基于热流道的注射模具设计

在塑料模具设计中,为了提高塑件的质量和降低生产成本,会广泛用到应用热流道系统的注射模具——热流道注射模具。注射模热流道是通过加热的办法使流道和浇口中的塑料保持高温熔融状态,这种类型的模具在注塑机在开模或停机后一般不需要打开流道取出凝料,合模或注塑机再开机时只需加热流道到所需温度即可。这种方法可以大大提高产品质量和降低生产成本。着重介绍了热流道塑料模具的特点,热流道注射模具的设计流程及热流道注射模具设计时的注意事项。     

22MnB5钢制轿车后桥横梁热冲压成形的有限元模拟

通过Deform有限元分析软件对3.8mm厚22MnB5钢制轿车后桥横梁的热冲压成形过程进行了模拟,分析了合模保压过程中板料的温度变化;对22MnB5钢制后桥横梁进行了热冲压成形试验,测试了热冲压过程中板料的温度变化,并与有限元模拟结果进行了对比分析,研究了成形后横梁的显微组织和硬度。结果表明:在热冲压成形过程中,合模保压后板料温度快速下降,冷却速率达到30℃·s-1以上,可实现22MnB5钢的淬火强化;试验测得热冲压成形过程中板料的温度变化曲线与模拟曲线一致,相对误差在10%以内,模拟结果较准确;热冲压成形件的最终显微组织为板条马氏体,显微硬度达到480HV以上。     

绝热式无浇道注射模的结构设计

在塑料注射成型工艺中,为去掉浇口料把,经常采用无浇道注射模。这种模具具有节约原材料、缩短工艺周期、提高效率和产品质量高等优点。现行无浇道模的结构,根据塑料在流道中保持溶融状态,可采用绝热式和加热式两种方式。所有绝热式无浇道模或喷咀都是利用在浇道或喷嘴的内壁或是其外壁与模具间形成固化或半固化的塑料层来绝热的,以保证     

聚合物微结构热辅助超声波压印成形

提出了基于硅模具的热辅助超声波压印成形方法,用于高效率、高精度地复制热塑性聚合物微结构。该方法利用作用于聚合物基片与模具间的超声波振动,快速升高界面温度,以达到聚合物的成形温度。为了降低破坏模具的风险,将模具预热到低于玻璃点转化温度(Tg)以下35℃至50℃之后再施加超声波进行成形。最后,通过正交实验研究了超声振幅、超声波压力、超声波时间、热辅助温度以及聚合物基片厚度对压印结果的影响,揭示了超声波压印工艺的成形机理。实验结果表明,热辅助温度对压印影响最大,其次为超声波振幅,而超声波压力是影响复制均匀性的最重要的参数;薄的聚合物基片在同样的超声波参数和模具结构下更容易成形。通过优化参数,对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基片的深度复制精度达到了99%,复制周期小于50s。研究表明,热辅助超声波压印成形效率高,是一种具有批量制造潜力的聚合物微结构成形方法。     

注塑成形模拟技术在模具设计中的应用

在一模多腔的注塑模具设计中,合理地设计分流道和浇口的尺寸,保证塑料熔体以相同的成形压力和温度,在同一时间充满型腔一直是设计的重点和难点。以非自然平衡浇注系统为重点,阐述了浇道和冷却系统的优化算法以及如何利用华塑三维模拟成形分析软件进行流动模拟和工艺优化。     

塑料(PMMA)微流控芯片微通道热压成形工艺参数的确定

采用热压成形的方法制作塑料(PMMA)微流控芯片的微通道,其温度、压力和时间等工艺参数直接影响制作质量,而最佳的工艺参数取决于聚合物材料的流变特性。自行研制了用于塑料微流控芯片制作的热压成形机,能够对热压成形过程中的温度、压力进行精确的控制,利用该设备研究了PMMA在热压成形过程中的流变性能,通过获得的温度压力实验曲线,确定热压成形的温度,并研究了在该温度下压力对变形速率和复制精度的影响,从而确定热压工艺过程中的温度、压力和时间3个工艺参数。     

温挤新工艺

一、什么叫温挤温挤是一种无切屑,少切屑的压力加工新工艺。它和冷挤一样,是以块料或扳料作为毛坯,在模具内靠压力机的压力挤压成形,达到产品所要求的形状和尺寸。与冷挤不同的是,冷挤前毛坯不需加热,在室温下进行变形;而温挤前,毛坯需预先加热,变形在热态下进行。但是与热挤不同,温挤加热温度较低,一般在再结晶温度以     

Al-8.4Zn-2.2Mg-2.4Cu合金高温压缩变形的流变应力

在Gleeble-1500热模拟试验机上，采用高温等温压缩试验，研究了Al-8．4Zn-2．2Mg-2．4Cu铝合金在250～450℃温度范围及1．0～0．001s^-1应变速率范围内压缩变形的流变应力变化规律。结果表明，应变速率和变形温度的变化强烈地影响着合金的流变应力，流变应力随变形速率的提高而增大；随变形温度的提高而降低；其流变应力值可用Zener-Hollomon参数来描述。从流变应力、应变速率和温度的相关性，得出了该合金高温变形的四个特征常数。     

热塑性塑料的机械加工

高性能的热塑性塑料用途日益见广，目前国内应用的热塑性塑料，大概包括聚醚亚胺、聚酸胺一酸亚胺、聚枫类、聚醚酮醚和聚苯撑硫等。这种材料具有耐一定温度和耐腐蚀性，其机械性能远远优于一般性塑料。热塑性塑料的制品与一般塑料制品相同，都是由模压一次成形，不用或很少需要机械加工。但是当制品产量少，经济上不能制造模具时，其修配件或试制件只能以热塑性塑料的棒料，空心管料或板材，通过下料戴切后，经机械加工而制成零件。一、热塑性塑料切削加工特性一般热塑性塑料的机械加工方法与金属的机械加工方法没有多大区别，可用车、铣、…     

典型注塑模成型过程模拟与模具变形分析

模具CAE技术不仅要考虑塑料充填的流动过程分析结果,同时还要考虑注塑压力和高温料流引起的模具应力变形的影响。以洗手液瓶模具为例,借助于Moldflow软件模拟其注塑成型过程,在保证制品质量的提前下,获得了注塑过程的温度和压力结果,然后导入ANSYS中分析模具的应力应变状况。结果表明,在当前生产工艺参数下,模具型芯处出现最大的变形,并最终影响了制品的质量。因此,综合利用Moldflow和ANSYS软件分析的结果,才能为模具结构的设计与优化提供更全面的参考依据。     

超高温淬火和喷丸在提高热锻模寿命中的应用

热锻模是在高温下冲击加压，强迫炽热金属变形的成形模具。在工作过程中，模具除承受较大的冲击载荷外，还受到反复加热、冷却而引起体积反复变化的交变应力等多种应力的作用，极易导致模具热疲劳龟裂的产生，造成模具翻修频率高，影响生产效率。因此，如何提高热锻模具的耐热疲劳性能，提高热锻模使用寿命是制定工艺的关键。     

热冲压条件下2219铝合金的本构行为测试与建模

铝合金热冲压过程中板料在非等温连续冷却过程中发生塑性变形.为了表征2219铝合金在热冲压条件下的变形行为,基于Gleeble热模拟试验机开发了新型夹具和高温高速DIC全场应变测试方法,在350～475℃,0.01～1 s-1应变速率下进行热拉伸试验.综合Swift模型的强硬化和Hockett-Sherby(H-S)模型的弱硬化特性对Johnson-Cook(J-C)模型进行了修正,并提出新的混合硬化模型,通过建立混合硬化因子与温度和应变率的关系实现了各种变形条件下2219铝合金高温变形行为准确描述,利用试验所获流变曲线对本构模型参数进行了识别,识别结果显示修正J-C模型能够准确描述2219铝合金的高温流变行为.建立航空发动机唇口特征件热冲压成形仿真模型,仿真结果显示预测零件壁厚减薄率与试验测试结果较为吻合,验证了提出变形测试方法和修正J-C模型的可靠性.     

橡胶模有助于热塑成形

橡胶模有助于热塑成形在热成形连续纤维强化的热塑料时，其上模若采用可浇注的硅酮橡胶来代替金属模，据介绍可提供更均匀的压力分布和对非挠性纤维的变形控制。另外，在合模时仅在刚性模（下棋）上减压，这样附加的压力就能施加于这些局部区域，从而易于形成具有复杂轮廓...     

基于DYNAFORM的筒形件拉深成形数值模拟技术

应用数值模拟技术对金属板料成形规律进行研究越来越受到重视。对影响筒形件拉深成形的主要因素压边力、凹模圆角半径、凸模圆角半径、摩擦系数进行了分析,并研究了单元技术、求解格式、本构关系等金属板料成形模拟中的关键技术。应用DYNAFORM数值模拟软件,对筒形件的两道次拉深成形四种主要因素的工艺参数进行了模拟优化。模拟结果分析表明,各因素对金属板料拉深系数影响的主次顺序在不同拉深道次下是不相同的,不能一概而论,与实验结果基本吻合。     

超薄塑件注塑成形特性的试验研究与数值模拟

薄壁注塑成形技术具有节约材料、降低成本、减少制品重量和外形尺寸等优点,可促进移动电话等电子产品的迅速发展,特别是超薄塑件的注塑成形技术在微机电领域具有巨大的应用潜力。但随着制品厚度的减小也使注射成形难度加大,填充过程更为复杂,成形特性有待探索。设计制造出可成形超薄塑件的模具,利用正交试验方法(田口方法)进行充模试验和数值模拟技术研究各工艺参数(注射速度、注射压力、熔体温度、注射量和制品厚度等)对超薄塑件注塑成形充模过程的影响。研究结果表明,制品厚度对超薄塑件的填充起决定性作用;注射量及注射速度对超薄塑件注塑成形的填充起主导作用,提高注射速度能大幅度地提高填充率;熔体温度和注射压力相对于注射量和注射速度只起次要作用,但在填充过程中,高的熔体温度和注射压力也是必要的。     

采用可移动凹模的板材液压成形技术

提出一种改进的板材液压成形新工艺,即采用可移动凹模,实现拉深与胀形的复合液压成形。在整个变形过程中,板材初始变形部分始终与可移动凹模接触,从而抑制已变形区进一步变形,使变形更加均匀,实现变形的顺序控制,板材成形极限得到提高。从试验和数值模拟两方面对可移动凹模板材液压成形技术进行了研究,分析各种工艺参数,如摩擦因数等对板材成形性的影响,并且分析了可移动凹模对板材成形极限的影响。     

汽车后挡风玻璃热弯成形及回弹过程研究

基于粘弹性材料的有限元理论,应用有限元模拟方法研究了具有深弯复杂曲面特征的汽车后挡风玻璃的热弯成形工艺及回弹问题。使用广义Maxwell模型来描述玻璃在高温下的粘弹性质。利用有限元分析软件,合理简化模型,对采用压模成形工艺的汽车后挡风玻璃的热弯成形和回弹进行了有限元仿真。研究了汽车后挡风玻璃在经过压制、落模、回弹阶段的应力分布和变形情况。针对玻璃的回弹问题,分析了主要工艺参数对玻璃回弹的影响情况及应力与回弹的关系,为提高玻璃型面质量和模具设计精度提供参考。     

AZ31镁合金板材成形极限及温热成形应变速度研究

AZ31镁合金板材的伸长率随着温度和高温下应变速度的变化而改变，所以在研究AZ31镁合金板材的温成形性能时，必须考虑温度和变形速度对其的影响。在本文中，在不同成形条件下，对板材进行半球形凸模的拉伸试验和强度测试试验，并结合有限元模型，分析了温度和应变速度对AZ31板材的温成形性的影响。     

基于Moldflow的精密塑料斜齿轮填充过程的研究

阐述了在精密塑料斜齿轮参数化建模过程.将模型导入Moldflow 5.0软件,分析并建立塑料斜齿轮注塑成型模型.模拟POM塑料熔料温度为225℃情况下,齿轮填充模流分析过程.针对POM塑料热敏特性,分析了温度变化对塑料斜齿轮注塑过程的影响,对精密件塑料斜齿轮的注塑成型提供了理论和技术支持.     

激光立体成形TC4钛合金的热力场演化

激光立体成形能够实现高性能复杂零件的精确成形,但成形过程中的高温度梯度极易导致残余应力和变形,最终影响构件的几何精度和力学性能。通过搭建基板单边夹持原位热变形测量系统,探究了多道多层TC4钛合金成形件在激光立体成形过程中基板温度、变形的演化规律,分析了不同扫描策略对构件热应力场的影响。研究结果表明,构件的变形发展受其热历史驱使,扫描策略对成形件的热变形具有显著影响。