基于ANSYS的注塑模三维温度场数值模拟

建立了注塑模具和塑件三维瞬态传热分析的数学模型并确定了边界条件和初始条件,基于ANSYS平台二次开发实现了模具和塑件温度场的耦合分析。模拟了不同冷却方式、初始模具温度和初始熔体温度下的冷却过程,分析了这3种因素对塑件温度场和塑件温度-时间曲线的影响。结果表明:同熔体温度相比,模具温度对冷却过程的影响更大;塑件温差随模具温度、熔体温度的升高而增大,其中熔体温度的影响较大;通入冷却水后,塑件温度降低速率加快、塑件温差减小,且在较高模具温度下这种效果更为明显。     

淀粉/PVA材料的改性研究进展

介绍了淀粉/聚乙烯醇（PVA）材料的性能，及加入交联剂、增塑剂、第三相及对改性淀粉的使用的等对其性能进行进一步优化的方法，阐明了淀粉/PVA材料的发展前景。     

壳聚糖/聚乙二醇共混体系的性能研究

单一的壳聚糖降解太慢,且成膜性差,拟用聚乙二醇(PEG)对壳聚糖(CTS)进行共混改性。选用不同摩尔质量的聚乙二醇,用溶液浇铸法制备不同质量比的壳聚糖/聚乙二醇的共混物,用偏光显微镜、热分析等方法表征了共混物的热性能及聚集态的表征,定性分析了共混体系的相容性。当PEG的质量分数增加到25%时,可以在共混薄膜的偏光显微镜照片中看到明显的聚乙二醇球晶,随着PEG含量的增加,球晶颗粒更加明显,形态更为完整清晰。当CTS质量分数超过50%时,其DSC曲线可以观察到明显的玻璃化转变,随着PEG质量分数的增大,混合物的玻璃化转变温度逐渐降低;相同质量分数,含PEG1000共混物的熔融温度变化值小于含PEG800的共聚物。用溶液浇铸法在壳聚糖中引入的不同分子量的聚乙二醇,共混体系相容性好,实现了热力学水平上的均相。有效增强了共混物的亲水性,继而加快壳聚糖的降解速率。     

共注射制品芯层厚度分析的数值模拟

采用数值模拟技术对共注射成型过程进行了充填分析,从芯层材料的厚度分布以及芯层材料的穿透距离进行了研究。结合试验设计(DOE),研究了注射速率、模具温度、皮层熔体温度、芯层熔体温度和表层材料体积百分数对芯层厚度分布的影响;同时采用Fractional Factorial方法,研究工艺参数以及之间的交互作用对芯层材料穿透距离的影响度。结果表明,皮层材料注射的体积百分数对制品的芯层材料的厚度分布及芯层材料的穿透距离影响最大,其它影响因子影响较小。     

纤维含量对注塑制品残余应力影响的数值模拟

采用短纤维增强尼龙6复合材料,对带有半圆形缺口平板制件的注塑成型过程进行了模拟。以制件半圆形缺口附件的5个单元为研究对象,分别获得了不同位置上纤维取向和制件脱模时应力沿厚度方向上的变化,深入讨论了模具外形、纤维含量变化对纤维取向以及残余应力的影响。研究结果表明,随着纤维含量的增加,纤维间相互作用系数Ci减小,取向程度升高,皮层取向厚度减小,芯层取向厚度增加;纤维含量越高,制品冷却时沿厚度方向的压力幅值越大,残余应力沿厚度分布幅值也越大;制件形状的改变,影响了熔体流经此处的流动状态,同时也影响了缺口附件纤维取向以及残余应力。     

压力场对等规聚丙烯结晶行为的影响

以聚合物等规聚丙烯为研究对象,利用压力体积温度测量仪(PVT)等压实验方法,结合小角X射线散射仪(SAXS)、广角X射线衍射仪(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)等手段,研究了在不同压力场下聚丙烯的结晶行为及形态变化。结果表明,随着压力的增加,聚丙烯球晶的成核能力、结晶温度和结晶速率不断升高,晶粒尺寸减小;长周期受压力影响不断减小,连续增加的压力场使聚丙烯晶型发生转变,诱发γ晶型的生成,转变量有不断增加的趋势。     

IPP/Nano-CaCO_3复合材料的制备及其结晶行为的研究

通过熔融共混,制备了等规聚丙烯(iPP)/纳米碳酸钙(nano-CaCO3)复合材料,研究了不同剪切环境下nano-CaCO3粒子在聚丙烯(PP)基体中的分散性能及其对基体熔融过程的影响,并利用广角X射线散射仪(WAXS)、差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(PLM)、扫描电镜(SEM)考察了该复合材料的结晶行为。结果表明:在剪切环境中,nano-CaCO3粒子与基体的摩擦、碰撞几率增加;随着nano-CaCO3用量的增加,体系剪切热升高,加快了基体熔融的速度,并改善了nano-CaCO3的分散效果。当nano-CaCO3用量低于3%时,其在PP基体中起到成核剂的作用,提高了PP的结晶度,并诱导β型晶体的生成;当其用量超过3%时,nano-CaCO3在基体中的分散效果降低,导致粒子团聚,对基体的成核作用降低,进而降低了复合材料的结晶度,并且削弱了粒子对基体的诱导形成β型晶体的能力。     

共注射制品芯层厚度分析的数值模拟EI北大核心CSCD

采用数值模拟技术对共注射成型过程进行了充填分析,从芯层材料的厚度分布以及芯层材料的穿透距离进行了研究。结合试验设计(DOE),研究了注射速率、模具温度、皮层熔体温度、芯层熔体温度和表层材料体积百分数对芯层厚度分布的影响;同时采用Fractional Factorial方法,研究工艺参数以及之间的交互作用对芯层材料穿透距离的影响度。结果表明,皮层材料注射的体积百分数对制品的芯层材料的厚度分布及芯层材料的穿透距离影响最大,其它影响因子影响较小。     

微注塑薄壁制品可成型性及充填过程中的流动现象分析

基于一组薄壁微制品的微注塑成型实验,研究不同尺度(100μm、200μm、500μm、1mm)制品的可成型性及充填过程中的流动现象,获得注塑速度、模具温度和熔体温度对不同厚度制品充填性能的影响,并对成型过程中出现的流动不平衡现象及前沿面形状变化的机理进行了分析。结果表明,型腔充填率随着注塑速度、模具温度、熔体温度的升高而增大,且随着型腔厚度减小,制品实现完整充填越来越困难,工艺操作窗口变窄且注塑速度和模具温度都维持在高水平状态。     

注塑模三维稳态温度场边界积分方程的修正与离散

采用位势理论及数学物理方程的有关方法,对三维稳态注塑冷却分析边界积分方程进行修正和离散,将结果应用于冷却建模,有助于对模型的组织结构进行优化处理,提高分析计算的精度和稳定性.