微结构注塑熔体流动粘度特性与影响因素

以Cross-WLF模型为基础,应用微结构注塑流动条件对宏观熔体流动行为的粘度模型进行拟合与修正,得出微结构注塑熔体流动行为的粘度模型;采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)进行微结构成型微流体流动特性试验验证,表明模具温度对微通道熔体流动特性影响最大。当模具温度升到120℃时,冷凝层消失,熔体的流动不再受模具温度的影响;当微通道表面粗糙度峰谷尺寸与微通道尺寸的比值达到0.030时,微通道几乎被冷凝层堵死;当熔体表面张力接触角θ<90°时,表面张力对微流体流动的阻力随θ的减小而减小。采用变模温注塑技术,能够克服上述不利因素的影响。     

微型正挤压实验研究

为了研究晶粒尺寸对微型正挤压工艺的影响,设计微成形实验,在常温下对具有不同晶粒尺寸的微型铜圆柱体坯料进行了微型正挤压成形,获得了微小尺度下材料流动的特点及相关实验参数.实验结果表明:所成形的微型异径杆挤出端长度随着坯料晶粒尺寸的增大而增长;随着晶粒尺寸的增大,凸模的单位压力逐渐减小;但是成形过程中成形力变化趋势并不随晶粒尺寸的变化而变化.     

微型正挤压尺度效应实验研究

为研究晶粒尺寸对微型正挤压工艺的影响,设计了微成形实验,在常温下对具有不同晶粒尺寸的微型铜圆柱体坯料进行了微型正挤压成形,获得了微小尺度下材料流动的特点及相关实验参数。所得实验结果表明,随着晶粒尺寸的增大,成形实验的可重复性变差,即材料出现非均匀流动;凸模的单位压力逐渐减小,但是成形过程中成形力变化趋势并不随晶粒尺寸的变化而变化。     

微小尺度镦挤复合成形研究

为了研究晶粒尺寸对微成形工艺的影响,在常温下对具有不同晶粒尺寸微型铜圆柱体坯料进行了微型镦挤复合成形,获得了微小尺度下材料流动特点及相关工艺参数。所得结果表明,所成形的微型杆-法兰件挤出杆端随着材料晶粒尺寸的增大而逐渐呈现出凹凸不平的现象,即出现非均匀流动;随着晶粒尺寸的增大,凸模单位压力逐渐减小;晶粒尺寸的变化对于各个阶段成形力变化趋势没有明显的影响。     

微成形中材料非均匀流动研究

为了找出微成形过程中材料非均匀流动的特点，在常温下对具有不同晶粒尺寸的微型铜圆柱体进行了镦粗实验。结果表明，微小尺度下材料呈现出明显的非均匀流动，且这一非均匀流动随晶粒尺寸和变形量的增大而剧烈。为微成形工艺设计、模具设计提供了必要的信息与指导。     

先进高强钢帽形件链模成形数值模拟

建立了QP1180先进高强钢帽形件链模成形的ABAQUS/Standard有限元模型,对成形及回弹过程进行了模拟。分析了先进高强钢等截面帽形件链模成形的不同参数,包括上下模具间隙、法向接触方式、摩擦系数以及材料塑性定义方式,对底板圆角处最外层单元的最大主应变及与帽形件端部截面回弹形状的影响。结果表明,上下模具间隙与摩擦系数对帽形件底板圆角处最外层单元的最大主应变有显著影响,且该区域最大主应变随上下模具间隙的减小而增大,随摩擦系数的增大而增大;上下模具间隙、材料塑性定义方式以及摩擦系数对帽形件端部截面回弹形状具有较明显的影响。     

微型铜圆柱体镦粗实验研究

为了找出微小尺度下材料流动及流动应力等的新特点及为微成形工艺设计、模具设计提供相关数据,在常温下以不同变形速度和变形量进行了微小尺度下圆柱体镦粗实验。结果表明,材料流动呈现出各向异性,且随压下量增大而明显;屈服应力降低,出现较大波动;流动应力出现明显波动;变形速度对材料流动、屈服应力、流动应力没有明显影响。本研究对于微成形技术的实用化具有一定意义。     

挤压工艺参数对枝杈类锻件折叠缺陷的影响

针对枝杈类锻件挤压成形过程中枝杈根部出现折叠缺陷的问题,基于DEFORM-3D体积成形软件研究了工艺参数对金属流动及折叠缺陷的影响规律。通过数值模拟和试验研究,发现改变枝杈角度等工艺参数,可有效改变枝杈根部成形时金属的流动状态,减小或消除折叠现象。研究结果表明,最大折叠长度Llap随模具圆弧外端与冲头环形平面距离h、冲头挤压速度v的增大而减小,随枝杈角度α的增大而增大;当枝杈角度为定值时,减小冲头底锥相对直径d/D值或采用双向挤压可显著降低折叠缺陷的产生。     

摩擦对帽型材绕弯截面畸变影响研究

模具与帽型材间的摩擦是决定型材截面畸变的关键因素之一,严重影响其成形精度和成形质量。为了了解摩擦对截面畸变的影响规律,基于软件ABAQUS建立了5052铝合金帽型材绕弯过程的有限元模型,并验证了模型的可靠性。然后,研究了弯曲模、压块、夹块及防皱块与型材间摩擦对截面畸变的影响。结果表明:随着夹块与型材间摩擦的增大,截面畸变减小;随着弯曲模与型材间摩擦的增大,截面畸变减小;随着压块与型材间摩擦的增大,截面畸变也减小;随防皱块与型材间摩擦的增大,截面畸变不显著。     

注塑模具浇注系统设计及工艺分析

浇注系统是注塑模具结构设计中一个极为重要的组成部分,其几何形状及结构尺寸设计得合理与否,直接影响聚合物熔体在模具通道中的流变特性及填充效果,进而影响最终塑件的成型质量与模具整体结构设计的复杂程度。主要探讨主流的浇注系统设计技术、方法以及应用,分析注塑模具的主流道、分流道、浇口等基本结构以及功能,并在理论分析和经验总结的基础上,给出设计推荐参数和设计原则。     

微小塑料铰链模内装配注射模设计

分析了采用模内装配技术注射成型微小塑料铰链的工艺特点及其所面临的难题,通过优化微小塑料铰链的结构,合理安排塑件的成型顺序以及塑件的浇口位置和分型面,提出了一种能够有效避免模具微细型芯在聚合物熔体高压作用下发生弯曲变形的成型方案。依据这一成型方案和实验室的设备条件,设计了一副能够在单料筒微注塑机上使用的模内装配技术注射成型微小塑料铰链的模具,不仅解决了微小塑料铰链的塑件之间难以产生运动间隙的问题,而且降低了对成型设备的要求。     

微尺度聚合物熔体粘度研究进展

受多种微尺度因素的影响,微尺度聚合物熔体的流变特性与宏观尺度不同。微尺度聚合物熔体粘度的精确测量影响微注射充模流动数值模拟的准确性。笔者总结了微尺度聚合物流变学的研究现状,并指出现有研究理论的不足及微尺度聚合物流变学今后的发展趋势。     

共注射成型中工艺参数对熔体追赶距离的影响度分析

基于Taguchi试验方法,研究共注射成型工艺参数对熔体追赶距离的影响,获得各个因素对熔体追赶距离的影响度。结果表明:熔体注射速度的影响度最大,模具温度和中心层熔体注射温度次之,而壳层熔体注射温度的影响度最小。获得了塑料共注射成型中最佳工艺参数的组合,可用于指导实际生产。     

气流与成型压板同步冲击造型紧实机理的探讨

气冲造型法用于顶面宽大、且深凹比大的复杂模样造型时 ,在深凹区入口上方会出现搭桥现象 ,此处的砂型紧实度很低。利用气流与成型压板同步冲击造型法 ,较好地解决了这个问题。本文就成型压板的过流面积、凸块高度等结构因素对紧实效果的影响及这种造型方法的紧实机理进行了探讨。     

Injection molding of micro patterned PMMA plate

A plastic plate with surface micro features was injection molded to investigate the effect of pressure rise of melt on the replication of the micro structures. Prism pattern, which is used in many optical applications, was selected as a model pattern. The prism pattern is 50 μm in pitch and 108° in the vertical angle. The overall size of the plate was 335 mm×213 mm and the thickness of the plate varied linearly from 2.6 mm to 0.7 mm. The prism pattern was firstly machined on the nickel plated core block using micro diamond tool and this machined pattern core was installed in a mold for injection molding of prism patterned plate. Polymethyl methacrylate (PMMA) was used as a molding material. The pressure and temperature of the melt in the cavity were measured at different positions in the cavity and the replication of the pattern was also measured at the same positions. The results show that the pressure or temperature profile through the process depends on the shape and the size of the plate. The replication is affected by the temperature and pressure profiles at the early stage of filling, which is right after the melt reaches the position to be measured.     

注射模热流道快速换料工艺研究

基于塑料熔体的流变行为 ,提出了拖曳换料的概念 ,建立了新料熔体和旧料熔体在热流道系统中共同流动的物理模型和数学模型 ,并分析了注射速度、注射压力、粘度、温度等参数对拖曳换料工艺的影响 ,提出了热流道模具的设计原则     

快速热循环注塑模具加热与冷却过程分析及其结构优化设计

快速热循环注塑成型技术(Rapid Heating CycleMolding,RHCM)是一种新兴的注塑技术,能够消除塑件表面熔痕、流线、银线等缺陷,塑件表面达到镜面效果,可消除污染严重的喷涂工艺。该文以大型液晶平板电视机面板为例,建立了RHCM注塑模具的传热分析模型,给出了RHCM模具的几种加热和冷却管道的布局结构,并通过对不同结构模具型腔表面加热和冷却分析,讨论了影响型腔温度分布的主要因素及其规律,并选定了一种较优的管道布局方式,在实际生产中得到了很好的应用。     

水辅助注塑制品残余壁厚影响因素仿真分析

残余壁厚是衡量水辅助成型制品质量的重要指标,研究工艺参数对残余壁厚的影响规律对生产工艺具有重要指导意义。基于流体体积法,应用计算流体力学（CFD）计算软件分析了工艺参数对水辅助注塑三维弯管残余壁厚的影响。仿真分析中为了完整描述熔体黏度在实际成型中的变化,利用软件中的用户定义功能（UDF）完成对熔体黏度模型的定义。模拟分析表明：注水速率与熔体注射量是影响水管件成型质量的主要因素。提高注水速率,使得短时间内有更多熔体被推向前方,形成更小的残余壁厚。提高熔体注射量会降低水体穿透空间,得到的水管件残余壁厚更大。另一方面,本次模拟分析中诸如注水温度、模具温度、熔体温度等因素对残余壁厚影响并不大。     

基于Fluent的塑料注塑模拟分析

塑料注塑成型是一个复杂的物理过程,为了验证工艺参数的合理性和预测制品的质量,建立了塑料注塑成型流动和冷却的数学模型,运用计算流体力学原理,采用了Fluent软件进行塑料注塑模拟,进行流动分析和热分析。整个型坯的注塑速度和熔体温度分布均匀,制品质量较好,使用的注塑工艺参数合理,适用于实际的工程应用。     

五通接头注射模设计与工艺研究

对五通接头的产品结构、注射成型存在的工艺问题以及影响成型的因素：如模具温度、熔体温度、注射时间和注射压力等进行了分析,确定该塑件的注射模为一模一腔结构。详细地叙述了模具成型零件的设计、注射模工作尺寸计算、液压侧抽芯机构、浇注系统和其它结构的设计过程,以及模具工作过程。结果表明：在合理的工艺参数配合下,模具运行灵活可靠,塑件精度达到了设计要求,外表光洁。