非均匀壁厚塑件的充填不平衡现象

壁厚不均是引起注塑制品缺陷的重要原因之一。为研究壁厚对注塑模内熔体充填平衡性的影响,文章应用可视化实验和数值模拟的方法,以壁厚串联式和壁厚并联式2种结构作为模型,分别对其充填规律进行分析。研究发现:塑件壁厚的不均匀性对注塑流动过程影响很大,不同壁厚区域的熔体会有明显速度差,成型制品易产生熔接线、收缩、应力集中等缺陷。     

壁厚塑件翘曲优化方法研究及应用

为了降低翘曲变形对壁厚塑件质量的影响,利用注塑仿真对塑件进行模拟,并结合正交试验的直观分析和方差分析方法对注塑工艺参数进行优化。结果表明,当模具温度70℃、熔体温度220℃、保压压力为注射压力的120%、冷却时间15s、保压时间30s及注射时间4s时,塑件翘曲量最小,熔体温度对塑件翘曲影响最大,模具温度对翘曲影响最小。     

路由器不对称型腔注塑模CAE优化设计

基于模流分析技术,利用Moldflow软件对路由器注塑过程进行数值模拟。根据浇口匹配性结果,设计了顶进浇和侧进浇2种浇注系统,对比填充时间、流动前沿温度、注射压力、气穴、熔接痕等结果确定了侧进浇方案;对异形型腔成型时的不对称流动进行了流道平衡的分析,优化了流道截面尺寸,减少了流道料流量,实现了注塑平衡,保证了产品质量的均匀性;验证了冷却系统方案;对产品的翘曲情况进行了分析,得到影响塑件变形的主要因素为不均匀收缩,通过改进保压设定来改善翘曲,选择阶梯递减保压的方法并延长保压时间,减少了翘曲变形量,降低了产品各部分体积的收缩差异。实践证明,模具CAE技术对模具结构设计与注塑工艺的制定具有指导作用。     

工艺参数对水辅注塑弯管壁厚的影响

利用华南理工大学自主研发的注水系统和水辅注塑弯管模具,研究了熔体温度、模具温度、注水延迟时间、熔体注射量、注水压力、注水温度、熔体注射速率和熔体注射压力等8个水辅成型主要工艺参数对聚丙烯制品壁厚偏差率的影响,并分析了影响机理。结果表明,部分工艺参数对于制品弯曲段的壁厚偏差率有影响;增加注水延迟时间,降低注水压力和模具温度,短射填充区的制品壁厚的偏差率有所减小;提高熔体温度,壁厚偏差率的波动幅度增大。     

微注射成型工艺的实验研究

设计了微注射模具的变温系统,加工了通道宽度分别为500μm和100μm的哑铃形微型腔。在此基础上,基于Taguchi实验设计方法进行了成型工艺实验。结合微尺度下熔体充模流动理论及微尺度效应,研究了工艺参数及其交互作用对微结构塑件成型质量的影响规律。实验结果表明,随着微结构塑件特征尺寸的减小,注射压力和模具温度对填充率的影响明显增强;熔体温度对填充率的影响程度有所增加;注射行程对填充率的影响程度有所降低;保压压力和保压时间对填充率的影响相对不明显。     

壁厚塑件收缩率最优化控制方法研究及应用

针对壁厚注塑件成型中的收缩现象,分析影响塑件收缩的主要因素,综合运用注塑仿真和正交设计安排合理的试验方案,通过极差分析和方差分析获得1组最优工艺参数组合,并对其进行仿真验证。结果表明,当成型材料为Lustran ABS Elite HH 1827,熔体温度为200℃,模具温度为80℃,保压压力为注射压力的100%,保压时间为15s,冷却时间为25 s,注射时间为3 s时,塑件收缩率最小,熔体温度对塑件收缩变形影响最大。     

薄壁塑件注塑成型和注塑压缩成型工艺对比分析

基于Moldflow 2018软件对薄壁塑件进行注塑成型和注塑压缩成型模拟,分别从V/P切换时的压力、填充末端压力、流动前沿温度、平均体积收缩率、气穴、熔接线和翘曲变形等方面进行对比分析。结果表明:采用注塑压缩成型工艺加工的薄壁塑件质量优于由注塑成型工艺得到的薄壁塑件,该对比分析结果对薄壁塑件的实际加工具有一定的指导意义。     

工艺参数对溢流法水辅注塑残余壁厚的影响

残余壁厚是影响短纤维增强复合材料水辅助注射成型塑件力学性能的重要指标,与工艺参数存在非线性关系。对溢流法水辅助注射成型进行了数值模拟,中心复合设计方法进行实验设计并获取了残余壁厚的样本数据,采用线性回归方法建立残余壁厚与工艺参数间的响应面多元二次代理模型,通过方差分析研究了残余壁厚对熔体温度、模具温度、延迟时间、注水压力及注水温度的敏感性,并分析参数交互作用对残余壁厚的影响。研究结果表明,注水压力、延迟时间及注水温度是影响残余壁厚的主要参数;随着注水压力的增大,残余壁厚值逐渐减小,但是,随着延迟时间的延长和注水温度的升高,残余壁厚值逐渐增大。     

基于MPI平台随身听面板注塑成型优化设计

运用MoldflowMPI软件对随身听面板的注塑成型进行仿真，获得流动过程中的流动前沿温度、最大注射压力、注射时间等参数，预测注塑成型质量。通过比较四种不同浇注系统注塑成型流动模拟结果，得出了浇注系统的最优布局以及合理的工艺参数；同时仿真冷却效果，优化了模具冷却管道设计。根据以上的分析结果，确定了最佳的注射模结构和成型工艺，成功地避免了塑件注塑成型出现的缺陷，为生产优质塑件提供了强有力的保障。     

薄壁注塑工艺的研究

通过分析壁厚小于1mm或者流长比L/t150的薄壁塑料件注塑成型特点,发现影响注塑效果的主要因素:(1)注塑材料由于壁厚薄而提前冷却,进而降低注塑材料的流动性,导致填充不完整等缺陷;(2)由于冷却不均,导致注塑件翘曲。从塑料选择、模具设计和注塑成型过程等探讨如何避免这些缺陷产生。     

薄壁塑料件注塑模具设计

分析薄壁塑料件的设计过程,重点阐述根据模具结构、塑料件成型工艺、塑料件表面质量等来选择进胶方式和位置.通过优化塑料件壁厚和模具结构,实现生产可靠、尺寸稳定,质量满足要求,并总结此类塑料件的模具设计要点.     

多级注射在精密塑件成型中的应用

介绍了在精密塑件成型中制定完整合理的多级注塑工艺参数的步骤,并结合实例探讨了注塑工艺的各要素对产品外观质量、内应力、尺寸等的影响。结果表明、通过准确地调整各段压力、速度和行程可显著改善制品外观,有效消除制品内应力。     

Isothermal gas-assisted displacement of viscoplastic liquids in tubes

Isothermal experiments on gas-assisted displacement of viscoplastic liquids in tubes show that a liquid coating remains on the tube wall. The thickness of this coating approaches 0.35 of the tube radius at high gas penetration rates, the asymptotic limit previously observed for Newtonian liquids. At low gas penetration rates, the viscoplastic coating is much thinner than its Newtonian counterpart. During the displacement process, the gas front moves faster than the liquid front and, prior to blowout, it rapidly accelerates as the amount of liquid downstream of the gas is depleted by the liquid coating. Based on these observations, a simple isothermal model is developed to describe the gas-liquid dynamics. This model provides an insight into the gas-assisted injection molding process in which the injection of molten plastic into a mold is assisted by a pressurized gas. In particular, the results show that the wall thickness around the hollow cores in gas-assisted parts is set during processing by the solid skin and a thick molten layer. The thickness of the molten layer depends on the gas penetration rate and the viscous behavior of the molten plastic. By coupling the isothermal model with a one-dimensional heat-transfer analysis, the gas penetration rate is shown to be several orders of magnitude higher than the plastic freezing rate, so that most of the heat transfer between the melt and the gas occurs after the mold is filled.     

塑料黏度和制品壁厚对夹芯注射芯层穿透效果的影响研究

通过Moldflow软件对桶形塑件进行了夹芯注射模拟仿真分析，研究了芯/壳层材料黏度比和制品壁厚对夹芯注射制品芯层穿透长度、芯层厚度和芯层分布均匀性的影响。结果表明，在成型工艺参数相同的情况下，随着芯/壳层黏度比的增大，芯层穿透长度比按照1.41 %~1.67 %的倍率对应减小，芯层厚度因子均值按照1.76 %~2.28 %的倍率对应增大，芯层厚度因子偏差按照1.91 %~2.66 %的倍率对应增大，芯层厚度分布均匀性有所下降；制品壁厚每增加1 mm，芯层穿透长度比减小1 %~2 %，芯层厚度因子均值增大6 %左右，芯层厚度因子偏差增大10 %左右。     

两极控制图在注塑瓶盖壁厚控制中的应用

针对注塑瓶盖壁厚控制的特点,介绍了统计过程控制(SPC)中的均值-极差(x-R)控制图在塑料瓶盖壁厚控制中的局限性,将两极(L-s)控制图与均值-极差控制图进行了比较,阐述了两极控制图在塑料瓶盖壁厚控制中的优越性,论述了两极控制图的构造原理和控制限计算方法,提出了两极控制图在注塑瓶盖壁厚控制中的应用,并在对两极控制图分析的基础上,对注塑成型的过程能力进行分析和改善。     

薄壁光盘片架注射成型应力翘曲的数值模拟与分析

分析了注射成型过程中影响薄壁制品应力翘曲的因素,给出了注射成型时制品翘曲变形的数学模型及其求解方法.利用数值模拟的方法,模拟出光盘片架注塑过程中的不同模具设计和工艺条件对其翘曲变形程度的影响.根据模拟结果,分析出在原材料和制品结构确定的情况下,流动不平衡和冷却不均衡是影响薄壁光盘片架应力翘曲的主要因素,提出了解决应力翘...     

溢流法水辅注塑中注水参数对水穿透的影响分析

借助外挂有自主研发的注水系统及模具的注塑系统,采用单因素法实验分析了注水压力、注水温度和注水延迟时间等注水参数对水穿透及产品品质的影响规律及机理。研究发现,注水压力越大,试样残余壁厚越薄,内壁面也更加的光亮;低注水压力下,水的穿透容易出现界面不稳定现象,注水压力越高,水的穿透居中性越好;注水温度对试样残余壁厚的影响不明显;注水延迟时间增加,试样残余壁厚增加,且能有效削弱低注水压力下水穿透的界面不稳定现象。     

Graphene coating assisted injection molding of ultra‐thin thermoplastics

High strength light weight parts are critical for the development of new technologies, particularly electronic devices, such as laptop computers, smart phones, and tablet devices. Injection molded plastics and composites are excellent choices for mass producing such parts. As the part thickness decreases from traditional injection molding (>2 mm thickness) to thin wall molding (～1 mm thickness), and lastly, to ultra‐thin wall molding (<0.5 mm thickness), avoiding incomplete filling (short shots) becomes more challenging. Even though, methods exist today for molding thin‐wall plastic parts (i.e., fast heating/fast cooling injection molding), they require multiple steps resulting in a noncost efficient process. In this article, we demonstrate the technical feasibility of using graphene coating to facilitate flow, by promoting slip at the mold walls. We evaluate the influence of coated and uncoated mold inserts on fiber orientation. We present experimental results using un‐reinforced polypropylene and a 40% by weight carbon fiber reinforced polycarbonate/acrylonitrile butadiene styrene. POLYM. ENG. SCI., 55:1374–1381, 2015. © 2015 Society of Plastics Engineers     

注塑成型熔接线截面熔接过程数值模拟

在多浇口和带嵌件注塑制品的成型过程中必然存在熔体的熔接过程,从而形成熔接线。熔接线沿厚度方向的熔接过程是影响该区域的力学强度以及纤维取向等制品性能的重要因素。本文采用有限元法针对注塑制品的典型截面建立数学模型,采用T6P3单元(速度二次插值,压力线性插值),数值模拟了注塑制品熔接线的截面熔接过程。通过等厚度截面和非等厚度截面两个算例,给出了两股熔体熔接过程中的截面速度场和压力场分布。讨论了熔接线区域的壁厚均匀程度对熔接过程的影响。该计算结果可以为制品力学性能以及纤维取向等数值模拟提供数据支持。     

Gas assisted injection molding of a handle: Three‐dimensional simulation and experimental verification

Methods implemented in a three‐dimensional finite element code for the simulation of gas assisted injection molding are described, and predictions compared with the results of molding trials. The emphasis is on prediction of primary gas penetration and plastic wall thickness, including the effects of cooling during a delay before gas injection. For the latter, time dependent heat transfer coefficients at the cavity surface are used, determined in a separate analysis of transient heat conduction through the plastic and the mold tool to the circulating coolant. This shows how the initial value of 25,000 W/m²K falls by about an order of magnitude during the first few seconds of cooling, and also how values vary from cycle to cycle as steady periodic conditions are approached. For a tubular handle molded in polystyrene, with melt flow modeled by a Cross WLF model, comparisons of simulations with sectioned parts show excellent prediction of wall thickness and its variation circumferentially and in bends. The increase in wall thickness due to cooling during a gas delay is accurately modeled, as is the occurrence of a blow out. POLYM. ENG. SCI. 45:1049–1058, 2005. © 2005 Society of Plastics Engineers