不同水针口径下的水辅助注射成型数值模拟

使用流体力学软件,对使用溢流法的三维120 °~150 °弯曲圆管件进行了水辅助注射成型可视化研究。分别改变水针口径尺寸、注水延迟时间、注水压力与熔体温度,分析其对制件内部水穿透行为的影响。结果表明,水针口直径为7 mm时,能显著增加制件的内部穿透长度并得到残余壁厚更薄的制件;受水针结构影响,注水延迟时间为1 s、注水压力为8 MPa、熔体温度为250 ℃时,水穿透长度最优能增长400 %,壁厚减少20 %;在注水延迟时间为1 s、注水压力为10 MPa、熔体温度为230 ℃时,穿透长度最大达到298 mm;注水延迟时间为1 s、注水压力为8 MPa、熔体温度为250 ℃时,比熔体温度为210 ℃和230 ℃的实验组受水针影响严重;缩短注水延迟时间、增加注水压力、升高熔体温度都能有效增大制件的中空率,成型出更薄的管件,但是水针对水辅助注射成型的影响不容忽视,其微小变化能极大地改变成型制件的内部型腔,有效提高水穿透行为的效率。     

方管短玻璃纤维增强聚丙烯高压水穿透行为研究

采用方形截面管件,以短玻璃纤维增强聚丙烯为原料,通过溢流法水辅助注射成型实验探究了熔体注射温度、注水延迟时间和注水压力等工艺参数对制件宏观现象的影响机理,并分析了高压水在方形管道中的穿透行为。结果表明,当熔体温度升高时,方管的直角边和斜边残余壁厚都呈减小趋势,但温度过高时会出现管件收缩现象,管件截面中空面积增大且截面形状与高压水的穿透前沿形状一致,偏圆形,但截面的圆率逐渐减小;当注水压力增加时,管件残余壁厚减小,截面中空面积增大,其截面形状随着注水压力的增加逐渐与型腔结构一致,偏方形;当注水延迟时间增加时,管件残余壁厚增大,中空截面减小且管件截面形状也与高压水前穿透前沿一致,偏圆形,但相较另外两个参数,注水延迟时间对方管件的影响程度更小,因而对截面的圆率影响不大。     

溢流法水辅注塑中注水参数对水穿透的影响分析

借助外挂有自主研发的注水系统及模具的注塑系统,采用单因素法实验分析了注水压力、注水温度和注水延迟时间等注水参数对水穿透及产品品质的影响规律及机理。研究发现,注水压力越大,试样残余壁厚越薄,内壁面也更加的光亮;低注水压力下,水的穿透容易出现界面不稳定现象,注水压力越高,水的穿透居中性越好;注水温度对试样残余壁厚的影响不明显;注水延迟时间增加,试样残余壁厚增加,且能有效削弱低注水压力下水穿透的界面不稳定现象。     

工艺参数对溢流法水辅注塑残余壁厚的影响

残余壁厚是影响短纤维增强复合材料水辅助注射成型塑件力学性能的重要指标,与工艺参数存在非线性关系。对溢流法水辅助注射成型进行了数值模拟,中心复合设计方法进行实验设计并获取了残余壁厚的样本数据,采用线性回归方法建立残余壁厚与工艺参数间的响应面多元二次代理模型,通过方差分析研究了残余壁厚对熔体温度、模具温度、延迟时间、注水压力及注水温度的敏感性,并分析参数交互作用对残余壁厚的影响。研究结果表明,注水压力、延迟时间及注水温度是影响残余壁厚的主要参数;随着注水压力的增大,残余壁厚值逐渐减小,但是,随着延迟时间的延长和注水温度的升高,残余壁厚值逐渐增大。     

水辅助注塑制品水穿透长度和残留壁厚的研究

介绍了自主研发的水辅助注塑设备以及一款经过大量实验后得到的新型喷嘴,并通过单因素实验法研究了短射法成型聚丙烯弯管时工艺参数对制品水穿透长度和沿水道的残留壁厚的影响。结果表明,熔体注射量对水穿透长度影响最大,当其增加13．5％时水穿透长度减小了153mm；沿水道上制品注水后充填部分比注水前充填部分的残留壁厚减小约0．5～1．0 mm；提高注水压力与增加注水延迟时间时注水后填充部分的残留壁厚略有减小。     

工艺参数对聚丙烯/聚酰胺6共混物水辅助共注塑管件壁厚及性能的影响

基于自行搭建的水辅助共注塑实验平台,通过正交实验制备了系列水辅助共注塑管件,探究工艺参数对各层壁厚、拉伸性能及各相结晶的影响。结果表明,外层壁厚随着外层熔体温度、注水压力、内层熔体注射压力、模具温度增大而逐渐减小,随着熔体注射切换延迟时间、注水延迟时间增大而逐渐增大;内层壁厚随着注水延迟时间、内层熔体注射压力增大而逐渐增大,随着注水压力、模具温度增大而逐渐减小;管件拉伸强度随着外层熔体温度增大而逐渐减小,随着熔体注射切换延迟时间、注水延迟时间增大而逐渐增大;工艺参数会影响到成型壁厚及冷却进程,进而影响各相结晶度,最终影响管件性能。     

工艺参数对水辅注塑弯管壁厚的影响

利用华南理工大学自主研发的注水系统和水辅注塑弯管模具,研究了熔体温度、模具温度、注水延迟时间、熔体注射量、注水压力、注水温度、熔体注射速率和熔体注射压力等8个水辅成型主要工艺参数对聚丙烯制品壁厚偏差率的影响,并分析了影响机理。结果表明,部分工艺参数对于制品弯曲段的壁厚偏差率有影响;增加注水延迟时间,降低注水压力和模具温度,短射填充区的制品壁厚的偏差率有所减小;提高熔体温度,壁厚偏差率的波动幅度增大。     

工艺参数对聚丙烯/聚酰胺6共混材料WAIM管件性能及微观形态的影响

基于自行搭建的水辅助注射成型(WAIM)实验平台对聚丙烯/聚酰胺6（PP/PA6）共混材料进行WAIM实验,探究工艺参数对PP/PA6共混材料的WAIM管件的残余壁厚、表观质量及力学性能的影响,并进行了微观形态观测。结果表明,随着熔体温度、模具温度和注水压力的增加,塑件残余壁厚逐渐减小;随着注水延迟时间的增加,塑件残余壁厚逐渐增大;随着模具温度、注水延迟时间的增加,管件拉伸强度逐步增大;随着熔体温度、注水压力的增大,管件拉伸强度逐步减小;工艺参数通过温度场的变化影响熔体的成核和晶体长大从而影响结晶度,结晶度越高,管件的拉伸强度越高。     

气辅成型过程气体穿透行为与工艺参数优化的试验研究

基于带平板的回形管式气体辅助成型样件对气体穿透行为和残余壁厚与气辅工艺参数的关系进行了研究分析.试验结果表明,气辅工艺参数如气体延迟时间、气体注射压力和熔体预注射量是影响气体辅助成型中气体穿透长度和残余壁厚的重要因素,而各参数间的交互作用致使气体穿透与残余壁厚的变化趋势更为复杂.     

工艺参数对水辅助熔体充模流动的影响

基于水辅助注塑仿真模具,采用示踪技术,对不同注水延迟时间、注水压力、熔体温度和熔体填充量下的水辅助充模的熔体流痕进行了考察,研究了工艺参数对熔体流动的影响.实验结果表明:随着注水延迟时间的增加,一次穿透中的回流区域呈向水道边靠近的趋势,随水流动的熔体减少,受强剪切作用的熔体区域在水道边变窄.熔体温度低,模壁附近的高黏度...     

气辅注射成型工艺参数对气体穿透行为的影响

考察了气辅注射成型工艺参数(延迟时间、气体压力、熔体温度、预注射量)对气体穿透行为的影响。研究表明,延迟时间越短、熔体温度越高,残余壁厚越小。另外,预注射量、延迟时间和熔体温度对穿透长度的影响最为显著,即预注射量越大、延迟时间越短、熔体温度越低,穿透长度越长。结合此前研究者的数值模拟结果可以看出,残余壁厚率与通过数值方法得到的结果是较为一致的.     

延迟时间对气辅注射成型气体穿透行为影响的数值模拟和实验研究

以一个具有气辅成型典型结构的塑料制品为研究对象,通过物理实验和全三维数值模拟结合的方法,研究了不同延迟时间时的气辅成型中气体穿透行为,对结果进行了分析和探讨。结果表明,延迟时间对气体穿透长度、气指尺度和残余壁厚等衡量气辅成型质量的关键参数有较大的影响。     

塑料黏度和制品壁厚对夹芯注射芯层穿透效果的影响研究

通过Moldflow软件对桶形塑件进行了夹芯注射模拟仿真分析，研究了芯/壳层材料黏度比和制品壁厚对夹芯注射制品芯层穿透长度、芯层厚度和芯层分布均匀性的影响。结果表明，在成型工艺参数相同的情况下，随着芯/壳层黏度比的增大，芯层穿透长度比按照1.41 %~1.67 %的倍率对应减小，芯层厚度因子均值按照1.76 %~2.28 %的倍率对应增大，芯层厚度因子偏差按照1.91 %~2.66 %的倍率对应增大，芯层厚度分布均匀性有所下降；制品壁厚每增加1 mm，芯层穿透长度比减小1 %~2 %，芯层厚度因子均值增大6 %左右，芯层厚度因子偏差增大10 %左右。     

The study of short-shot water-assisted injection molding of short glass fiber reinforced polypropylene

water penetration length and fiber orientation (along the melt flow direction) are important indicators for water-assisted injection molding products of the fiber-reinforced polymer. The effects of melt short shot size, water injection delay time and water injection pressure on these two important indexes are analyzed theoretically and experimentally. The study found that with the increase of the melt short shot size, the extension of the water injection delay time and the increase of the water injection pressure, the water penetration length changed from 216 to 96 mm, 170 to 210 mm, and 215 to 180 mm, respectively. Therefore, it can be known that melt short shot size has the greatest influence on water penetration length, followed by water injection delay time, and finally water injection pressure. Meantime, due to the fiber orientation and change degree of water-assisted injection-molded products along the melt flow direction, the fiber orientation in the water channel layer along the melt flow direction has the highest and lowest change degree, followed by the wall layer and finally the core layer. It can be known that the melt short shot size has the greatest influence on the fiber orientation and the degree of change along the melt flow direction, followed by the water injection delay time, and finally the water injection pressure.