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。     

汽车后视镜壳体多级注射成型技术研究

目的 研究多级注射成型技术对汽车后视镜壳体成型收缩率的影响。方法 利用SPSS软件进行八因素四水平的正交试验设计并进行生产试验,研究熔体温度、保压压力、保压时间、一级注射速率、二级注射速率、三级注射速率、四级注射速率、五级注射速率等8个因素对壳体成型收缩率的影响。结果 一级注射速率对收缩率的影响最大,其次是保压时间、二级注射率和熔体温度,四级注射速率和保压压力的极差数值较小,对收缩率的影响较小。结论 最优的工艺参数如下:熔体温度为220 ℃,保压压力为50 MPa,保压时间为5 s,一、二、三、四、五级注射速率分别为30%、40%、85%、50%、20%。     

温压法制备铜铅轴承合金的研究

通过温压工艺制备了铜铅轴承合金材料 ,研究了温压成形温度和压力等因素对压坯致密化和烧结体性能的影响。结果表明 ,温压成形时可用经典的压制方程来描述粉末体的压形规律。温压温度的选择对压坯及烧结体的性能都有明显的影响 ,在合适的工艺条件下 ,温压法较冷压烧结法可制得更高密度和性能的铜铅轴承合金材料。     

温压法制备铜铅轴承合金的研究

通过温压工艺制备了铜铅轴承合金材料，研究了温压成型温度和压力等因素对压坯致密化和烧结体性能的影响，结果表明，温压成形时可经典的压制议程来描述粉末体的压形规律，温压温度的选择对压坯及烧结体的性能都有明显的影响，在合适的工艺条件下，温压法较冷压烧结法可制得更高密度的铜铅轴承合金材料。     

模具温度对高光成型制品收缩影响试验

以自主开发的车载蓝牙外壳模具和温控辅助装置为试验基础,对模具温度对高光制品成型收缩影响规律、不同模温条件下其它参数对制品收缩影响规律、及保证相同品质条件下各参数随模温变化规律进行试验研究。结果表明,模具温度对制品收缩影响最主要特点是当模温提升至塑料热变形温度之后制品线收缩率明显减小;在相同模温条件下,压力和温度因素对制品收缩影响显著,而时间因素影响甚微;随着模温的逐步提升,在熔体温度、注射压力一定条件下,制品线收缩率呈小幅减小趋势,而对于保压压力、保压时间或冷却时间则呈"V"字型小幅波动变化。     

基于AUTOFORM模拟的顶盖前边梁加强板热冲压工艺

目的 研究顶盖前边梁加强板热冲压成形过程中不同参数对零件成形的影响规律,为生产提供技术指导。方法 通过AUTOFORM模拟零件热成形过程,并对模拟结果对比分析,得到了板料尺寸、成形温度、保压时间、成形压力、冷却时间等工艺参数对成形性能的影响。结果 优化了板料尺寸及板料定位,并通过调节模具间隙保证了零件的成形性,得到零件最大减薄率小于15%,平均抗拉强度达到1450 MPa,平均硬度达到HV475,从而确定了顶盖前边梁加强板的热冲压工艺。结论 结合此有限元分析方法试制出抗拉强度大于1450 MPa的合格零件,为此类零件批量化生产提供理论依据。     

基于CAE耦合分析的注塑件熔接痕性能优化

采用Moldflow对注塑件的熔接痕进行CAE模拟,将Moldflow模拟注射成形后的结果数据导入到Algor中对制件做特征值屈曲分析,并将屈曲载荷因子作为注塑件熔接痕性能的评价指标。通过正交试验,分析了熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间对制件屈曲载荷因子的影响。结果表明：熔体温度对熔接痕力学性能的影响最为显著,保压时间和模具温度次之,保压压力的影响最小。     

工艺参数对楔横轧42CrMo/Q235复合材料层合轴厚径比的影响

借助ANSYS/LS-DYNA软件,建立楔横轧层合轴有限元模型,根据四因素三水平的正交实验进行部分厚径比轧制实验。通过有限元数值模拟,分析工艺参数成形角、展宽角、断面收缩率和轧制温度对厚径比的影响规律。结果表明:轧制实验结果和有限元模拟的结果相符合,有限元模型可以用来预测厚径比。厚径比随着展宽角的增大先迅速下降,后缓慢下降;随着轧制温度的增大先增加,后缓慢增加;随着断面收缩率的增大先缓慢增加,后趋于平缓;随着成形角的增大变化不明显。对厚径比的影响主次为:展宽角、轧制温度、断面收缩率、成形角。研究结果有助于指导层合轴覆材厚度和基材半径尺寸的调控与设计。     

8YSZ陶瓷成型与烧结工艺的优化

为了改善8YSZ陶瓷的力学性能,以8YSZ双粒度粉体为研究对象,对其进行干压成型、无压烧结实验。对成型压力、保压时间及黏结剂用量等成型工艺参数进行了优化;利用正交实验对烧结方案进行了设计,讨论了烧结温度、升温速率、保温时间、烧结方式等烧结工艺参数对8YSZ陶瓷烧结性能和力学性能的影响,并优化出其烧结工艺参数。结果表明:选取PVA加入量10%(质量分数)、成型压力10MPa、保压时间30s的成型工艺参数,可压制出相对密度为54.9%的陶瓷坯体;选取烧结温度1500℃,保温时间4h,升温速率5℃/min,烧结方式裸烧的烧结工艺参数,可制备出相对密度为98.3%,抗弯强度为100.3MPa的8YSZ陶瓷。     

二次注射成型工艺参数对PMMA-PC复合平板翘曲的影响

研究了基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)两种材料的二次注射成型中不同工艺参数,包括保压压力、保压时间、熔体温度、模具温度及注射速率等对PMMA-PC复合平板制件翘曲量的影响。结果表明:随保压压力的增大,翘曲量呈现先减小后增大趋势;保压时间的延长则有利于减少复合平板的翘曲量,增加熔体温度和注射速率会增大复合平板的翘曲量。模具温度的升高会使复合平板的翘曲变形方向朝PMMA侧逐渐增大,模内不对称冷却引起复合平板内部的残余热应力成为翘曲量增大的主要原因,当模具温度为90℃时,复合平板基本无翘曲。所研究的工艺参数中,模具温度和保压时间对复合平板的翘曲影响最为显著。     

气相防锈热收缩包装技术应用于核电设备防锈

目的 介绍气相防锈热收缩包装技术,并应用该技术解决大型核电金属设备在三年期封存过程中的锈蚀问题。方法 以气相防锈热收缩薄膜为核心的组合封存技术对大型核电设备进行三年期的封存防锈,并对气相防锈热收缩包装技术在现场应用的效果进行评价。结果 通过现场应用效果验证,采用气相防锈热收缩包装技术进行三年期组合封存的核电设备未发生锈蚀,核电金属设备表面与三年前无明显差别,光洁如新,防锈效果优异。结论 气相防锈热收缩包装技术是实现大型核电金属设备在库房内三年期封存防锈的一种有效方法,操作工艺简单、防锈材料易去除。     

Reducing shrinkage in injection moldings via the Taguchi, ANOVA and neural network methods

Plastic injection molding is suitable for mass production articles since complex geometries can be obtained in a single production step. However, the difficulty in setting optimal process conditions may cause defects in parts, such as shrinkage. In this study, optimal injection molding conditions for minimum shrinkage were determined by the Taguchi, experimental design and the analysis of variance (ANOVA) methods. Polypropylene (PP) and polystyrene (PS) were injected in rectangular-shaped specimens under various processing parameters: melt temperature, injection pressure, packing pressure and packing time. S/N ratios were utilized for determining the optimal set of parameters. According to the results, 260 °C of melt temperature, 60 MPa of injection pressure, 50 MPa of packing pressure and 15 s of packing time gave minimum shrinkage of 0.937% for PP and 1.224% for PS. Statically the most significant parameters were found to be as packing pressure and melt temperature for the PP and PS moldings, respectively. Injection pressure had the least effect on the shrinkage of either material. After the degree of significance of the studied process parameters was determined, the neural network (NN) model was generated and was shown to be an efficient predictive tool for shrinkage.     

Experimental study of warpage and shrinkage in injection molding of HDPE/rPET/wood composites with multiobjective optimization

In this paper, injection molding of squared parts with 1.25 mm in thickness, composed of wood plastic composites (high-density polyethylene, recycled polyethylene terephthalate, and wood flour), was done. The warpage and volumetric shrinkage in the parts was determined experimentally with various process conditions (packing time, melt temperature, wood content, and packing pressure). The experiments were done based on Box–Behnken design of experiments. The significance of each parameter and model was evaluated by analysis of variance (ANOVA). ANOVA showed that packing time and melt temperature are the most significant parameters on warpage and wood content is the most significant on volumetric shrinkage. Packing pressure and wood content had no considerable effect on warpage and packing time on shrinkage too. To obtain optimal process conditions for minimum warpage and shrinkage, a multiobjective optimization based on Pareto front was developed. Response surface method was used to find the relationships between input parameters and objective functions, and genetic algorithm presented the Pareto front solutions to determine the optimum solution. It was observed that there was a good agreement between the predicted optimum values and the experiments.     

ZG20SiMn铸钢摇臂壳体铸造过程数值仿真及工艺优化

摇臂壳体是采煤机的重要组成部件,具有多级壁厚、变截面等异形特征。为提高采煤机摇臂壳体铸造质量,解决因铸造工艺不成熟导致的缩松、缩孔等缺陷问题。以MG325型采煤机摇臂壳体为研究对象,设计顶注式和底注式两种铸造工艺方案,采用ProCAST软件探究不同浇注工艺方案下摇臂壳体铸件充型及凝固过程,分析铸件温度场、凝固场及缩松、缩孔铸造缺陷位置。基于Niyama判据和应力场分布对底注式铸造工艺方案进行优化。结果表明:优化后摇臂壳体铸件在凝固冷却过程中保持温度梯度递增,促进铸件实现顺序凝固,铸件缺陷率明显降低且充型效果更佳,缩孔体积仅占摇臂壳体体积的0.004 9%,电机孔薄壁端面应力优化量为38.47%,输出端孔处应力优化量达到91.08%。本文研究成果为采煤机摇臂壳体的铸造工艺提供了理论基础和数据支撑。     

Al/Al2O3复合材料伪半固态触变模锻成形

在粉末成形的基础上,结合金属半固态加工技术提出了金属/陶瓷复合材料伪半固态触变模锻成形工艺,并成功制备出 Al/Al₂O₃复合材料杯形件。微观组织观察及力学性能分析表明制件微观组织致密、力学性能优异。当铝体积分数增加到37%时,不同成形压力下复合材料制件抗弯强度可达430~690 MPa,断裂韧性达8.5~16.8 MPa·m1/2,与原位反应及高温氧化工艺相比抗弯强度及断裂韧性大幅度提高。同时分析了成形温度、成形压力等工艺参数对制件性能的影响。研究结果证明采用该工艺成形金属/陶瓷复合材料是可行的。     

纤维缠绕复合材料固化过程残余应力/应变的三维数值模拟

采用有限元分析软件ABAQUS,对具有金属内衬的纤维缠绕复合材料圆筒在固化过程中残余应力及应变的变化规律进行了模拟计算。采用FORTRAN语言编制了用以分析固化过程中残余应力的子程序,该子程序考虑了固化过程中复合材料力学性质的变化和由于树脂固化收缩产生的化学收缩应变。算例结果表明：复合材料和金属内衬的残余应力在初始阶段均接近于零,当固化到一定阶段,残余应力迅速增加并且很快达到最大值,在降温阶段释放了部分的残余应力;在整个固化过程中,金属内衬受到压应力,而纤维缠绕层受到拉应力。本文中的三维有限元模型可以得到任意时刻复合材料的温度及固化度分布,通过数值模拟可以有效地优化复合材料固化工艺参数,提高制件的质量。     

Influence of paste volume on shrinkage cracking and fracture properties of self-compacting concrete

Self-compacting concrete (SCC) mixtures are usually designed with higher volumes of paste than vibrated concrete mixtures. The results reported in this paper come from a study of nine SCC concrete mixtures. Volume of paste was varied between 291 and 457 l/m³. One of the mixtures had already been used in a large scale test, and the others were designed by varying several parameters of the reference concrete mixture. Mechanical properties, shrinkage, fracture parameters and fracture process zone (FPZ) size were measured. Fracture behavior was characterized by means of three-point bending tests and acoustic emission analysis. From the experimental results, increasing the volume of paste has a restricted effect on strength, unless water content varies. Strength, elastic modulus and fracture resistance slightly decrease with an increase in paste content. Volume of paste causes an increase in shrinkage and cracking due to shrinkage. Fracture and acoustic emission analysis show that increasing the volume of paste tends to make SCC more brittle.     

电连接器外壳冷挤压工艺分析与数值模拟

针对电连接器外壳冷挤压成形工艺的特点,进行数值模拟分析,设计了合理的成形工艺。通过工艺实验论证,结果表明,设计的工艺能保证获得符合图纸要求的电连接器外壳尺寸。     

三维机织复合材料残余应力/应变多尺度分析及工艺参数优化

为预测三维机织复合材料工艺引入的残余应力/应变,提出工艺制度优化方案,建立了一种工艺过程分析的多尺度模型.通过建立纤维尺度及纱线尺度代表体元(RVE),计算了成型过程中纤维纱线及三维机织复合材料的模量演化历程.考虑固化过程中树脂的化学收缩效应,在纱线尺度上开展热-化学-力学耦合分析,预测了细观残余应力-应变及其演化规律...     

非收缩共聚环氧树脂基体固化的反应动力学

用FT—IR和DSC研究了非收缩共聚环氧树脂基体的固化过程,得到了膨胀性单体NSOC和环氧树脂E51的反应动力学参数及其共聚的表现动力学参数,并且得到了共聚树脂的固化时间与固化温度,贮存时间与贮存温度的关系曲线。这对树脂的实际应用和固化工艺的选择有重要的意义。理论处理的结果表明,固化时树脂基体的体积膨胀可能降低反应的活化能。