气体辅助注塑在彩电外壳中的应用

研究彩电外壳注塑和气体辅助注塑充模过程的计算机模拟和实际生产。应用动态应力流变仪测试材料流变性质,得到模拟所需n、B、τ、β、T_b等5个参数。考察熔体注射温度、注射时间、入口位置、材料性质对充模过程的影响,得到优化充模结果;还考察了气体辅助注塑过程熔体预注射量、气体注射压力对充模过程的影响。结果表明,气体辅助注塑成型新工艺采用三浇口,熔体适宜预注入量为95％,注射温度230℃,注射时间5s,用幂律指数n较小的聚合物。     

二维平板制件注塑充模流动计算机分析

用Ｃ－Ｍｏｌｄ软件对二维平板制件（海尔洗碗机盖）注塑充模过程进行计算机流动模拟分析，应用动态应力流变仪测试所用材料ＰＰ１３００和ＨＩＰＳ４９２动态流变性能，由Ｃｏｘ－Ｍｅｒｚ规则得到宽剪切速率范围的粘度，用改进Ｃｒｏｓ模型拟合得到ｎ、Ｂ、τ、β、Ｔｂ等参数。研究了注射温度、注射时间、浇口位置、材料性质对充模过程的影响；利用优化螺杆速率分布考察了浇口位置、注射温度、注射时间、保压压力等对锁模力、熔体入口压力的影响，结果表明，对ＰＰ１３００而言较佳工艺为注射时间４ｓ，注射温度２３０℃，保压时间２５～３０ｓ，最大注射压力４０ＭＰａ，并将原浇口向左偏离３０ｍｍ。     

聚合物熔体流变性能对气辅注塑工艺的影响

应用ＨｅｌｅＳｈａｗ物理模型和改进的Ｃｒｏｓ流变模型及有限元算法对５种聚丙烯的气辅注塑过程进行模拟,研究不同聚丙烯材料在充模速度相同的条件下的压力及锁模力变化规律。结果表明,气辅注塑在气体注射后与传统注塑有较大差异,所需压力、锁模力均比传统注塑有显著降低,且聚合物的熔体流动速率越小,气体注射后产生的压力降越大,表明在生产中应尽可能选用高熔体流动速率树脂以利于气辅注塑工艺。     

聚保物熔体流变性能在气辅注塑工艺的影响

应用Ｈｅｌｅ－Ｓｈａｗ物理模型和改进的Ｃｒｏｓｓ流变模型及有限元算法对５种聚丙烯的气辅注塑过程进行了模拟，研究了不同聚丙烯材料在充填速度相同的条件下的压力及锁模力变化规律。结果表明，气辅注塑在气体注射后与传统注塑有较大差异，所需压力，锁模力均比传统注塑有显著降低，且聚合物的熔体流动速率减小，气体注射后产生的压力降越大，表明在生产中应尽可能选用高熔体流动速率树脂以利于气辅注塑工艺。     

超薄注塑中熔体–型腔对流传热系数的研究

为了研究超薄注塑中熔体与型腔的传热对充模过程的影响,利用狭缝流变仪和自制0.3,0.4,0.5,0.6 mm的不同狭缝厚度口模,选择聚碳酸酯和聚苯乙烯作为试验材料,根据傅里叶热传导定律,测试了各口模在不同注射速度和不同型腔厚度下的熔体–型腔传热系数,结果显示熔体–型腔传热系数与注射速度成正比线性关系,与型腔厚度成反比指数关系。通过数据处理,拟合了熔体–型腔传热系数与注射速度和型腔厚度的关系曲线。基于Moldfl ow2012,分别采用熔体–型腔传热系数计算值(由上述关系曲线计算得到)与传统缺省值对超薄注塑过程进行数值模拟,并将模拟结果与实际注塑结果进行对比,发现采用计算值模拟的结果与实际注塑结果有较高的吻合度,从而证实了研究过程的正确性。     

熔体温度对水穿透行为影响的可视化研究

利用水辅助注塑可视化模具和自主研发的注水系统,以聚苯乙烯(PS)为原料,对不同熔体温度下的水辅助熔体流动充模的过程进行了观察,并研究了水的穿透行为。结果表明：熔体温度低,水前缘熔体的惯性力增大,产生"折线"水道,水在后半模腔熔体的穿透中,水前缘速度与水前缘熔体速度相近;熔体黏度高,水前缘速度大于水前缘熔体速度;熔体温度越高,射流穿透的时间越长,水在前半模腔穿透用时越少。     

基于MoldfloW/MPI的双色注塑成型分析

首先在Pro/E三维软件中建模,然后导入到Moldflow/MPI对其进行双色注塑成型模拟分析,包括熔体的充模时间、体积温度和塑件翘曲,为双色注塑模具的设计及工艺提供了重要依据.     

充模过程的Level Set两相流模拟

采用Level Set两相流方法模拟了熔体充模过程,避免了处理复杂的边界以及用Ghost方法将熔体内的速度值外推到熔体外的情况。分别对型腔水平中面与垂直中面的充模过程进行了模拟。讨论了不同注射速度、不同注射口数量以及不同Reynolds数对充模过程的影响,得出了不同时刻各种情况下熔体界面的位置与充模过程刚结束时型腔内的压力分布,分析了熔体在型腔内运动的不同阶段的特点及形成不同阶段的原因。结果表明,在注射口宽度与型腔宽度相差不大的情况下,如果采用中低速充模,则整个充模运动过程以比较平稳的扩展性运动为主,充模较完全,熔体不发生破裂,制件效果较好。充模速度越大,熔体达到平稳流动的时间越短,充模过程越短。数值模拟结果与实验结果一致,同时表明Level Set两相流方法在求解拓扑性质发生较大变化问题时具有很大的优势。     

气体辅助注射成型充模流动模拟

本文建立了描述气体辅助注射成型充模流动过程的数学模型,并采用有限元/有限差分混合算法进行数值求解,在对移动边界的处理上采用控制体积法对充模过程中的两类移动边界:熔体前沿、熔体-气体边界进行跟踪,从而实现气体辅助注射成型充模过程的数值模拟。通过对一平板带厚筋结构进行数值分析验证了本文给出的理论算法及软件的可靠性。     

仿真研究聚丙烯流变性能对气辅注塑的影响

应用计算机仿真手段研究了不同聚丙烯在充模速度相同条件下的压力及锁模力变化规律。结果表明，气辅注癃民传统注塑相比，所需压力，锁模力均有显著降低，且聚合物熔体流动速率越小，气体注射后产生的压力降赵大，表明在生产中应尽可能选用高ＭＦＲ树脂以利于气辅注塑工艺。     

PA11/BaTiO3复合材料微型注塑加工中的充填行为

采用固相剪切碾磨技术制备了高填充聚酰胺11(PA11)/钛酸钡(BT)压电复合材料,首次用微型注塑机Micropower5实现其微型注塑加工.研究了微型注塑加工中注射压力和模腔压力的变化及复合体系在微型模腔中的充填过程,以及注塑条件和填料含量的影响.研究结果表明:PA11/BaTiO3复合材料具有优良的微型注塑加工性能,充模极快,充填时间小于10-3s；提高加工温度和注射速率均有利于熔体完全充填,而提高注射速率更为有效；BT质量分数大于30％时,熔体流动性和充填性能下降；BT质量分数高达80％时,仍能在复合体系中均匀分散,可在注塑温度为270℃和注射速率为400 mm/s时,实现对微型模腔的完全充填.     

气辅注塑成型工艺过程及其关键技术

气体辅助注塑成型工艺包含塑料熔体注射和气体注射两部分,由气体推动塑料熔体充满模具型腔,因此具有普通注塑成型工艺所没有的优点,但在应用上也带来了特殊的技术要求。本文介绍了几种常用的气体辅助注塑成型工艺过程,并从制品设计、模具技术和工艺控制三方面分析了应用气体辅助注塑成型工艺的关键技术。     

注塑制品熔接痕的自动识别

通过对注塑模充模过程中熔接痕形成机理的数学分析，给出了一个结合流动模拟数值实现过程的熔接痕自动识别算法，结合计算机图形学知识，利用计算机自动实现了注塑成型中熔接痕的起始、发展和形成。该算法可预测复杂制件的熔接痕位置，并适用于气体辅助注射成型和反应注射成型。最后通过一个算例验证了该算法的实用性。     

细胞皿微型塑件注射成型工艺

微尺度聚合物熔体充模流动过程较复杂,涉及影响因素较多,针对微尺度聚合物熔体的充模流动特点,以细胞皿塑件为研究对象,采用变模温、抽真空排气及微细电火花加工技术,设计制造了微注塑模具。基于Taguchi实验设计方法,以高密度聚乙烯(HDPE)和聚甲醛(POM)两种材料研究了工艺参数及其交互作用对微塑件成型质量的影响规律。实验结果表明,对于HDPE材料,模具温度对填充率的影响最大,保压压力次之,熔体温度和保压时间影响相对较小;对于POM材料,熔体温度对填充率的影响最大,保压压力次之,模具温度和保压时间影响相对较小。     

基于Moldflow/MPI的UPS电源壳体注塑成型分析

运用Moldflow/MPI模块对UPS电源壳体注塑成型过程进行了数值模拟分析,预测了熔体充模过程中的型腔压力分布、温度分布、锁模力大小、体积收缩率及翘曲变形;根据分析结果,提出了工艺优化方案,从而缩短模具设计制造周期。     

水辅助注塑中高压水穿透过程的数值模拟

对水辅助注塑(WAIM)中高压水的穿透过程进行有限元模拟,研究熔体的充模行为,并分析其拉伸场和剪切场。结果显示,高压水推动熔体充模的过程可分为填充初期、快速填充期和填充末期3个阶段;较明显的拉伸应变速率仅出现在高压水前沿和熔体前沿区域;高压水前沿区域存在分布较宽且较为强烈的剪切速率,而高压水对已穿透区域的熔体几乎没有剪切作用。此外,模拟所得WAIM制品的穿透长度和掏空率与实验结果较吻合。     

夹芯注塑充模过程的计算机可视化模拟分析--制品形状和浇口位置对芯层熔体前缘冲破的影响

采用Moldtlow公司MPI软件中的Co-injection分析模块，对夹芯注塑成型过程进行动态模拟分析，揭示矩形制品的形状及浇口位置对夹芯注塑充模过程中芯层熔体前缘冲破的影响规律。实验发现：矩形制品厚度的增加和宽度的减小可以提高前缘冲破时刻芯层熔体的体积分数(N值)；制品长度对前缘冲破的影响存在一个最佳值，在小宽度情况下，长宽比增加N值也随之增加；选择高的充模流速和进料方向平行于熔体流动方向的浇口位置都会有利于芯层熔体的充模过程。     

注塑成型中制品的缺陷原因及其对策

注塑成型是塑料成型中最重要的一种工艺,注塑制品应用于国民经济的各个领域。所谓热塑性树脂的注塑成型工艺,是指将树脂加热熔融,熔体借助压力注入模腔,经冷却固化而得到一定形状制品的成型方法。注塑过程中树脂需经过受热软化、熔融、注塑、保压、冷却定型等五个阶段的物理变化过程。树脂内部将会产生大分子定向、结晶以及残余应力等。由于注射成型过程中的成型条件（如注射压力、螺杆背压、注射速度、注射量、锁模力、料筒温度、模具温度）的选择不当或模具本身存在的问题,会使注塑制品出现许多不良现象和缺陷。归纳起来可分为五大类…     

气体辅助注射成型充填过程的数值模拟

描述了气体辅助注射成型的工艺过程及熔体充填和气体穿入的数学模型,采用有限元/有限差分/控制体积法计算充填阶段的压力场和温度场,确定熔体前沿和熔体/气体界面两类移动边界,并对典型制件充模过程进行了模拟.     

基于MOLDFLOW在空调外壳注塑成型中的浇口优化分析

以moldflow软件为基础,对空调外壳注塑成型过程进行模拟分析,优化浇口数量,对熔体充模时间,流动前沿温度、熔接痕和塑件翘曲变形结果进行比较分析,选出最佳浇口方案,分析结果为注射模具浇口设计提供依据。