熔体粘弹性流变性能参数对聚合物共挤成型离模膨胀影响的数值分析

共挤成型中,聚合物粘弹特性与过程参数波动的耦合作用会产生波动的挤出胀大,使得根据共挤制品的形状设计相应的共挤定型口模在工程上仍是一项技术挑战,文章基于这一技术问题,建立了全三维稳态等温粘弹性共挤成型的理论模型,并通过DEVSS/SU,Mini-Element法和罚函数法等稳态有限元技术,建立了与该模型相适应的快速收敛的稳态有限元数值算法,并通过有限元数值模拟,系统研究了粘弹性流变性能参数对共挤成型离模膨胀的影响规律,通过理论分析,揭示了其离模膨胀机理。研究表明,共挤口模芯壳层熔体离模膨胀是由于口模出口处的二次流动引起,口模出口处的芯壳层熔体的第一、第二法向应力差随着芯壳层熔体松弛时间增加而增加,其口模出口处的二次流动增强,从而导致共挤口模芯壳层熔体离模膨胀随着芯壳层熔体松弛时间的增加而增加。     

气辅共注射成型充填过程数值模拟中的移动界面追踪技术

气辅共注射成型工艺的充填过程中存在多个移动界面。为能对充填过程进行有效的模拟,针对凝固层界面、表层熔体前沿、内层熔体前沿和气体穿透前沿推进的特点,采用不同的方法实现其追踪。模拟结果与实验结果比较表明,该方法简单有效,能够较准确地预测内层熔体前沿的位置,而要更准确地预测气体穿透前沿的位置,还要进一步考虑注气延迟时间和保压冷却阶段气体在熔体中的“二次穿透”。     

轮胎胎面共挤过程数值模拟分析

根据实际工业生产中的胎面共挤数据,采用PTT本构模型对胎面共挤成型过程进行了挤出胀大数值计算,模拟结果和实际结果最大误差率为9.67%,说明了模拟分析结果的合理性。同时分析了共挤过程中胶料熔体在流道及口模内的流动情况,获得流道及口模内熔体流动速率场与压力场的分布情况,随后通过数值模拟计算技术分析了预口型和口型板表面光滑程度以及口模板厚度对共挤过程的影响。结果表明,增加滑移系数和口模板厚度均能降低制品的挤出胀大,因此生产过程中应严格控制口模板的粗糙度以及口模的形状,以保证胎面尺寸的稳定性。     

气辅共注成型中熔体充填过程的数值模拟研究

基于流体体积法的纯有限元技术，采用体积加权平均共享的思想，建立了气辅共注成型中熔体充填过程的理论模型。采用高效稳态混合有限元数值算法，实现了气辅共注成型中熔体充填过程的全三维数值模拟，最终给出了数值模拟算例，并根据对比验证了数值模拟的可靠性。     

异型管辊挤成型过程的数值模拟与实验研究

采用非线性有限元数值模拟与实验的方法对异型管双道次无芯棒辊挤成型过程进行了研究。通过数值模拟,得到了成型过程中应力与变形的分布规律,以及成型后异型管的结构形状,并与实验结果进行了比较。利用作者建立的解析式计算了异型管辊挤成型过程的挤压力,实验与模拟的结果验证了理论计算的正确性。研究的结果对生产实际具有重要的指导意义。     

共注射成型中工艺参数对熔体追赶距离的影响度分析

基于Taguchi试验方法,研究共注射成型工艺参数对熔体追赶距离的影响,获得各个因素对熔体追赶距离的影响度。结果表明:熔体注射速度的影响度最大,模具温度和中心层熔体注射温度次之,而壳层熔体注射温度的影响度最小。获得了塑料共注射成型中最佳工艺参数的组合,可用于指导实际生产。     

T型异型材气辅口模挤出胀大的数值模拟和实验研究

文章建立了描述塑料异型材气辅挤出成型过程的理论模型,对T型异型材气辅口模挤出成型过程进行了三维等温数值模拟和实验研究。研究表明,相对于传统挤出成型而言,气辅挤出不仅有效减小挤出胀大,而且能精确控异型材的形状及尺寸,有利于实现高速高效高质量的异型材挤出成型。此外,还研究了工艺及物性参数对异型材挤出胀大的影响,揭示了其影响机理及规律。     

气辅注射成型工艺参数CAE模拟分析

介绍了气辅注射成型中的CAE分析方法，阐述了气辅制品缺陷与工艺参数的关系。并通过塑料成型过程分析软件Moldflow Plastic Insight5．0对制品进行FLOW—COOL—FLOW分析，调整工艺参数达到消除气辅缺陷的目的。     

钎头温挤成形模具的破坏形式分析

通过对钎头温挤成型工艺过程和成型模具的分析，找出了凸模拉断、凹模开裂的主要原因(成型压力、模具结构与制造、成形设备等)，采取了相应的措施，提高了模具的使用寿命。     

基于正交试验的气辅成型工艺优化

以加强筋为研究对象,对气辅成型中的熔体温度、熔体预注射量、气体注射压力、气体注射延迟时间、气体注射时间等影响气辅成型质量的主要参数进行数值模拟,并对影响塑件成型质量的相关工艺参数进行正交试验。先通过初步的五因素四水平L16(45)正交试验获得工艺参数的大致范围,然后在该基础上再进行改进的四因素三水平L9(34)正交试验,最终获得较好的工艺条件。     

塑料异型材表面复合共挤模具的调试

塑料异型材表面彩色复合共挤在国内日益兴起 ,对该类挤出模具的调试是获得满意共挤出异型材的关键之一 ,现结合共挤模具 ,探讨了共挤工艺参数的设定、共挤层厚度的控制、共挤层表面质量的控制、共挤层与基材的粘结强度等共挤出模具的调试技术     

高性能智能化多层共挤吹塑装备关键技术的研究

针对包装工业急需的高性能智能化多层共挤吹塑装备的特点,提出了该装备关键技术的实现方法。研究了数控系统所需要的底层支撑算法,测试与分析数据表明：该算法具有可行性、可靠性和高效性;基于芯片级别的片上优化技术,将支撑算法改造成能够在芯片上实现的硬件算法,提高了算法的运行速度;在所研制的核心芯片的基础上扩展成具备独立功能的控制器,为实现其多层共挤吹工艺装备的数控系统奠定基础。     

钢塑共挤模具过渡拖动段成型分析与模具结构优化设计

建立了钢塑共挤模具的三维模型,通过在Gambit中进行有限元前处理,导入Polyflow,对过渡拖动段成型的基本规律进行了数值模拟,获得了聚合物熔体在模具内的速度场、温度场分布,在特定流量下,分析了不同钢衬拖动速度对聚合物流动的影响规律,并在此基础上设计了钢塑共挤模具冷却系统。     

三维粘弹性异型材气辅挤出成型过程的数值模拟研究

在挤出成型中,聚合物粘弹特性与过程参数波动的耦合作用会产生波动的离模膨胀,使得生产尺寸精确且形状复杂的聚合物异型材在工程上仍是一项技术挑战。文章提出了一种高效节能,且能消除离模膨胀,实现异型材尺寸精确自动控制的新型聚合物异型材气辅挤出成型工艺,并基于建立的描述其成型过程的三维等温粘弹性理论模型和稳态有限元数值算法,通过有限元数值模拟,系统研究了聚合物异型材气辅口模挤出成型过程的机理。通过与传统异型材挤出成型对比分析,揭示了聚合物异型材气辅口模挤出成型工艺消除离模膨胀和翘曲变形的机理。研究结果表明,异型材气辅挤出成型离模膨胀率,随进口流量的增加而不变,这为实现挤出的高速化生产的实现提供了技术前提条件。此外,随着松弛时间的增大,口模出口附近气辅段的第一法向应力差增加,从而导致离模膨胀和两侧壁向内的翘曲变形均增大。     

Effect of hydro co-extrusion on microstructure of duo-cast Al 3003/Al 4004 clad materials

The effects of hydro co-extrusion on the microstructure changes of aluminum hybrid duo-cast Al 3003/Al 4004 clad materials were studied. The specimen of duo-cast Al 3003/Al 4004 clad materials was in circle shape, and was composed of Al 3003(outside) and Al 4004(inside) materials. The specimen was extruded by the hydro co-extrusion equipment. The manufacturing conditions of the specimen were 423 K in temperature and 5 in extrusion ratio. The dimensions of the specimen were 80 mm in diameter of the Al 4004 material and 35 mm in thickness of the Al 3003 material before the hydro co-extrusion process, and 30 mm in diameter and about 5 mm in thickness after the extrusion process, respectively. The microstructure and the hardness for two specimens were investigated. The hardness value of cross section in the duo-cast Al 3003/Al 4004 clad materials before the extrusion process was increased in form of the parabola toward the center. However, after the extrusion process, it was almost constant in the portion of Al 4004 material. Lots of big voids above 1 mm in diameter in the specimen existed in the interfacing region of Al 3003 and Al 4004 materials before the extrusion process. These big voids disappeared after the process of hydro co-extrusion.     

钛铝复合板横向共挤压翘曲变形分析

针对双金属横向共挤压成形过程中钛铝复合板的翘曲变形问题,采用Deform-3D数值分析,进行塑性变形分析和成形工艺参数优化,提出了主变形的铝材挤出翘曲角和界面压力焊合的压应力标准差作为翘曲变形的评价策略.数值模拟结果表明:翘曲角与挤压速度、温度分别呈正相关和负相关的演变规律,即"高温低速"的共挤压制备工艺有助于减小钛铝...     

气体辅助注射成形的分类研究及应用

在介绍气体辅助注射成形优点的基础上,阐述了各种气体辅助注射成形的原理及特点,并给出了几个成功的应用实例。