气体辅助注射成型工艺参数优化研究

为了解决气体辅助注射成型(GAIM)中制品所出现的缺陷,采用数值模拟方法对影响制品质量的工艺参数进行了优化研究.首先,建立GAIM过程的数学模型,得出影响GAIM制品质量的主要工艺因素;随后,利用数值模拟法分析熔体预注射量、熔体/气体延迟时间、充气压力与熔体注射温度等关键工艺因素与GAIM制品缺陷的关系;最后,基于数值模拟分析结果,对GAIM制品的工艺参数进行了优化选择与设定.     

基于Moldflow的竖梁基座气体辅助注射成型工艺优化

通过Moldflow软件对家电产品零件竖梁基座进行了气体辅助注射成型(GAIM)过程模拟仿真,并对比了不同工艺参数方案,优化得出了较好的气道布局和气体穿透效果,能够有效避免表面缩痕等产品缺陷,可以为模具设计及GAIM提供指导。     

聚碳酸酯气体辅助注射成型制品内应力分布及改善工艺

聚碳酸酯(PC)注塑制品出模后在无外加约束条件下内部应力得不到松弛释放,易导致制品产生开裂,严重影响制品的服役性能。为探究PC制品内应力分布规律,找到有效降低内应力的工艺措施,基于气体辅助注射成型(GAIM)工艺和自行设计制造的带有半圆形加强筋的平板试验模具,结合光弹法和溶剂检测法,研究GAIM制品内应力的分布特点,讨论注气压力和气体保压压力两种工艺参数对GAIM制品内应力的影响规律,提出两种改善制品内应力的工艺方法。研究发现：通过光弹法观测到的应力条纹分布与溶剂浸泡后的裂纹开裂区域一致,即GAIM制品末端及边缘处内应力较大,沿气道两侧应力分布较均匀;较高的注气压力和较低的气体保压压力可以更加有效减小GAIM制品的内应力;通过对GAIM制品24 h即时退火和延长二次注气的卸压时间可以有效降低制品内应力。     

气体辅助注射成型中溢料井对翘曲的影响

采用数值模拟和正交实验方法对聚丙烯(PP)气体辅助注射成型(GAIM)制品的翘曲缺陷进行分析,分别研究了气体注射延迟时间、气体注射压力等工艺参数以及设计辅助溢料井结构影响因素之间的交互作用对GAIM制品翘曲变形缺陷的影响。结果表明,气体注射压力与溢料井结构的相互关系是影响翘曲程度的关键;选择合适的注射压力和设计辅助溢料井结构可以显著降低制品翘曲变形的程度。     

不同气体流动模式下的气体辅助注射成型——隐式直接算法在温度场模拟中的应用

对气辅成型冷却过程的温度场进行了数据模拟,通过对持续注射氮气聚合物气体辅助注射成型(GAIM)冷却过程的合理假设,采用结晶温度区间的平均散热代替结晶潜热和第三类对流传热边界条件,使用MATLAB对高密度聚乙烯（PE-HD）GAIM冷却过程进行了数据模拟;通过实验测定了不同注射氮气压力下的流速并验证模拟温度场。结果表明：冷却温度场的模拟和实测值基本吻合,其模拟结果对于制件多层次结构的预测和气辅工艺参数的优化有重要的指导意义。     

气体辅助注射成型技术进展

详细介绍了气体辅助注射成型(GAIM)工艺过程及其装置,阐述了它在实际应用中的优缺点、关键性技术问题以及近年来GAIM技术的应用状况,其中也提出了自主开发研制的GAIM设备及其工艺的研究情况.     

气体辅助注射成型聚乙烯制品的结晶形态及性能

介绍了气体辅助注射成型(GAIM)过程中聚乙烯分子参数和成型条件对制品结晶形态的影响以及结晶形态与力学性能之间的关系。GAIM成型过程中熔体短射和气体多次穿透引起的强剪切场使聚乙烯分子链沿流动方向取向,经独特的冷却过程后制品内形成了多层次形态结构。最后结合聚乙烯分子参数和GAIM成型过程探讨了多层次形态结构的形成机理。     

不同截面型腔的溢流法流体辅助注塑工艺的实验分析

基于自行构建的流体辅助注塑实验平台,对5种不同截面型腔管件的溢流法气体辅助注塑(GAIM)和水辅助注塑(WAIM)进行了实验研究。研究了辅助介质对管件流体穿透截面形状、残余壁厚大小和流体穿透率的影响规律以及工艺参数对流体穿透率的影响规律,并分析了其影响机理。实验发现:气体的穿透截面趋于型腔截面形状,水的穿透截面趋于圆形;GAIM的五截面管件的最小残余壁厚均大于WAIM,最大残余壁厚均随着内切圆圆心到壁面的最大距离的减小而减小;气体的穿透率较水的穿透率小,均随着圆率的增加而增加,随气体/水注射压力的增加而增加,随气体/水注射延迟时间的增加而减小,随熔体注射温度的增加而有所增加。这些发现为GAIM和WAIM制品截面设计及工艺参数调节提供了参考。     

成型工艺对短玻璃纤维增强聚丙烯注塑管件的壁厚分布及玻璃纤维取向的影响

以气体辅助注射成型(GAIM)、水辅助注射成型(WAIM)、气体驱动弹头辅助注射成型(G-PAIM)及水驱动弹头辅助注射成型(W-PAIM)制备了一系列短玻璃纤维增强聚丙烯弯形管件,对比了各成型工艺对其管件壁厚及玻璃纤维取向分布的影响.结果表明,以管件总体壁厚大小排序为GAIM>WAIM>W-PAIM>G-PAIM,其...     

基于正交试验的气体辅助注射成型工艺参数优化

以21英寸彩电前壳为例,将Moldflow 2010作为CAE模拟试验平台,以熔体温度、模具温度、熔体注射时间、气体延迟时间、气体压力为关键工艺因素,考察了气体辅助注射成型时制品的翘曲变形量和气体穿透情况.采用正交试验法及极差分析法对Moldflow模拟试验结果进行分析,确定并验证了较优工艺参数组合的正确性.     

气辅成型过程气体穿透行为与工艺参数优化的试验研究

基于带平板的回形管式气体辅助成型样件对气体穿透行为和残余壁厚与气辅工艺参数的关系进行了研究分析.试验结果表明,气辅工艺参数如气体延迟时间、气体注射压力和熔体预注射量是影响气体辅助成型中气体穿透长度和残余壁厚的重要因素,而各参数间的交互作用致使气体穿透与残余壁厚的变化趋势更为复杂.     

气辅注射成型圆管制品中空率

气体辅助注射成型的工艺参数与最后制件的中空程度有直接的关系。采用计算机模拟技术;分析了熔体温度、模具温度、气体延迟时间、预注射量和进气压力对中空率的影响。得到预注射量和进气压力对中空率的变化最为敏感;熔体温度升到一定范围后对中空率没有影响;对于圆管制件;气体延迟时间对中空率影响不明显的结论。     

气辅成型过程气体穿透行为

对气体辅助注射成型过程在不同工艺参数设定下的气体穿透行为进行研究,通过实验对延迟时间、熔体的注射量,以及延迟时间与注射压力间的交互作用对气体穿透长度的影响进行了讨论,并对“无进气点”进行了讨论分析。     

Temperature and shear rate distributions of gas-assisted injection molded (GAIM) polypropylene and the application in forecast of cooling time

An umbrella handle product of polypropylene molded by gas-assisted injection molding (GAIM) was studied from both aspects: theoretical modeling and simulation as well as in situ temperature measurement. The simulation was primarily through the use of the commercial software Moldflow (version 6.1) coupled with enthalpy transformation method (ETM) in an attempt to investigate the shear rate and temperature fields during GAIM process. A four-parameter model (FPM) was used to nonlinearly fit the temperature decays during the GAIM cooling stage on the basis of a three-parameter model (TPM) raised previously in our group. The FPM showed perfect fitting effect as well as presented fairly acceptable cooling time (t_c) prediction in comparison to experimental data, which could better reflect the nature of crystalline polymers during melt crystallization process. The understanding of the shear rate and temperature fields would be of practical importance to the further research on relationship of “processing–structure–property” as well as the optimization of cooling parameters for industrial GAIM operations of crystalline polymers. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 47390.     

工艺参数交互作用对气辅成型制品质量的影响研究

针对以往有关工艺参数间的交互作用对注塑制品质量影响的研究较少的现象,以气体辅助注射成型某半圆形加强筋截面制品为例,运用正交试验和交互作用图筛选出影响气体穿透率和气指效应程度的交互影响因素,并基于交互效应值得出影响气体穿透率的最主要的交互因素是熔体温度和延迟时间,影响气指效应程度的最主要因素是熔体温度和注气压力,最后结合单因素试验对相应指标进行了分析。     

Three‐dimensional simulation of primary and secondary penetration in a clip‐shaped square tube during a gas‐assisted injection molding process

This article proposes a generalized Newtonian model to predict the three‐dimensional gas penetration phenomenon in the GAIM process, where the gas and melt compressibility are both taken into account and hence the primary and secondary penetrations in GAIM processes are able to be quantitatively predicted. Additionally, an incompressible model requiring no outflow boundary is also presented to emphasis the influence of gas compressibility on the primary penetration. Based on a finite volume discretization, the proposed numerical model solves the complete momentum equation with two front transport equations, which are employed to track the gas/melt and air/melt interfaces. The modified Cross‐WLF model is adopted to describe the melt rheological behavior. The two‐domain modified Tait equation is exploited to represent the melt compressibility, while a polytropic model is employed to express the gas compressibility. The proposed schemes are quantitatively validated by the gas penetration characteristics in a clip‐shaped square tube, where good prediction accuracy is obtained. The influences of five major molding parameters, such as the injection pressure, mold temperature, melt temperature, delay time, and melt material on the gas penetration characteristics in the same clip‐shaped square tube via the proposed numerical approach are extensively presented and discussed. POLYM. ENG. SCI., 2008. © 2008 Society of Plastics Engineers     

优化带加强筋ABS材料制件沉降斑的气体辅助成型技术

详细介绍了气体辅助注射成型的物理过程及其关键工艺参数对成型的影响。以带加强筋的绣花机外壳为例,考察了传统注射成型与气体辅助注射成型的优缺点。针对气体辅助注射引入的新工艺参数,介绍了一种CAE技术与统计学的Taguchi正交实验相结合的方法,设计L9(34)正交实验表在可成型范围内寻求最优工艺参数。结果表明,气体辅助技术能减少原料,对有加强筋的制件能有效地去除沉降斑、减弱不均匀收缩及减少内应力,大大改善制件的表面质量,增强制件尺寸的稳定性。     

基于气体穿透效果数值模拟的气体辅助注射成型工艺优化

对气体辅助注射成型工艺进行分析，阐述了气体辅助注射成型的关键技术要求在分析熔料流动、气体穿透物理模型的基础上，探讨了气体辅助注射成型数值分析的实现原理运用MPI／Gas模块对一T型支架进行了气体辅助注射成型CAE分析，模拟不同工艺条件下的气体穿透效果，确定了合理的工艺参数。