注塑流动与传热分析的自适应隐式控制体积法

在注塑流动与传热分析中采用自适应隐式控制体积法,利用自动控制的参数识别方法来自动调节时间步长,在每个时间步长流动将向前推进大约半个单元大小的距离,厚度方向的温度采用契比雪夫配点法进行计算,压力方程的求解方法是预条件共轭梯度法。计算结果表明,自适应隐式控制体积法的时间复杂度是结点数目的平方,而且1h之内可以求解10000结点规模的问题。     

塑料注射充模过程流动分析的隐式控制体积法

为了改善充模过程流动分析隐式方法的迭代过程,提出了一种基于界面更新的隐式方法。该方法只对已注满结点进行求解,然后更新界面结点的体积函数以便决定是否要更新界面。计算表明了隐式方法性能良好,计算速度比显式方法有量级程度的改进。     

充模过程Foumtain区的流动分析

提出了一种研究和分析注塑充模过程中Ｆｏｕｎｔａｉｎ（喷泉）区流动的方法，得到充模过程的流线图、速度分布和压力分布的图形，从而使得充模过程数值化，对确定工艺条件和提高产品的产量和质量都有实际意义。     

注射成型充模流动模拟的边界元方法

有限差分法和有限元法用于注射成型充模过程数值模拟时，迭代过程和区域积分不可避免。本文通过对充模过程非线性压力控制方程的合理变换，将边界元方法引入充模过程的数值模拟，从而有效地避免复杂的迭代过程和区域积分。     

橡胶注射充模过程的数值分析

借鉴塑料熔融注射技术，研究了胶料粘弹性引起的入口附加压力降和固体壁面滑移速度对充模过程的影响，从而建立了橡胶在薄矩形模腔内充模流动的数学模型。采用有限单元和有限差分混合方法求数值解。通过计算程序预测了充模过程中前锋线的移动及流动场，并根据模拟计算结果，分析讨论了各因素对充模压力的影响。     

注射充模过程的压力求解方法及其比较

提出了一个LU局部分解方法来求解注射充模过程的压力方程,并与其他迭代方法进行了比较。LU局部分解法是当矩阵在逐渐变大时,保留已经分解的部分,只对新增加的部分进行分解,因此相当于只对最后的稀疏矩阵进行了分解。计算表明,LU局部分解法比预条件共轭梯度法快大约1个量级,而预条件共轭梯度方法又比超松弛迭代法快大约1个量级。     

气体辅助注射成型充模流动CAE技术

在对气体辅助注射成型充填过程进行流动分析的基础上,开发了气体辅助注射成型充模流动ＣＡＥ软件,并给出了典型算例进行验证。     

充模过程Fountain区的流动分析

提出了一种研究和分析注塑充模过程中Fountain(喷泉)区流动的方法,得到充模过程的流线图、速度分布和压力分布的图形,从而使得充模过程数值化,对确定工艺条件和提高产品的产量和质量都有实际意义。     

聚氨酯反应注射成型充模流动研究

聚氨酯原料体系反应注射成型（ＲＩＭ）制品在汽车构件、商用机器外壳等制造方面得到越业越广泛的应用，同时ＲＩＭ制品也朝着体积大、注射速度快的方向发展。但目前在模具设计及工艺参数选择中仍采用经验或尝试的方法，耗费大量人力物力。为此，本文对长扁平板模聚氨酯反应注射成型（ＲＩＭ）充模流动过程进行了实验研究并建立了计算模型。得出的压力计算公式与实验结果进行了对比。结果表明在弃模时间ｔｆ远小于凝胶时间ｔｑｍ时充     

注射成型充模区的流变分析

根据流变过程中的连续方程、能量方程、动量方程,对长条形模腔充模过程进行流变理论分析,得出最小充模压力降△Pmin最佳的注射速率Qo,最小注射速率Qmin的计算公式,这对于注塑制品的模具设计,成型工艺条件的控制具有重要意义。     

顺序共注射成型充填过程的数值模拟

基于Hele Shaw流动模型,推导出顺序共注射成型充填过程的数值模型;并引入厚度分数,采用控制体积法来实现运动界面的追踪。数值模拟结果与moldflow的模拟结果相吻合,并且能够正确反映芯皮层熔体黏度比对注射压力和界面形貌的影响。     

塑料动态注射充模过程工艺参数的优化研究

运用了Taguchi方法研究了PP动态注射成型工艺参数对制品性能的影响。研究结果表明，在注射速度、保压压力、振动频率与振幅这四个工艺参数中，在所设定的工艺范围内，对制品性能影响比较明显的是振动频率与振幅。PP试样的冲击强度随振动频率改变而改变，且在10Hz左右存在一个最佳状态，冲击强度可以增加42％。拉伸性能随着振幅的增加基本上呈上升的趋势，极限拉伸应力最大增加8％，弹性模量最大可增加18．7％。在优化的振动工艺参数下，即在1～5Hz的频率段振幅对制品的拉伸性能的影响较之明显，在7～15Hz的频率段振动频率对制品的冲击性能的影响较显著。     

注射成型充填不平衡分析及流道设计改进

针对注射成型一模多腔充填不平衡问题, 通过简化模型及数值模拟分析,得出由于流道中熔体剪切摩擦产生的黏性耗散热不同,会导致流道中流场分布不同,引起对称型腔不能同时充满。在此基础上,在流道分级部位增加不同几何形状凹槽,改变分流道入口部位熔体温度场。数值模拟结果表明,熔体能够几乎同时充满两个模具型腔,较大程度上改善了一模多腔不平衡现象,提高塑件质量一致性。     

注射成型机模板的可靠性设计

以实例进行注射成型机模板的强度和刚度可靠性设计，介绍了模板以P－S－N近似线图进行疲劳强度计算，按照应力－刚度模型进行刚度可靠性的设计方法，对注射成型机设计有一定的参考价值。     

带筋注塑制品截面充填过程数值模拟

采用有限元法,模拟计算了带加强筋的注塑制品截面充填过程的流场。通过设计两个算例,模拟得到带加强筋的注塑制品截面充填过程中其厚度方向上的速度场、压力场、熔体前沿以及速度和压力的变化历史。由速度场的变化历史特别是剪切历史可以得到流动诱导的纤维取向分布。     

注水参数对水辅助注射成型充填过程影响的数值模拟

建立水辅助注射成型二维、瞬态、非定常流动模型,采用黏度幂律模型,在k ω湍流模型下,充分考虑注射水的湍流特性以及熔体前沿的喷注效应,采用有限体积法（VOF）对充填过程中的注水速度、注水温度和注水延迟时间等注水控制参数的影响进行数值模拟。结果表明,注水速度的增加会增加水在熔体中的穿透长度,并且会减小残余壁厚;注水温度对水的穿透长度和残余壁厚的影响均不显著;随着注水延迟时间的增长,水的穿透长度和残余壁厚均有增加的趋势。     

水辅助共注射成型充填过程的数值模拟研究

基于黏度幂率模型,建立了水辅共注成型充填流动过程的瞬态、纯薪性、非等温的理论模型,并采用有限体积法对水辅共注成型过程进行数值模拟。研究了内外层注射量、内外层熔体流变指数比、注水温度、注水速度、注水延迟时间、内层熔体温度和模壁温度等因素对充填过程的影响规律,并根据流变学理论阐述了其影响机理。     

微流控芯片注射成型过程的数值模拟研究

以生物测试上广泛使用的微流控芯片为研究对象,研究使用聚合物微型注塑方法进行类似产品大规模、批量化生产的可能性。在建立微流控芯片结构模型的基础上,运用聚合物成型分析软件Moldllow对其在不同工艺参数下的成型过程进行了系统研究。结果表明,熔体温度的改变对充填时间的影响甚微,充填时间随着注射速度的增加而明显缩短,注射压力随熔体温度的增加而减小,随注射速度的增加而增加。增加熔体温度和注射速度可以降低翘曲变形。