水驱动弹头辅助注塑管件壁厚的工艺影响EI北大核心CSCD

对水驱动弹头辅助注塑(W-PAIM)中工艺方法和工艺参数对管件壁厚的影响进行了实验研究。对水驱动弹头辅助注塑短射法(W-PAIM-S)、溢流法(W-PAIM--O)及水辅助注塑短射法(WAIM-S)、溢流法(WAIM-O)4种工艺方法进行比较,发现W-PAIM管件比WAIM(水辅助注塑技术)管件壁厚要薄得多,而W-PAIM-O管件壁厚又比W-PAIM-S管件壁厚要更均匀。采用正交试验法考察了熔体温度、注水压力、射胶压力、保压时间、注水延迟时间、模具温度对WPAIM-O管件壁厚的影响规律与大小,发现注水延迟时间和熔体温度对壁厚影响很大,因素影响比合计超过70%;而射胶压力、注水压力及保压时间的影响较小,因素影响比合计不足17%;管件残余壁厚随注水延迟时间的延长逐渐增大,随着熔体温度的升高先减小后增大。     

短射法水辅助注塑工艺水穿透实验

对短射法水辅助注塑工艺中水的穿透进行了实验研究。实验表明,水穿透分为一次、二次穿透,一次穿透分前后段。单因素实验发现,一次穿透长度随熔体预注量的减少、注水延迟时间的延长、注水压力的降低而变长。一次穿透前段残余壁厚随熔体预注量和注水延迟时间的延长而变厚,后段残余壁厚则相反;一次穿透残余壁厚随注水压力增大而变薄。正交实验发现,一次穿透长度主要受熔体预注量和注水延迟时间影响;一次穿透前段残留壁厚主要受注水延迟时间和注水压力的影响;一次穿透前后段残留壁厚差主要受熔体预注量、注水延迟时间和注水压力的影响。     

环境温度和导热系数条件下保温箱壁厚分析

目的为了优化保温箱壁厚设计,以保温箱的保温性能为表征,探究不同环境温度和材料导热系数条件下的最优保温箱壁厚。方法建立有限元模型,对比实验和有限元结果,验证有限元模型的准确性;改变模型中材料的导热系数和外界环境温度,探究不同壁厚对箱体保温性能的影响。结果在环境温度为20～50℃的条件下,导热系数为0.01～0.075 W/(m·K)的保温箱壁厚从10 mm增加到35 mm时,保温性能变化较大;壁厚从35 mm增加到45 mm时,保温性能变化缓慢;同一温度条件下,增加相同壁厚,导热系数越小的保温箱保温性能增加越显著;同一导热系数的保温箱,增加相同壁厚,环境温度越低,保温性能增加越显著。结论在不同环境温度和材料导热系数下,保温箱对应的最佳壁厚为35～40mm,为保温箱的优化设计奠定理论基础。     

水驱动弹头辅助共注塑工艺相间穿透机理的数值模拟

溢流法水驱动弹头辅助共注塑（Overflow water-projectile assisted co-injection molding,W-PACIM-O）工艺可制取双层包覆式结构的中空管件。采用数值模拟技术分析了W-PACIM-O工艺注水阶段的界面不稳定性现象、管件壁厚分布以及内层熔体和弹头穿透行为,从而掌握W-PACIM-O的相间穿透机理。模拟结果表明,W-PACIM的湍流强度相对较小,且基本无湍流漩涡,其起始段壁厚界面不稳定性现象不明显;W-PACIM管件的总残余壁厚、外层壁厚和内层壁厚更薄,壁厚波动较小;压力水驱动弹头穿透阶段,W-PACIM工艺穿透前沿速度更高,穿透更稳定。     

气体辅助注塑成型制件开发工艺研究

对塑料家俱制件进行了气辅注塑工艺开发与研究,考察了塑料转奇扶手的气辅加工中气嘴位置,熔体注入量,熔体注射温度,延迟时间、气休注射压力等对充模过程的影响,应用气辅注射模拟软件Ｃ－Ｍｏｌｄ对该制件的气辅助才不同工艺条件对气辅制件的影响做了模拟,并和生产实际进行了比较。     

军用塑料药筒注塑工艺研究

目的解决塑料药筒口部壁厚偏差较大,造成紧塞盖装配困难的问题。方法采用金属底预埋的方式,将机加成形的金属底与药筒筒体,在注塑过程中实现了注塑一体结构。结果采用注塑加工,从根底上解决了药筒筒体的壁厚差不均问题,而且还可减少切封头、涂胶、精车全长等多道工序,也能从很大程度上提高塑料材料利用率。结论采用注塑生产的塑料筒身密度、强度、注塑精度及内外表面光滑度、内弹道性能等指标,均优于吹塑产品。经分析以上两种产品结构均能满足产品使用要求,工艺方法合理可行。     

空芯叶片壁厚测量仪

空芯叶片壁厚仪是针对带有通气散热孔的某型发动机一级涡轮叶片的小孔壁厚进行检测的电子仪器。仪器是利用探头在叶片孔壁外表滑动,而探头线圈的电感量随探头顶部与钢丝柱面的垂直距离的变化而变的电磁作用原理进行设计。电路上采用感辨机构作为仪器的传感器以实现叶片壁厚数据的精确测量。平衡网络的应用提高测量信号源的输出阻抗。其他电路设计多采用集成组件,增加了最小值记忆等功能。此次设计提高了仪器的检测精度,减少仪器返修次数,为公司小孔叶片壁厚测量提供了可靠保障。     

注水压力对圆管件水辅注塑填充过程的影响

以开源代码Open FOAM为基础,采用有限体积法和流体体积法构建了粘弹多相流的新求解器,数值模拟了圆管件的溢流法水辅注塑填充过程。基于熔体所固有的粘弹特性,解释了注水压力对熔体残余壁厚的影响,注水压力的变化导致熔体内变形速率的增加或减小,引起熔体抵抗变形能力的增强或减弱,直接影响到水相注入时受到阻力的大小,表现为熔体残余壁厚的多少。最后采用实验的方法进行验证,得出的结论与数值模拟所得的结论一致,并对数值大小的差异进行了解释。     

水驱动弹丸辅助注塑弯管的壁厚分布

水驱动弹丸辅助注塑技术(W-PAIM)是利用高压水驱动预置于模具型腔中的弹丸穿透熔料得到中空塑件的新型注塑工艺。采用实验与模拟相结合的方式研究了W-PAIM弯管的壁厚分布机理。通过比较水辅助注塑(WAIM)和WPAIM弯管试样的壁厚,发现W-PAIM管件的壁厚要薄得多,其壁厚主要取决于弹丸截面尺寸及高压水对弹丸穿透边界熔体的挤压;对弯曲半径相同、偏转角不同的弯曲处壁厚的实验与模拟研究发现弯曲内侧壁厚薄、外层壁厚厚,且壁厚差随偏转角度增大而增大;对偏转角为90°,弯曲半径不同的弯曲处壁厚的实验与模拟研究发现,弯曲处壁厚差随弯曲半径的增大而减小。通过模拟结果分析发现,这都是由于弯曲处的压力分布特点与速度分布特点所致。     

微注塑成型流动中熔体壁面滑移的研究

基于宏观熔体流动的基本理论及其流动过程中壁面滑移机理的分析,针对微注塑成型模具中熔体充模流动时的壁面滑移行为,建立了微小通道中高聚物熔体流动的壁面滑移理论模型。并用数值模拟方法,对不同滑移系数时微小通道中熔体的壁面滑移对流动速度、熔体压力等的影响进行了研究。结果表明,微小通道中的壁面滑移可使壁面处熔体的流动速度增加,压力损失减小,有利于熔体的充模流动。     

金属注射成形喂料的流变学性能评价

从理论上对金属注射成形喂料的流变学性能进行分析发现,评价ＭＩＭ喂流变不遥主要指标是喂料的粘度及粘度对应变和温度的敏感性,这些指标可统一用ＭＭ喂料综合流学因子进行评价,运用该评价因子研究几种不同粘结剂组成的Ｆｅ－Ｎｉ及Ｗ－Ｎｉ－Ｆｅ合金喂料的流变学性能。     

粉末注射成型工艺参数对产品性能的影响

粉末注射成型是一项新型近净成型技术,被用于生产较小尺寸及形状复杂的制品。相比较传统的加工技术,虽然粉末注射成型工艺经济技术优势明显,但是该技术面临的技术问题也十分突出。结合该工艺的特点,本文论述了包括混料、注射成型、脱脂、烧结4道工序中涉及的工艺参数对制品质量的影响。粉末注射成型工艺在陶瓷、金属材料方面得到了很好的应用。     

Effects of Injection Molding Parameters on the Production of Microstructures by Micropowder Injection Molding

Micropowder injection molding (μPIM) is a potential low-cost process for the mass production of metal or ceramic microstructures. In order to obtain good molded microstructures and to avoid molding defects, it is important to select suitable injection molding parameters. In this paper, the selection of injection molding conditions for the production of 316L stainless steel microstructures by μPIM is presented. Silicon mold inserts with 24 × 24 microcavities were injection molded on a conventional injection molding machine. The dimensions of each microcavity were Φ 100 μ m × depth 200 μm, giving an aspect ratio of 2. The distance between each microcavity was 200 μm. Five sets of experiments were conducted by varying one injection molding parameter at a time. The parameters included injection pressure, holding pressure, holding time, mold temperature, and melt temperature. Higher injection pressure and holding pressure were required during the injection molding process due to the small dimensions of the microcavities and the large number of microcavities (576 microcavities). High mold temperature was required for complete filling of the microcavities. Molded microstructures without visual defects were obtained using appropriate injection molding parameters. Catalytic debinding and sintering of the 316L stainless steel microstructures were successfully conducted.     

AlN粉末注射成形喂料的流变性能研究

以自蔓延法合成的AlN粉末为原料,加入5% Y2O3(质量分数,下同)为烧结助剂,选用石蜡(PW)、聚丙烯(PP)和硬脂酸(SA)粘结剂体系制成注射成形喂料,使用毛细管流变仪测定喂料的流变参数,通过线性回归分析,计算出非牛顿指数和粘流活化能.结果表明:喂料的粘度随着温度的升高以及剪切速率的增大而减小,具有较好的充模性,呈假塑性流体.在三种组分的喂料中,聚丙烯(35%)、石蜡(60%)和硬脂酸(5%)粘结剂体系与AlN粉末形成的喂料的综合流变性能最好,在160℃和526.02s-1剪切速率条件下,其粘度η,非牛顿指数n和粘流活化能E分别为277.93 Pa·s,0.5074和24.94kJ·mol-1.     

气辅注塑成型注气压力的模糊神经网络控制研究

针对气辅注塑成形的注气压力精确控制要求,设计了具有５层结构的模糊神经网络控制器和控制算 法,利用神经网络的学习能力实现对模糊逻辑规则的优化,改善了系统的适应性。对系统３段压力控制的仿真 分析,验证了模糊神经网络控制模型的可行性,控制效果良好。     

成品周转箱结构设计及注塑成形工艺研究

目的解决某成品周转过程中产品严重磕碰的问题。方法利用塑料制品原材料来源丰富、重量小、成本低、生产工序少并可重复使用等优点,设计了一种在一个母箱不同位置插入卡板,装放不同产品的箱体结构,并对周转箱结构进行了测试和验证。结果对周转箱箱体、卡板尺寸、外观质量进行了检验,结果均满足设计要求。进行了产品装箱及堆垛试验,并应用于相关产品生产过程周转,经生产验证装箱的产品无磕碰现象。结论解决了产品磕碰问题,减少了损失。     

钛合金粉末注射成形工艺中粉末特性的研究

采用统计分析的方法系统研究了原料粉末特性如粒度和粒度分布、颗粒形状、粉末比表面积对PIM工艺过程的影响规律,从原料粉末的特性参数中筛选出显著影响喂料性能和PIM工艺过程的参数,并建立相应的经验模型.振实密度与粉末特性的关系式为:ft=235.0 0.20Dv 32.18σ-29.17Sw-26.81Ar,粉末流动性与粉末特性的关系式为Mi=240.38-33.54Sw-32.08Ar,注射温度、注射压力和保压时间与粉末特性表达式分别为Ti=12.35 1.86σ-16.0Sw 145.5Ar,Pp=-289.63-18.35Sw 256.28Ar,th=-2.36 5.63Ar 0.10Dv-0.95Sw.