型腔截面对水辅助注塑成型水穿透的影响

为考察型腔截面对溢流法水辅助注塑中水穿透的影响,基于装备有自行研发的水辅助注射系统的注塑机对几种具有代表性的型腔截面进行溢流法水辅助注塑实验,探究了型腔截面形状、大小对水穿透截面形状、中空率及残留壁厚等方面的影响规律,并分析了影响机理。实验发现:在溢流法水辅助注塑中,水的穿透截面形状会趋向型腔截面形状;在型腔截面积相近时,水穿透的中空率随截面圆率增大而增大;在型腔截面圆率一定时,水穿透的中空率受截面大小影响不大;型腔截面恒定,水的穿透截面也较恒定,残留壁厚均匀;圆截面型腔的残留壁厚最均匀,且残留壁厚随截面的增大而变厚;型腔截面的最大残留壁厚和最小残留壁厚与壁面到截面内切圆中心的距离有关。这些发现为水辅助注塑制品的截面设计提供了参考。

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。

顺序共注射成型充填过程的数值模拟

基于Hele Shaw流动模型,推导出顺序共注射成型充填过程的数值模型;并引入厚度分数,采用控制体积法来实现运动界面的追踪。数值模拟结果与moldflow的模拟结果相吻合,并且能够正确反映芯皮层熔体黏度比对注射压力和界面形貌的影响。

水辅助注射成型充填过程中工艺参数影响的数值模拟

基于Hele-Shaw流动模型,对一直管的水辅助注射成型的充填过程的工艺参数的影响进行数值模拟。通过单因素实验法研究了工艺参数对水穿透长度与其厚度分数的影响。结果表明,熔体注射量对水穿透距离影响最大,而熔体温度、模具温度、注水温度、注水压力对水穿透距离与其厚度分数的影响不是很明显。

流体驱动弹头辅助注塑技术

流体驱动弹头辅助注塑工艺是一种基于流体辅助注塑工艺发展起来的新型中空注塑工艺。该工艺利用压力流体驱动弹头在熔体中穿透形成中空,可分为短射法、溢料法、回流法、活动型芯法和流动成型法。固体弹头的引入使得其突破了流体辅助注塑工艺的局限,具有诸多优点,但也存在一定的局限,可给予进一步的改进。弹头的合理设计是该工艺最关键的技术,该工艺要顺利实施还需要合理的模具设计及工艺控制。对该工艺进行深入研究将有助于该技术在我国的推广应用。

水辅助注塑气泡与二次穿透的分析

水辅助注塑产品中容易出现气泡缺陷及二次穿透现象。文中通过实验与理论分析相结合的方法揭示了水辅助注塑制件内壁面气泡现象产生的主要根源并不是水的气化,而是注水装置设计或工艺的缺陷导致注水前注水通道中存在空气,注水时空气与水一同注入所致。只需改进注水装置,保证注水时是纯水注入就可避免气泡缺陷的产生。同时采用实验手段分析了二次穿透的产生原因及具体形成过程,并与气体辅助注塑的二次穿透进行了比较。探究了熔体预填充量对二次穿透的影响,可通过精确控制熔体预填充量或在制件末端设置小段类似溢料腔的结构来消除或改善二次穿透。

气体辅助共注成型的发展现状

气体辅助共注射成型是在气体辅助注射成型和共注射成型的基础上发展起来的一种新型注射成型工艺。概述了该技术的工艺过程、技术优势、应用领域、设备要求、影响质量的因素及其应用的技术关键。

溢流法水辅注塑中注水参数对水穿透的影响分析

借助外挂有自主研发的注水系统及模具的注塑系统,采用单因素法实验分析了注水压力、注水温度和注水延迟时间等注水参数对水穿透及产品品质的影响规律及机理。研究发现,注水压力越大,试样残余壁厚越薄,内壁面也更加的光亮;低注水压力下,水的穿透容易出现界面不稳定现象,注水压力越高,水的穿透居中性越好;注水温度对试样残余壁厚的影响不明显;注水延迟时间增加,试样残余壁厚增加,且能有效削弱低注水压力下水穿透的界面不稳定现象。

圆管件溢流法流体辅助注塑实验分析

基于自行构建的流体辅助注塑实验平台,对圆管件的溢流法气体辅助注塑(GAIM)和水辅助注塑(WAIM)进行了实验研究。比较了辅助介质、型腔截面大小对管件内表面质量、残留壁厚大小、变化和波动的影响规律,并分析了其影响机理。实验发现,WAIM圆管件内壁光滑,而GAIM圆管件的内壁面存在"发泡"倾向,型腔截面越大,发泡越严重;残留壁厚随型腔截面增大而变厚,但穿透率变化很小;小型腔截面,残留壁厚沿穿透方向变薄;大型腔截面,残留壁厚受较小的溢流口的影响而沿穿透方向变厚;与GAIM圆管件相比,WAIM圆管件的残留壁厚存在较明显的波动;溢流口截面相对型腔截面的突然变小对型腔末端的残留壁厚影响很大,应该流线过渡。

共注射成型充填过程的运动界面追踪

基于HeleShaw流动模型推导出共注射成型充填模拟的数值模型基础上,通过引入厚度分数,采用控制体积法实现了充填过程中多重运动界面的追踪。等温数值模拟结果与MOLDFLOW的模拟结果相吻合,并能正确反映粘度对层厚分布的影响。

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2 s,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。

气辅技术的注气控制系统设计

气辅技术能够克服常规注射成型和挤出成型中所固有的缺陷 ,具有一系列的优点。塑料成型过程中采用气辅技术只需增加一套气辅设备 ,其技术核心是气体压力控制系统。设计了一个基于多模态智能PID控制器的低压控制系统并进行了软件开发 ,结果表明 ,该控制系统可以实现对气压高精度的实时控制 ,为实现高压控制打下了坚实的基础。

MP4播放器双色外壳的注塑模设计

针对MP4双色外壳内外层包覆的特点,确定采用转盘式双色注塑机成型,浇注系统为热流道与冷流道相结合的方式,内外层分别采用潜伏浇口和扇形浇口。借助Moldflow软件,首先基于熔接痕结果优化了进胶位置,而后通过双色成型分析预测了其充填状况、气穴分布、注射压力及锁模力、顶出时间等,为双色模具的设计及注塑机规格选择提供了依据。最后详细阐述了该转盘式双色注塑模的结构及工作原理。

基于模流分析技术的双色注塑模设计

基于Moldflow模流分析技术对MP4双色外壳制品成型过程进行模拟分析,确定浇口形式及位置等工艺参数,并设计了一模一腔,两模双色成型,冷流道模具,其一次成型模具采用潜伏式浇口的三板模,二次成型模具采用扇形浇口的两板模,降低了模具成本,最后阐述了该双色注塑模具的结构及工作原理。

带把双色塑料杯的注塑模设计

针对带把双色水杯内外层包覆结构的特点,采用转盘式双色注塑机成型,设计了单件两腔的转盘式绝热延长喷嘴的双色注塑模,并详细阐述了该模具的总体结构及工作过程。在该模具中,水杯内层采用整体型腔,外层采用哈夫型腔,利用液压机构实现哈夫块的开与合;在定模的半成品成型区域采用瓣合滑块来缩短其型腔高度,利用弹簧斜导柱机构来实现瓣合滑块的开与合。实践表明,该模具动作可靠、成本较低,用该模具生产出的产品品质较好。

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塑模,详细阐述了该转轴式双色注塑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级分流道的截面尺寸,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。

水辅助共注射成型充填过程的数值模拟研究

基于黏度幂率模型,建立了水辅共注成型充填流动过程的瞬态、纯黏性、非等温的理论模型,并采用有限体积法对水辅共注成型过程进行数值模拟。研究了内外层注射量、内外层熔体流变指数比、注水温度、注水速度、注水延迟时间、内层熔体温度和模壁温度等因素对充填过程的影响规律,并根据流变学理论阐述了其影响机理。

复印机盖板的气辅注塑模设计

设计了复印机盖板的注塑模具。为保证复印机盖板的表面美观,将浇口设置在内表面,并采用热流道技术成型;在定模侧采用顶杆-推板复合脱模机构来实现制件的顺利脱模,并采用斜顶抽芯机构来实现制件内凹结构的成型与脱模。为保证复印机盖板的表面质量及平整度要求,采用了气体辅助注射成型技术来成型,相应地在模具上加设了气针并开设了相应的气道。

气辅共注射成型工艺中气道布局影响的CAE研究

基于气体辅助共注射成型充填过程的控制方程,采用CAE方法研究了气道布局对气体辅助共注射成型工艺的影响。通过对几种气道布局的模拟结果对比发现,采用高粘度皮层低粘度芯层时,气道布局对材料分布影响很大,可以通过更换注射顺序来改善材料的分布;沿着浇口到远浇口模壁布置的气道,成型时所需的注塑压力最小,压力分布也较均匀;气体基本上沿着气道在熔体中穿透。

注水参数对水辅助注射成型充填过程影响的数值模拟

建立水辅助注射成型二维、瞬态、非定常流动模型,采用黏度幂律模型,在k-ω湍流模型下,充分考虑注射水的湍流特性以及熔体前沿的喷注效应,采用有限体积法(VOF)对充填过程中的注水速度、注水温度和注水延迟时间等注水控制参数的影响进行数值模拟。结果表明,注水速度的增加会增加水在熔体中的穿透长度,并且会减小残余壁厚;注水温度对水的穿透长度和残余壁厚的影响均不显著;随着注水延迟时间的增长,水的穿透长度和残余壁厚均有增加的趋势。