基于3D打印的仪表罩壳注塑模具随形冷却水路设计

以典型产品仪表罩壳为研究对象，借助Moldflow模流仿真软件，进行产品随形冷却水路的设计，对比分析传统冷却水路与三维(3D)打印随形冷却水路设计方案的冷却分析结果，以此评估随形冷却水路在实际应用中的优势，为随形冷却水路的设计提供理论性的参考指导，并为该产品在实际生产中提供优化的模具冷却设计方案。结果表明，与传统冷却水路相比，随形冷却水路方案的冷却效率最多可提高31.6 %，产品表面温度均匀性最多可提高44.6 %。     

随形冷却和SLM技术在注塑模具中的应用

内置随形冷却水路的模具制造技术不仅可以为模具设计师带来更大的设计空间,简化冷却水路的设计方法,而且使模具冷却效率大大提高。     

汽车后视镜壳的随形冷却水道注塑模具设计

以汽车后视镜壳为实例,采用传统CNC和金属3D打印的复合技术,制作出含传统冷却水道和随形冷却水道镶嵌的注塑模具。将传统冷却方案与随形冷却方案的模流分析结果进行对比,并完成了汽车后视镜产品的生产。实践证明,含随形冷却水道方案的产品注塑冷却时间显著缩短,冷却效果显著改善。传统冷却水道方案的型腔表面平均温度为130℃,而随形冷却水道方案的型腔表面平均温度约为100℃,与传统冷却水道方案相比,随形冷却水道方案的型腔表面平均温度降低了近30℃;传统冷却水道方案的冷却时间为36 s,而随形冷却水道方案的冷却时间为13. 3 s,与传统冷却水道方案相比,随形冷却水道方案的冷却时间减少了近2/3;传统冷却水道方案的平均翘曲变形量达到0. 486 9 mm,而随形冷却水道方案的平均翘曲变形量达到0. 256 6 mm,与传统冷却水道方案相比,随形冷却水道方案的平均翘曲变形量明显减少,减少了约1/2。     

CAE技术整合随形水路设计的电机盒模具研究

以电机盒塑料件为例,在相同的模具设计条件下,将传统冷却水路设计更改为随形冷却水路设计,利用实体三维网格的Moldex3D模流分析软件分析了两种冷却水路对模具的冷却效果.结果表明,随形冷却水路改善了模具的热平衡问题,电机盒的最大翘曲变形量从1.2 mm下降到0.5 mm,模具冷却时间从9 s下降到6 s,生产效率提高了12.5％.经实际验证,该模具已投入批量生产.     

塑料模具异型水路制作与应用

传统的塑料模具模冷却水路加工往往依赖于钻加工,加工中必须避免干涉到模具机构,钻加工方式是直线型的,不能均衡地降低模温,无法解决塑料制品中许多缺陷。分析了模具中异型冷却水路的原理,并阐述了加工制造过程。对复合加工技术在模具中应用、结合浇口套实例做了介绍,采用异型冷却水路复合加工技术可达到模具均衡冷却,用以提高塑料制品质量。     

注塑模具随形冷却水道的设计方法与分析

随着3D打印技术的发展,注塑模具的冷却水道设计由传统的直线型设计优化为随形水道设计.对国内外随形冷却水道的设计方法和发展现状进行了综述,并对随形冷却水道的设计原则、截面形状变化、布局以及优化技术进行了详细的阐述,并做了归纳总结.注塑模具采用随形水道设计,可使冷却介质与型腔表面距离一致,能提高冷却效率、成型效率和模具型腔表面温度分布的均匀性,从而使成型制品的质量和性能得到较大改善和提高.     

基于3D打印的随形冷却水道注塑模具设计

以某机床冷却水泵叶轮塑件的注塑模具为研究对象,采用不同的方案进行随形冷却水道的设计,利用Moldflow软件进行模流分析,选出冷却效果最优的冷却方案,并根据所确定的冷却方案进行随形冷却水道和型腔镶件的设计;然后利用3D打印中的选择性激光熔化技术进行加工制造,得到随形冷却水道与型腔一体的模具镶件;最后完成整个模具的装配,并注射成型出合格的叶轮塑件。     

基于Moldflow的肥皂盒盖随形冷却水道的设计与分析

以曲面体肥皂盒盖为研究对象,通过实例设计出随形冷却水道,采用Moldlfow软件对传统线性冷却水道与随形冷却水道进行了系统模拟分析。通过塑件表面温度、冷却时间和翘曲变形量等模拟结果的对比,结果显示:随形冷却水道能使塑件冷却更加均匀、冷却时间缩短,并提高了生产效率;与此同时,产品的尺寸精度也有明显改善,产品质量得到进一步的优化与提升。最后通过质量(成型窗口)分析,得到了最佳参数组合,进而得到了优化方案。     

塑料异型材挤出定型模冷却水路系统快速设计研究

由于塑料异型材挤出定型模冷却水路结构复杂且多变,设计主要靠设计人员的经验,出错率较高且效率低下,因而很难满足目前异型材挤出模高效率、高质量的设计要求。针对此问题,对冷却水路系统结构问题进行分析,在UG平台下,将分组设计思想和整体设计思想相结合,将冷却水路轨迹点线进行草图分组,分别获取不同水路草图组的标识,同时初步创建了多节挤出定型模的冷却水路系统;采用最小距离算法,对初步创建的冷却水路进行干涉检查;通过用户自定义对象的关联技术实现冷却水路轨迹点线与冷却水路的关联,实现冷却水路的同步修改。在此基础上,开发了异型材挤出定型模冷却水路系统程序设计模块,应用于企业实际工作中,减少了工作量,使设计时间缩短至原设计时间的1/5,提高了异型材挤出定型模冷却水路系统设计的质量和效率。     

多孔隔板注射成型随形水路优化及模具结构设计

传统冷却水路设计受制于模具结构及加工条件，常导致冷却效率低，成型质量不佳等问题，为此以多孔隔板塑件为例，应用模流分析技术进行冷却水路优化设计，通过比较分析传统常规水路与随形水路对产品成型冷却影响，获知随形冷却水路对比常规水路，达到顶出温度时间减少了24%，成型周期时间节约了30.5%，热移除效率提高了23.8%，产品温度分布均匀性提高了27.25%，有效最高温度下降了10.15%，有效最低温度也下降了10.60%，产品总体翘曲变形量下降了13.56%，随形水路对改善冷却效果作用显著。最后，对一模一腔的随形水路多孔隔板注塑模进行结构设计，为了避免结构干涉，采用了潜伏浇口搭配“一内三外”的侧向抽芯结构方式，有效地简化了模具结构，使加工的多孔隔板质量优良，为类似产品注塑模具设计提供参考。     

天然橡胶相对分子质量表征及其与加工性能相关性研究

用门尼粘度仪、凝胶渗透色谱仪、乌氏粘度计、华莱士快速塑性计和RPA2000橡胶加工分析仪测试天然橡胶(NR)的相对分子质量,研究其与加工性能的相关性。结果表明:门尼粘度仪测试的全乳型(SCRWF)和标准(SCR20)NR的门尼粘度和应力松弛系数(α)差异性小,很难区分相对分子质量;其他方法测试的参数相关性好,均可以表征NR的相对分子质量;与SCRWF相比,SCR20的平均相对分子质量、粘均相对分子质量、可塑度和RPA2000橡胶加工分析仪测试的α均较小,加工性能较好;用RPA2000橡胶加工分析仪在120℃、0. 1 Hz下进行应变扫描,SCRWF和SCR20的储能模量(G′)比值以及SCR20和SCRWF的损耗因子(tanδ)比值最大,应变对G′和tanδ的影响不大。     

偶联剂和离子液体改性白炭黑补强天然橡胶性能的研究

研究偶联剂(Si69和B-69)与离子液体溴化1-丁基-3-甲基咪唑(BMIM)单用和并用改性白炭黑补强天然橡胶(NR)的性能。结果表明:与未改性白炭黑补强NR胶料相比,偶联剂Si69、偶联剂B-69和BMIM改性白炭黑补强NR胶料的硫化速率加快,Payne效应减弱,物理性能和耐磨性能提高,滚动阻力降低,偶联剂Si69改性白炭黑的效果优于偶联剂B-69;与偶联剂单用改性白炭黑补强NR胶料相比,偶联剂/BMIM并用改性白炭黑补强NR胶料的硫化速率加快,白炭黑与NR相互作用增强,交联密度增大,物理性能和耐磨性能显著提高,滚动阻力降低,偶联剂B-69/BMIM并用改性白炭黑补强NR胶料的滚动阻力小于偶联剂Si69/BMIM并用改性白炭黑补强NR胶料,抗湿滑性能相差不大;BMIM改性白炭黑补强NR胶料的综合性能最佳。     

玻璃纤维增强热塑性复合管性能评价方法研究进展

综述了连续玻璃纤维增强热塑性塑料复合管（GFT-RTP）的发展状况,介绍了GFT-RTP的结构以及在不同领域的使用要求,分析了GFT-RTP的失效方式和失效机理,包括受力、介质、时间等3个方面,给出了相应的检测项目,以支持GFT-RTP行业的健康发展。     

新型啮合转子混炼过程有限元模拟分析

对新型啮合转子混炼过程进行有限元模拟分析,并计算啮合转子能完成的预期剪切效果和混合指数概率分布。通过分析啮合转子的流场发现,啮合转子混炼区在两转子啮合区域,对胶料既有捏炼作用,又有剪切作用,可获得温升较低、质量较好的胶料,但剪切效果较小,可能会导致混合效率和生产效率较低。     

连续碳纤维增强PA66复合材料的结晶与力学性能

采用熔融浸渍法制备了连续碳纤维（CF）增强聚酰胺66（PA66）浸渍带,用万能材料试验机、X射线衍射仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、动态热力学分析以及热重分析仪等研究了纤维含量对复合材料结晶与力学性能的影响。结果表明,CF的加入改变了PA66的α晶型的晶态结构,促进PA66异相成核,导致结晶温度升高;CF的加入使得PA66的双重熔融现象变得愈加明显,其高温熔融温度先减后增,这是由于CF对PA66具有诱导、促进成核作用,过多的晶核生长不完善,出现晶粒细化现象,其熔融温度降低;进一步增加纤维含量,其对成核的促进作用达到了饱和,晶粒逐步生长趋于完善,其熔融温度升高;浸渍带随着纤维含量的增加,其拉伸强度、储能模量、损耗模量以及玻璃化转变温度都有所提高。     

杜仲橡胶的提取效率研究

研究预处理和提取方法对杜仲橡胶提取效率的影响。结果表明:与超微粉碎预处理相比,生物酶解预处理能更好地保留杜仲橡胶在杜仲植物中的原貌,制得的杜仲橡胶的重均相对分子质量大(超过4.2×105),相对分子质量分布略宽;与常规提取相比,超声波提取的提取效率较高。采用生物酶解预处理、超声波提取(温度为50℃,时间为30 min,超声波频率为40 k Hz),杜仲橡胶的提取效率较高且能耗适中。     

马来酸酐接枝PS对PS/PLA共混体系发泡行为的影响

通过熔融共混法制备PS/PLA共混物,研究了PLA和马来酸酐接枝PS（PS-g-MAH）含量对PS/PLA共混体系的CO2溶解度、流变行为、相态结构以及发泡行为的影响。结果表明,PLA可以有效提高PS/PLA共混体系的CO2溶解度,当PLA含量为25份(质量份,下同)时,CO2溶解度比PS提高了22 %;PS-g-MAH的加入,显著改善PS/PLA共混体系的相容性,减小分散相的粒径,以及降低PS/PLA共混体系的泡沫密度。     

聚丙烯/冷冻胶粉复合材料结构与性能的研究

采用熔融挤出的方法制备聚丙烯（PP）、冷冻胶粉（LGTR）、相容剂及增韧剂的共混物,研究了胶粉用量、相容剂种类和用量及增韧剂对共混体系力学性能和微观结构的影响。结果表明,LGTR的加入会降低PP的力学性能,但随着LGTR用量的增加,共混体系的冲击强度上升;相容剂的使用会增加PP与LGTR的相容性,使力学性能提高;热塑性聚烯烃类弹性体（POE）和三元乙丙胶接枝马来酸酐（EPDM-g-MAH）的使用可以有效提高PP/胶粉共混体系的缺口冲击强度,并且增韧剂的使用可以提高PP与LGTR之间的相容性;高密度聚乙烯（PE-HD）/POE并用做增韧体系时,可以进一步提升共混体系的韧性,提高冲击强度。     

工作环境因素对橡胶减震器振动传递率的影响

研究工作环境因素对橡胶减震器振动传递率的影响规律。结果表明:随着老化程度的加深,振动传递率曲线逐渐向高频方向移动,降低了减震器的高频减振效果;随着疲劳程度的加深,振动传递率曲线逐渐向低频方向移动,提高了减震器的低频减振效果;在老化与疲劳共同作用下,对振动传递率影响最大的工作环境因素为老化温度,其次为老化时间,最后为预位移-加载振幅和疲劳次数;与疲劳作用相比,老化作用对振动传递率的影响更为显著。     

炭黑用量对橡胶减震器性能的影响

研究炭黑用量对橡胶减震器性能的影响。结果表明:随着炭黑用量的增大,胶料拉伸强度和撕裂强度均呈先增大后减小的趋势;减震器的硬度、静刚度和动刚度呈增大趋势,损耗因子呈减小趋势,振动传递率呈增大趋势,且在炭黑用量为20份时,振动传递率最小,减震器减震性能最好。