新型注塑成型工艺

介绍了在传统注射成型工艺的基础上逐渐发展起来的几种新型注射成型工艺。气体辅助注射成型、多层共注成型和气体辅助多层共注成型、并对其进行了较详细的描述。     

基于响应面法的水辅助共注塑管件的工艺参数优化

以最小总壁厚及内层壁厚为目标,基于响应面法（RSM）对成型工艺参数进行优化。由单因素实验确定总壁厚和内层熔体壁厚的主要影响因素;由Plackett Burman试验确定关键因素;再通过Box Behnken试验设计和响应面法分析与优化,获得最小总壁厚和内层熔体壁厚的工艺条件为：注水压力7.5 MPa,注水延迟时间2s,内层熔体温度215℃;在优化条件下,利用Design-expert模型预测总壁厚和内层壁厚与实验结果吻合较好,表明响应面法能够优化水辅助共注塑管件最小壁厚的工艺参数。     

水辅助共注塑弯管壁厚的实验分析

利用装配有自主设计的注水装置的共注塑机对水辅助共注塑（WACIM）弯管的壁厚分布进行了实验与分析。结果表明,溢流法WACIM弯管弯曲外侧的总壁厚及内层壁厚都较厚,而弯曲内侧的总壁厚及内层壁厚均较薄;短射法WACIM弯管的总平均壁厚及内层平均壁厚均比溢流法更薄,后段弯曲处外侧的总壁厚及内层壁厚比溢流法显著更薄;随着弯曲角度的增加,弯曲外侧的总壁厚及内层壁厚增加,内侧的总壁厚及内层壁厚减小。     

基于粘弹本构模型的注射成型充填过程模拟研究

为反映聚合物粘弹属性对注塑产品质量的影响,基于粘弹本构模型,对三维薄壁制件的注射成型充填过程进行了数值模拟研究。针对三维薄壁件,经合理简化假设,建立了其充填成型过程的数学模型,采用不可压缩Leonov粘弹本构模型。采用有限元/有限差分法来求解压力场和温度场,采用控制体积法来实现前沿界面跟踪,采用4阶龙格-库塔方法求解弹性应变张量。以一薄壁圆盘为例,对其注射充填过程中的充填时间及压力、剪切应力和第一法向应力差分布进行了数值模拟。模拟结果与前人的实验结果吻合较好,说明了本文建立的模型和数值方法的有效性及可靠性。     

水辅助注射成型充模过程的数值模拟研究

基于Hele-Shaw流动模型,采用广义牛顿流体本构方程,建立了三维薄壁塑件的水辅助注射成型充模过程数学模型,采用有限元/有限差分/控制体积法数值求解。对薄壁平板塑件的水辅助注射成型充模过程进行了模拟,模拟得到的熔体前沿位置与前人实验结果吻合较好,浇口处压力变化、水的厚度分布及平均温度分布合理,验证了所建立的模型和采用的数值模拟方法的有效性。     

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。     

基于Pro/E的螺纹法兰注塑模具及模架设计

在对螺纹法兰进行结构和工艺分析的基础上,确定了模具的结构和自动脱螺纹方案,采用液压马达和链轮-齿轮机构实现机动旋转脱螺纹。同时应用Pro/Engineer Wildfire3.0设计模具分型面和模具成型零件,通过EMX4.1模架库生成标准模架。该模具设计合理,对其他同类模具的设计工作具有一定的借鉴意义。     

双色牙刷柄的注塑模设计

针对双色牙刷柄头部材料单一、主体部分嵌有装饰性软材料的特点,确定采用转轴式双色注塑机成型,由此设计了一出八、十六腔的转轴式热流道双色注射模,详细阐述了该转轴式双色注射模的结构及工作原理。针对该模具的非自然平衡流道,利用Moldflow软件进行反复流动模拟分析和调整,最终确定了各型腔二微分流道的截面尺寸,实现了其流道系统的几何平衡,保证各型腔充填的平衡。最后还阐述了该双色注塑模热流道板的设计要点。     

色拉油瓶盖注塑模具设计

分析了色拉油瓶盖侧面多处带有凸起、凹槽及内螺纹的成型工艺特点,介绍了一种成型该塑料件的注塑模具的设计方法。首先确定了模具的三板模结构,阐述了模具通过开模机构和二次推出机构,利用塑料件本身的弹性变形实现塑料件强制脱模。     

模流分析在电饭煲上座注塑模设计中的应用

基于计算机辅助工程(CAE)技术设计了电饭煲上座注塑模。利用Moldflow软件对熔体充填型腔进行了模拟。基于浇口位置分析设计了合理的浇注系统;通过成型窗口分析确定了最佳工艺参数:模温50℃,熔体温度240℃,注射时间1.5 s;根据塑件结构建立了合理的冷却系统。通过流动分析、冷却分析及翘曲分析预测了填充质量及可能产生的熔接痕、气穴等缺陷,分析了冷却不均、取向效果及材料收缩3个因素引起的变形量,发现材料收缩是引起翘曲变形的主要原因;最后设计了模具总体结构。结果表明,通过模流分析技术的应用可以提高模具设计的合理性及效率,优化工艺参数,提高产品质量。