金属粉末型坯动态注射成形技术的研究

提出一种金属粉末型坯动态注射成形新方法，在注射成形过程中全程引入振动力场作用，即将振动力场引入金属粉末喂料的输送、塑化、注射和保压全过程，实现动态固体输送、动态塑化混炼、动态注射和动态保压，使注射成形全过程处于周期性振动状态。通过在实验装置和样机上进行的一些相关实验研究发现，振动力场可以改变熔体在模具内的流动方式，降低充模压力。金属粉末的动态注射成形能得到比传统稳态下注射成形更优的型坯微观结构和性能，振动力场的作用对型坯品质的提高具有较明显的作用。     

聚合物电磁动态塑化挤出机螺杆轴向振动特性分析

建立了电磁动态塑化挤出机螺杆轴向振动的动力学模型,并确定其激励,通过模型求解,揭示出聚合物电磁动态塑化挤出机螺杆轴向振动的规律性,为控制系统的优化设计和挤出机的动态设计提供了理论依据。     

振动力场作用下聚合物熔体流场的理论研究

介绍了聚合物电磁动态成型加工的特点，推导出振动力场作用下简单剪切流动中聚合物熔体的速度、剪切速率和剪切应力的计算公式，通过对动态流场的理论计算与分析表明，振动力场对于提高聚合物成型加工的综合性能具有显著效果。     

液压脉振注射机塑化过程螺杆动态特性分析

采用液压激振力为驱动力的运动机构方法,将脉动压力引入到注塑成型熔融塑化整个过程。简介了塑化部分结构,分析了螺杆在动态塑化时的轴向受力状况,利用集中质量的方法建立了塑化过程广义螺杆轴向动态响应的物理和数学模型,研究了此种振动装置在塑化过程中螺杆的动态响应。结果表明,在工作频率范围内,随着振动频率增大,螺杆响应振幅减小,低频率激励的振幅放大系数高于高频率激励振幅放大系数,实验结果与理论分析相一致。     

振动利用工程在塑料加工中的应用及其发展趋势

阐述振动利用工程学科的形成、发展和振动利用的分类。通过重点介绍振动利用工程领域近期掘起的具有发展前景的加工设备—聚合物电磁动态塑化挤出机 ,指出了振动利用的显著特征及其发展趋势     

振动力场强化单螺杆挤出固体输送的离散单元法模拟

将岩石力学中的研究方法——离散单元法引入塑料挤出固体输送研究中，并建立了固体输送段的离散输送模型。该模型可以从微观上分析聚合物颗粒在挤出过程中的受力和运动，也可以从宏观上描述整个颗粒体系的运动规律。模型能体现振动力场对强化单螺杆挤出固体输送的影响，反映电磁动态挤出机固体输送段的输送规律，为新型设备的设计应用提供理论支持。     

电磁振动给料器给料速度的研究

针对电磁振动给料器在输送不同性质物料时存在调整困难的问题,将物料滑移和抛掷理论应用到电磁振动给料器的设计与调整中,开展了电磁振动给料器力学模型分析,提出了根据振幅选择合适工作点的方法,在对物料受力情况进行分析的基础上,着重研究了振幅与物料运动方式之间的关系,并建立了物料的运动方程,通过求解方程得到了物料在正向滑移、正反向滑移和抛掷等3种供料方式下的平均速度与振幅之间的关系。研究结果表明,电磁振动给料器的振幅不仅决定物料的运动方式,而且对送料速度也有很大影响。     

齿轮泵与传递式混炼挤出机组合的经济效益与优点

在橡胶加工领域，单螺杆挤出机可分为3个加工区段，即供料区，均匀加热区和塑化区段。挤出的目的，在高产的情况下是使挤出制品以恒定的尺寸成型，并保持制品表面光滑。这3个加工区段具有同等重要的作用。而多切割传递式混炼挤出机（MCTD）已对其结构设计进行了改进，并进一步开发出在较短的操作长度上的混炼区段，这样能对多种胶料进行充分塑炼。这种改进设计已通过了可靠性试验。     

新型差速双螺杆混炼机最优型线设计参数研究

提出一种可对高黏度物料进行输送、混合及塑化作用的新型双螺杆挤出混炼机构——差速双螺杆挤出混炼机。利用双螺杆泵的设计思想及空间啮合原理建立差速双螺杆挤出混炼机的型线设计方法与数学模型。对差速双螺杆挤出混炼机组成齿型线设计参数进行分析,研究了中心距以及头数比变化对容积效率的影响,研究结果表明：当双螺杆转子组成齿型线的阴阳转子螺棱部分采用摆线时可以获得最佳输送及自清理效果。对剪切捏合性能进行研究,推导出剪切捏合性能最优的安装中心距的计算式。给出组合性能最优的阴阳转子螺旋副组成齿型线参数方程及设计实例。     

生产力车胎的挤出设备

众所周知,销钉型冷喂料挤出机和机内复合销钉式冷喂料复合挤出机,具有生产能力大、排胶温度低、单位产量能耗小、塑化混合均匀等优点。尽管MCTD型传递式销钉冷喂料挤出机,与普通销钉冷喂料挤出机相比,长径比可减小到8～10,结构比较紧凑、产量大、能耗低、温度低,得到欧洲橡机制造商的推崇。然而,这种挤出机物料转换段的螺杆与衬套的结构复杂,并设有节流装置,令制造、使用、维护这种机器比较困难,因此,没有被国际上广泛接受。     

振动诱导聚合物塑化过程中熔体温度分布的预测

在振动力场诱导聚合物塑化成型作用下,建立了聚合物熔融挤出过程中的熔体温度分布模型,研究了模头温度、振动力场的振幅、频率等工艺参数对挤出过程中熔体温度的影响。提出了基于多项式和高斯RBF核函数变换的两种非线性岭回归模型(PT-RR和GRBF-RR),并对具有非线性、非等温、强耦合特征的熔融过程熔体温度分布进行研究。该建模方法实现了多变量输入样本的高维特征空间非线性映射与重构,充分挖掘了多影响因素之间的耦合信息。仿真实验结果表明了PT-RR和GRBF-RR模型的有效性,其回归预测值与实验测量值之间的相关系数均值分别为0.9940和1。由于GRBF-RR模型取得了满意的模型精度,本文基于对GRBF-RR模型的数值模拟分析了各影响因素对熔体温度分布的交叉耦合影响,表征了聚合物熔融挤出成型过程中熔体温度分布的规律。该项研究可为提高精密挤出制品质量及优化配置各工艺参数提供决策依据。     

火炬气螺杆压缩机振动故障分析及改造

某公司火炬气压缩机组出现振动大、机械密封泄漏的情况,停车拆卸后发现螺杆压缩机阴阳转子之间出现摩擦刮痕,机械密封摩擦副磨损严重,动环销孔处出现裂纹;结合设备检测、压缩机组维修记录及流体仿真计算,文章对故障产生的原因进行了分析并对现有压缩机组进行改进,解决了螺杆压缩机振动大、密封失效的问题.     

超声外场对微通道中熔体黏性耗散效应的影响

针对聚合物熔体在微尺度通道中流动时的黏性耗散效应对其流动行为的影响,通过自行构建的带有温度传感器和超声振子的微注塑成型试验系统,采用单因素成型试验方法,对聚丙烯(Polypropylene, PP)和高密度聚乙烯(High-density polyethylene, HDPE)两种聚合物材料在不同工艺参数和超声外场作用下,流经矩形截面微通道时由黏性耗散效应引起的通道出口熔体温升进行试验测量。结果表明,微通道中熔体的黏性耗散效应随注射速度的增加而增强,随入口熔体温度和模具温度的升高而减弱;与不加超声振动相比,施加超声振动使两种材料的微通道出口熔体温升值明显升高;但材料自身的微观分子结构及其热物理性能不同,其温升增幅差别较大。试验注射速度下,施加超声振动比不加超声振动时的PP熔体温升增幅高出34.7%,而HDPE熔体的温升增幅则高达71.7%。当超声频率和工艺参数一定时,增大超声功率使PP熔体的微通道出口温升增加了24.8%,HDPE熔体的温升增加了83.6%。可见施加超声外场作用能使微通道中聚合物熔体的黏性耗散效应明显增强。     

聚合物动态挤出过程多变量数学模型研究

以聚合物动态流变综合测试仪为实验装置,通过实验方法,找出在聚合物动态流变测试塑化挤出过程中影响熔体温度与熔体压力的主要因素,分析了其动态特性,并在此基础上首次提出了熔体温度与熔体压力关于模头加热器功率、螺杆转速的多变量传递函数矩阵形式数学模型.     

电磁式微流体动态混合器的动力学数值模拟

从提高电磁式聚合物膜微流体动态混合器的混合性能出发,利用结构动力学理论对聚合物膜进行数值模拟,给出了其模态及谐响应分析结果;然后将其数值模拟结果耦合在流体动力学数值模型上,利用计算流体动力学理论对微腔内液体的流动特性进行了分析,得出低阶振动模式下的R_e。对以数值模拟为依据制造的混合器进行了水与红墨水的混合试验。仿真与试验获得了相吻合的研究结果:二阶振动时R_e最大;当激振力振动频率在二阶自然频率附近时,混合液体振动最剧烈,混合最理想;振动剧烈程度是由振幅、频率共同决定的。     

单螺杆压缩机螺旋啮合副加工技术研究

随着单螺杆压缩机的发展,对啮合副的型线及螺杆的加工精度也就有了更高的要求.文中介绍在五轴机床上利用棒铣刀加工螺杆的方法,制造出单螺杆压缩机的一次包络关键螺旋零件-转子螺杆.以此螺杆生成的一次包络曲面为基础,利用一种特殊的方法二次包络成型出单螺杆压缩机的另一个关键部件-星轮.由于星轮是由螺杆挤压成型,所以在理论上星轮可以和螺杆完全啮合.     

基于ANSYS的丝杠动态特性分析研究

针对丝杠传动中的冲击振动问题,应用ANSYS软件对新型陶瓷零件快速成型机的进给丝杠的动态特性进行了分析,并针对丝杠的刚度不足进行了改进,通过模态分析得到了丝杠的固有频率和振型。为丝杠进一步进行结构动态分析提供了可靠的参考依据。