数值模拟技术在气体辅助注射成型过程中的应用

基于粘性流体力学基本方程,针对气体辅助注射成型的特点,提出合理的假设并进行必要的简化,建立描述气体辅助注射成型充模流动过程的数学模型,进而采用有限元／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。     

FM全新卡车内饰顶棚把手气辅注射成型的模拟分析

利用Moldflow软件对FM全新卡车内饰顶棚把手的传统注射成型工艺和气体辅助注射成型工艺进行了分析．研究了熔体温度、注射时间、浇口位置对传统注射成型和气辅注射成型过程的影响以及熔体的预注射量、气体注射压力对气辅注射成型填充过程的影响。结果表明：采用气体辅助注射成型工艺熔体适宜的注入量为94％，可以节省原材料6％，熔体的注射压力降低了52．8％，锁模力下降了66．6％。     

FM全新卡车内饰顶棚把手气辅注射成型的模拟分析

利用Moldflow软件对FM全新卡车内饰顶棚把手的传统注射成型工艺和气体辅助注射成型工艺进行了分析,研究了熔体温度、注射时间、浇口位置对传统注射成型和气辅注射成型过程的影响以及熔体的预注射量、气体注射压力对气辅注射成型填充过程的影响。结果表明:采用气体辅助注射成型工艺熔体适宜的注入量为94%,可以节省原材料6%,熔体的注射压力降低了52.8%,锁模力下降了66.6%。     

车门内饰板本体注射模具浇注系统的优化设计

利用moldflow软件模拟注射成型车门内饰板本体的熔体充模过程,通过对注射时间、注射压力、成型锁模力、熔接痕强度、塑件变形和材料利用率等指标的综合对比分析,优化了注射模具的浇注系统设计方案。实践表明,按优化方案注射成型内饰板本体,其熔体充模状况与充模结果同Moldflow的分析预测吻合,塑件的成型质量满足技术要求。     

基于遗传算法的注塑成型充模过程优化

在注塑成型的过程中 ,非均匀的熔体前沿充填速度将导致非一致的取向及非均匀收缩和翘曲变形 ,理想的充填模式应尽可能使熔体在充填过程中保持MFV不变 .控制MFV的关键是优化充模过程的注射流率 .针对这一问题 ,将遗传算法和数值模拟技术相结合 ,用于注塑成型充模过程的优化 ,确定螺杆行程中的最佳控制点 ,以及控制点处的注射体积流率的最优值 ,以获得均匀一致的MFV .算例表明 ,利用遗传算法得到的优化流率设置 ,可以使MFV的均匀性提高 70 %左右 .     

数值仿真注塑充模过程

使用CFD软件Polyflow,数值研究了注塑机注射充模过程中模具型腔内聚丙烯熔体的二维非等温流场,分析了不同时刻模具型腔内熔体的速度、压力、温度和剪切速率分布。研究结果表明,在充模过程中流场的各个物理量变化比较均匀,在流动前沿温度较高、压力最小。在充填过程的不同时刻,随着时间的增加,熔体的平均压力不断升高、平均温度不断降低。不同熔体的注射温度影响模具型腔内熔体的流场。较高的注射温度升高熔体平均温度,减低模腔熔体的平均压力,使熔体的粘度降低,改善熔体的流动性。研究结果对注塑机模具的设计和注射充模工艺参数的选择有一定的理论指导意义。     

RTM多注射口成型的控制研究

多注射口注射是降低树脂传递模塑成型工艺(RTM)充模时间的重要措施，若控制不当，将引起制品浸润不良、干点以及变形等缺陷，从而影响制品质量。以某越野车发动机面罩为对象，采用控制体／有限元法编制的数值模拟程序，分析了恒压注射、恒流量注射、注射口数量及位置、排气口的数量及位置4种因素对充模过程的影响。实现了充模过程的优化控制，避免了缺陷的形成，缩短了充模时间，制备出合格的制品，为RTM多注射口成型的控制技术提供指导。     

RTM充模过程(Ⅰ):数学模型的建立

详细探讨了 RTM成型工艺中树脂流动的充模过程 ,利用多孔介质流体动力学基本理论和达西定律对 RTM充模过程进行了深入的数值分析 ,建立了模拟 RTM成型工艺中树脂等温及非等温流动充模过程的数学模型     

RTM充模过程（I）：数学模型的建立

详细探讨了RTM成型工艺中树脂流动的充模过程，利用多孔介质流体动力学基本理论和达西定律对RTM充模过程进行了深入的数值分析，建立了模拟RTM成型工艺中树脂等温及非等温流动充模过程的数学模型。     

盒型注塑件的几何构型与CAE分析

基于Hele-Shaw流动数学模型,给出了构造3D注塑件CAD模型并向CAE模型转换的方法和技术,通过对注塑件进行有限元网格的剖分以及注塑成型过程的数值模拟,得到了减少塑件充模流动型缺陷、改进熔体充模效果及产品设计的技术方法。     

汽车保险杠树脂传递模塑工艺充模过程的数值模拟

首先建立了汽车保险杠树脂传递模塑充模过程的三维数学模型;然后利用有限元/控制体积法对该模型进行了数值模拟,并对树脂在模腔内的流动进行了表述;最后优化出该成型工艺的最佳工艺条件:前期注射压力设定在0.4 MPa以下,后期注射压力设定为0.6—0.8MPa,合理树脂黏度为0.15 Pa.s左右。采用该工艺条件可有效降低制件的气泡缺陷。     

基于Moldflow的交流接触器外壳注射成型模拟研究

运用UG三维造型技术对交流接触器外壳进行实体建模,并运用Moldflow软件进行注射成型模拟.分析塑料件的最佳浇口位置,选取不同的浇口数目,通过对塑料件注射成型过程的流动模拟,预测塑料熔体注射成型的填充性、填充时间、压力降、熔体流动前沿温度、熔接痕、气穴等,得到合理的注射成型工艺参数.为模具设计与制造提供可靠的设计数据,减少了试模时间,降低了制造成本,提高了模具企业的市场竞争力.     

气体辅助注射闭环压力控制系统的建模与仿真

本文是关于闭环控制在气体辅助注射成型过程中的实际应用,在气体辅助注射成型过程中,得到与保持所需的气体注射压力成功应用这一过程的关键因素之一,推导出气体辅助射闭环压力控制系统的数学模型,并用控制系统计算机仿真软件－Matlab的仿真工具箱－Simulink进行仿真。该模型对气体辅助注射闭环压力控制系统的设计和气体辅助注射成型工艺参数的研究都具有实际的应用价值。     

基于虚拟现实的注塑模工作过程仿真

利用计算机辅助工程分析方法进行注塑模工作过程仿真．以有限元、有限差分和注塑成型理论为基础，通过计算机仿真聚合物熔体的充模、冷却过程分析模具设计的参数是否合理，发现模具设计中潜在的问题并进行修正，由此减少反复试模和修模的过程，缩短了产品开发周期，降低了成本．     

气体压力对聚合物气辅挤出成型影响实验及模拟

实验发现了气辅挤出中气体压力对熔体挤出影响较显著,为了探明气体压力对熔体挤出成型的影响机理,建立了气体/熔体两相流气辅挤出模型,通过有限元方法对气辅挤出成型进行了非等温黏弹数值模拟,得到了不同气体压力下,熔体的挤出形貌、流速、压力、法向应力差分布等变化规律。模拟结果表明,气体压力对熔体挤出流场分布及成型形貌具有较大影响,在气体压力相对较小且能形成稳定的气体层时,熔体速度场分布均匀,压力、法向应力差较小,挤出无形变;随着气体压力增大,熔体的速度、压力、法向应力差和形貌收缩程度等均显著增大。研究表明,由于气体的作用,在气体/熔体入口交界面处产生的第一法向应力差是引发熔体挤出形变和流场分布变化的主要原因。     

粉末注射成型充填过程数值模拟

在Hele—Shaw近似下采用有限元／有限差分混合法求解粉末注射成型充填过程，有限元法处理中面离散，厚度方向使用有限差分，运用控制体积法追踪移动边界，压力方程和能量方程顺序求解，实现了充填过程的温度场、压力场和速度场的数值仿真，得到了较有价值的流场数值分析结果。     

RTM充模过程(Ⅱ):有限元分析

采用控制体有限元法对RTM成型工艺充模过程的计算机模拟(Ⅰ)中所述数学模型进行了有限元分析，编制了相应的计算机程序，用于计算充模过程中压力场及树脂流动前锋位置；对一些实例进行了计算机模拟，得到一些有意义的结论。     

计算机辅助设计注塑模具——浇口位置的确定

在注塑成型中,浇口的位置经常会影响熔体在模腔内的流动特性、内应力、制品熔接缝的形成、制品的表面质量以及制品在高温下的收缩和变形、本文用有限元法对充模过程的温度波动、过充模、摩擦过热、流动比等因素的数值进行线性加权,建立目标函数,再用SANHIL法求出最佳浇口的位置,为模具设计中浇口位置的选择提供了一套有效的方法。     

气辅成型延迟时间与气指的关系

主要研究了气辅成型中气体注入延迟时间的变化对制品内部产生气指的影响。采用数值模拟和实验验证相结合的方法,通过改变气体注射延迟时间来测量气道附近产生气指的程度。研究结果表明:在其他工艺条件不变的情况下,随着延迟时间和熔体注射量的增加,制品内部气指指幅和指长明显减小。     

气体辅助注射制品滞留痕缺陷的形成及防治

介绍了气体辅助注射成型的标准成型过程、成型周期和技术优势。给出了气体辅助成型工艺中高压气体注入的时间 压力控制曲线。最后讨论了气体辅助成型制品中滞留痕缺陷的形成原因和防治方法。