纤维增强PP复合材料注射压力和翘曲变形的影响

采用Moldflow对聚丙烯及其短玻璃纤维增强复合材料的注塑成型过程进行3D模拟分析,基于Taguchi试验设计方法(DOE),采用L16(45)正交矩阵进行试验设计,研究工艺参数对注射压力和翘曲变形的影响。结果表明,纤维含量对注射压力和翘曲变形影响作用较为显著,且存在最佳值;模具温度、熔体温度、保压时间和保压压力对注射压力的影响为单调的线性关系,但其对翘曲变形的影响较复杂。     

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...     

基于混沌粒子群的微齿轮注塑精密成形翘曲变形分析

目的 针对注塑加工生产的微齿轮运转一段时间后会出现严重变形的问题,对微齿轮注塑精密成形翘曲变形进行分析。方法 基于混沌粒子群建立微齿轮注塑CAE模型,获取曲面全局最优解,在此基础上,计算微齿轮注塑精密成形翘曲收缩率,得到翘曲变形量,同时优化微齿轮注塑精密成形工艺参数,分析微齿轮注塑精密成形翘曲变形情况。结果 将仿真结果与实际试验结果进行对比,得出该分析方法的预测结果与实际翘曲变化趋势完全一致。结论 微齿轮注塑中心位置的翘曲变形量最大,离中心位置越远,翘曲变形量越小。     

聚合物注塑内应力和翘曲变形的数值模拟

由聚合物粘弹性理论和注塑成型原理出发,考虑了聚合物玻璃态的非线性粘弹性响应,采用新的四元件粘弹性力学模型模拟计算注塑制品冷却过程中内应力的形成与发展。在此基础上,采用改进的Allman膜单元[1]和离散Kirchhoff板单元[2]组合生成的板壳单元,模拟计算注塑件的翘曲变形,计算结果与实验结果一致,计算精度有所提高。     

基于多域正交空间协同演进的薄壁注塑件翘曲优化研究

目的 鉴于细长、异形、薄壁注塑件成型机理复杂,且容易产生翘曲变形,以及传统工艺优化方法存在局限性的问题,以某轿车薄壁件为研究对象,优化注射成型工艺,以实现降低翘曲变形,提高效率的目的。方法 首先,对压力、温度因素及多重效应造成细长、异形、薄壁注塑件翘曲变形的机理进行分析。然后,在正交试验设计的基础上,应用Moldflow软件模拟仿真获取数据,并进行方差分析,获得各工艺参数的显著性。为了进一步优化工艺参数,打破传统优化方法存在的局限,提出一种多域正交空间协同演进（MDOSE）的集成优化方法。最后,基于该方法优化某轿车薄壁件的翘曲变形,并将其应用于实际生产制造。结果 与初始试验方案相比,优化后制件z方向上的翘曲从1.022 mm降低到了0.085 7 mm,减小了91.6%,证实了MDOSE优化方法的有效性和实用性。结论 优化结果表明,MDOSE优化方法一定程度上解决了薄壁件的翘曲优化问题,改善了传统工艺优化方法的局限。机理分析和工艺方法为往后的薄壁注塑件的实际生产提供了一定的理论支撑。     

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。     

静电纺工艺参数对聚乳酸-茶多酚复合纳米纤维直径和形貌的影响

研究了静电纺丝工艺参数对聚乳酸(PLA)-茶多酚(TP)复合纳米纤维形貌与直径的影响,借助扫描电子显微镜(SEM)观察在不同纺丝电压、不同接收距离和不同纺丝速度条件下PLA-TP复合纳米纤维的外观形貌,通过专用软件计算纳米纤维的直径。结果表明,在本实验范围内均能得到表面光滑连续的纳米纤维,PLA-TP复合纳米纤维直径为350～800nm;纺丝电压、接收距离和纺丝速度均对纳米纤维直径和形貌有较大影响;较好的纺丝工艺条件为纺丝电压18kV、接收距离17.5cm、纺丝速度0.6～0.8mL/h。     

轧制制备铝/镁复合板数值模拟和翘曲变形控制

目的 选用5052铝合金与AZ31B镁合金作为复合材料进行热轧复合,研究铝/镁复合板轧制过程的数值模拟和翘曲变形控制.方法 对铝/镁复合板在不同轧制温度、轧制压下率和轧辊预加热轧制工艺下的热轧过程进行模拟.对轧制变形区铝/镁复合板的应力分布进行分析,讨论其对铝/镁复合板变形协调性的影响.最后在不同轧制工艺下进行单道次热轧实验,制备铝/镁(5052/AZ31B)复合板并与模拟结果进行对比.结果 有限元模拟和热轧实验结果表明,随着轧制压下率的增大和轧制温度的升高,铝/镁复合板的翘曲增大;将靠近铝基体侧轧辊预加热后,可以有效改善铝/镁复合板的翘曲问题.以轧制温度450℃为例,轧制压下率逐渐增大时,复合板的延伸性逐渐增大,复合板的翘曲也逐渐增大.将下轧辊预加热到50℃,其余轧制参数不变,轧制后复合板整体较为平直,翘曲明显比轧辊未预加热时小.结论 通过轧辊预加热轧制工艺可以有效控制铝/镁复合过程中的翘曲变形问题.     

Effect of Different Shapes of Conformal Cooling Channel on the Parameters of Injection Molding

Cooling system improvement is important in injection molding to get better quality and productivity. The aim of this paper was to compare the different shapes of the conformal cooling channels (CCC) with constant surface area and CCC with constant volume in injection molding using Mold-flow Insight 2016 software. Also the CCC results were compared with conventional cooling channels. Four different shapes of the CCC such as circular, elliptical, rectangular and semi-circular were proposed. The locations of the cooling channels were also kept constant. The results in terms of cooling time, cycle time reduction and improvement in quality of the product shows that no significant effect of CCC’s shapes when surface area of CCC kept constant. On the other hand the rectangular CCC shows better result as compared to other shapes of CCC when volume of CCC were kept constant.