模压成型压力对氧化铟锡(ITO)靶材性能影响研究

以化学共沉淀-煅烧法制备的纳米ITO粉体为原料,通过模压、冷等静压成型,采用常压烧结法制备了ITO靶材,研究了模压成型压力对ITO靶材相对密度、电阻率和晶粒尺寸的影响。结果表明,模压成型压力60 MPa且烧结条件适宜时,制得的ITO靶材相对密度为99.81%、电阻率为1.707×10^(-4)Ω·cm、平均晶粒尺寸为7.62μm。研究结果可为ITO靶材的致密化与大型化生产提供借鉴。

高聚物粘结炸药模压成型的数值模拟研究进展

为给高聚物粘结炸药(polymer bonded Explosive,PBX)实际生产工艺参数制定和品质调控提供精确指导,梳理基于连续介质假设和微粒学观点2种方法的PBX压制成型数值模拟研究进展,介绍炸药晶体颗粒与粘结剂的物性模型、微结构损伤表征与演化,以及PBX在机械载荷作用下力学行为的相关理论;从PBX的材料特性以及散粒组合复合材料的特殊几何结构等角度,分析PBX压制理论研究的难点,提出基于统计学概念的PBX压制变形与损伤分析的设想。结果表明:数值模拟可克服物理实验的限制,从而得到PBX在热-力耦合作用下的重要信息。

麻纤维/聚乳酸包装盒模压成型工艺与性能研究

采用模压成型工艺制备了麻纤维/聚乳酸复合材料包装盒,研究了模压压力、加压速度、模具温度对包装盒的拉伸强度与翘曲变形的影响,分析了产生相应变化的微观机理。实验结果表明,在一定范围内,适当增加模压压力,有利于提高复合材料包装盒的力学强度,降低翘曲变形;增加加压速度,对复合材料包装盒力的学性能的影响不大,但会增加翘曲变形;模具温度为50℃时,包装盒的翘曲变形最小。

模压成型工艺对车内护板安全性能提升的影响研究

模压成型工艺是一种广泛应用于汽车内部构件制造的工艺,在车内护板的生产中,通过高温和高压将塑料或复合材料模压成特定形状,不仅能提高生产效率,而且通过优化材料性能和结构设计,可显著提升成品的安全性能。车内护板作为汽车乘客舱的重要组成部分,其安全性能直接影响车辆在碰撞等紧急情况下的防护效果。该文探讨模压成型工艺在提升车内护板安全性能方面的应用,并通过试验研究验证模压成型技术在实际生产中的有效性,从而为汽车内饰安全性能的进一步提升提供科学依据和技术支持。

UHMWPE模压成型方法与技术进展

目前,性能较好的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)制品得到了广泛应用,但是,由于UHMWPE的黏度较高,难以输送、塑化和成型。模压成型是UHMWPE制品最主要的成型方式之一。首先,对最常用的普通静态模压(CM)成型方法进行陈述,分析并总结了成型温度、成型周期、成型压力以及冷却速率等模压成型参数对CM成型UHMWPE制品微观结构和性能的影响,发现,CM成型存在成型周期长、能耗高以及制品难以兼具良好的力学强度和耐磨性能等问题;其次,阐述了UHMWPE高速冲击(HVC)模压和超声模压的成型原理和特点,发现,引入动态力场后,能降低成型温度、缩短成型周期和减少能耗,但是,由于HVC成型UHMWPE制品韧性较差,超声模压成型制品力学强度较低。因此,动态模压成型方法是UHMWPE制品高效成型的重要研究方向之一。

复合材料模压成型设备机身结构力学分析与优化

针对某款复合材料模压成型设备在生产中出现产品带有银纹缺陷的问题,先用UG建模出该模压成型设备的简化模型,然后将模型导入ABAQUS有限元软件,进而对该模压成型设备的机身结构强度进行有限元分析,并与实验变形量进行对比验证模型可靠性,最终预测出实验中不便测试位置的变形量。结果表明,建立的有限元模型可靠;上基板强度与刚度不足是导致上基板发生变形产生位移进而引起模压制品缺陷的主要原因。上基板的位移分布呈四边小,中间大的分布特点。最大位移量达到0.884mm,位于中心位置;最小位移量为0.1174mm,位于四个角落。针对上基板提出4种优化方案并进行对比分析,发现增加上基板厚度改善设备刚性的效果最明显,其次是增加筋条的数量或厚度,中心单对角筋条的改善效果最差。该研究结果可为成型设备的机身结构设计提供理论指导。

基于模压成型的磷酸盐玻璃透镜成型质量研究

为了提高非球面小口径磷酸盐玻璃透镜的成型质量和良品率,减少透镜翘曲、表面瑕疵、变形、裂纹和应力集中等多种缺陷,通过模压成型实验,研究升温速率以及加热温度等工艺参数对磷酸盐玻璃透镜成型质量的影响。先将成型透镜设计为双凸面;计算得出磷酸盐玻璃的热力学性能参数,以制定实验计划;其次,按照所制定的实验计划,采用日本SYS公司的PFLF7-60A型模压机床进行模压成型实验,得到不同工艺参数下的小口径非球面磷酸盐玻璃透镜;然后采用Taylor Hobson公司的非球面轮廓测量仪对透镜进行成型质量的检测实验,分析不同工艺参数对成型透镜的影响,以得到最优的成型工艺参数。实验结果显示,当升温速率为0.75℃/s、加热温度为560℃以及加压载荷为1.1 MPa时较为适宜,此时得到的小口径非球面磷酸盐玻璃透镜的轮廓偏移量小,成型精度高,基本满足小口径非球面磷酸盐玻璃透镜的低成本、高质量以及大批量的制造要求。

连续碳纤维增强聚苯硫醚复合材料模压成型的表面质量研究

模压是热塑性材料制备产品时的一项重要工艺,而模压成型的表面质量是产品整体质量评估的重要参考。本文通过对聚苯硫醚碳纤维预浸料基本特性研究,采用自行设计的直角模具及温控系统对缎纹织物预浸料、单向预浸料进行了模压试验,综合考虑了加热温度、模具温度、冷却时间、压力、铺层与折弯角对塑型表观的影响。结果表明,预浸料在特定的温度范围内更利于树脂的浸渍,同时可保持在一定的黏度下还不发生外流;降温与压力的合理配合能使成型表面更加平整光亮,单向预浸料铺层形式会影响模压成型的表面质量,而织物预浸料影响较小;模压成型时,产品的局部形状变化更容易产生质量缺陷,应尽量避免尖角或大曲率过度设计。

国内外复合材料工艺设备发展述评之六——模压成型

本文分析了复合材料模压成型工艺所用设备的发展历程,指出其优缺点,并对今后发展提出建议。

不同模压成型条件下聚丙烯木塑复合材料性能

为利用农林废弃物和环境保护,以稻秸秆粉、稻壳粉、木粉、竹粉及稻秸秆与木粉的混合粉为填充材料,以PP膜为基体材料,采用层铺模压和混炼模压2种成型方法制备不同填料PP木塑复合材料,对木塑复合材料力学性能和吸湿吸水性能进行测试和分析,用体视显微镜对复合材料拉伸断面进行观察。结果表明,混炼模压成型木塑复合材料力学性能和抗吸湿吸水性能均优于层铺模压木塑复合材料,且混炼模压PP木塑复合材料填充材料与基体之间混合均匀,两相界面之间结合良好,层铺模压PP木塑复合材料有植物纤维粉和PP基体堆积现象。稻秸秆粉制备的PP木塑复合材料综合力学性能较好,竹粉PP木塑复合材料力学性能较差,模压前混炼对PP木塑复合材料吸湿、吸水性有较大的改善作用。该研究可为利用废旧塑料膜作基体制备木塑复合材料的研究与生产提供参考。

非球面玻璃透镜模压成型的有限元应力分析

针对玻璃镜片模压成型过程中无法获得精确的内部残余应力数据,本文提出使用有限元方法分析内应力变化历程及预测残余应力分布。该方法根据高温下玻璃性质近似于粘弹性材料,将五单元广义Maxwell模型的蠕变响应并入有限元计算。采用高级非线性有限元程序MSC.Marc,分别对圆柱玻璃单轴压缩和非球面透镜模压成型进行了仿真,获得了玻璃镜片成型后的残余应力分布情况。在此基础上,文章重点分析了温度和模压速度对合模后镜片内部残余应力分布的影响。实验结果表明,最大应力出现在镜片的边缘区域;较低的温度和较高的模压速度都会增大最大残余应力值。

微小非球面玻璃透镜超精密模压成型数值模拟

利用非线性有限元软件MSC.Marc,建立了微小非球面玻璃透镜超精密模压的有限元模型,并进行了微小非球面玻璃透镜模压数值模拟分析.通过对比模拟出的不同加工参量下的成型透镜和模具的残余应力分布结果,得出最优的超精密模压成型的模压速率和模压温度范围,并解释了模压速率和模压温度影响微小非球面玻璃透镜成型质量的原因.模拟可以对实际的大批量生产微小非球面玻璃透镜提供有力的帮助.

用模压成型方法制备HDDR粘结NdFeB磁体的成型性研究

在形状复杂或大尺寸的模压成型粘结磁体制备过程中 ,由于粉末颗粒间以及磁粉与模壁间的摩擦 ,造成沿压制方向的压制压力递减 ,使得磁体密度的不均匀分布的现象 ,成为不可避免。为了改善磁体密度分布不均匀的现象 ,本研究选取用HDDRNdFeB磁粉模压成型制备的薄壁环作为研究对象 ,系统地研究了润滑剂的添加量以及润滑剂和增强剂的添加方式对磁体密度、密度分布的均匀性以及磁体抗压强度的影响。通过复合添加润滑剂和增强剂的方法 ,可以保证在磁体抗压强度不降低的前提下 ,提高磁体的密度 ,改善密度分布的均匀性 ,从而改善粘结磁体的成型性。

取向模压成型技术增强聚乳酸力学性能的研究

以取向模压成型制备了聚l -乳酸、聚dl -乳酸骨折内固定棒 (Φ =3 .2mm)。与通常的熔融成型相比 ,新的成型技术可以成倍地提高内固定材料的初始力学强度 ,其中聚l -乳酸棒的弯曲强度达 2 63±1 1MPa,聚 dl-乳酸棒的弯曲强度达 1 72± 4MPa。SEM观察显示取向后聚 l-乳酸棒的纵向纤化程度高 ,冲击断面有大量纤维尾端 ;取向后聚dl -乳酸棒弯曲断裂时呈韧性断裂。而熔融模压成型的聚l -乳酸及聚dl -乳酸棒弯曲断裂时呈脆性断裂特征。

纺织结构碳纤维增强尼龙6(CFF/PA6)复合材料的模压成型工艺

采用模压方法制备纺织结构碳纤维增强尼龙6（CFF／PA6）复合材料，研究了不同成型工艺下制备的复合材料的结构与力学性能。基于对PA6树脂基体的DSC分析，以及对不同温度下制备的复合材料进行外观形貌对比，确定最佳成型温度为250℃；调节模压成型压力，制备一系列CFF／PA6复合材料，并借助以下表征手段对复合材料结构与性能进行评价：采用静力学实验测试CFF／PA6的拉伸、弯曲和冲击强度，分析强度与韧性随成型压力的变化规律；采用密度法对CFF／PA6复合材料进行孔隙率测试，考察CFF／PA6复合材料模压成型压力对孔隙率的影响；借助扫描电子显微镜观察CFF／PA6复合材料的断面形貌。基于实验结果，最终确定CFF／PA6复合材料的模压成型压力为2．5—3MPa。在该条件下制备的CFF／PA6复合材料，冲击强度、弯曲强度和拉伸强度分别为67kJ／m^2、603．94MPa和321．82MPa。

非球面透镜模压成型仿真技术

综述了目前光学玻璃模压成型技术状况,介绍了用于模压玻璃材料特点、材料参数的温度相关性及其在模压过程中所表现粘弹性力学特性,探讨了用于玻璃模压仿真中一些理论模型,包括力学模型、热传递、结构松弛模型及接触模型,并对模压仿真技术的应用情况进行了简要归纳与总结,并对未来发展方向进行了展望。

水轮机叶片模压成型工艺的热力耦合有限元模拟

采用热力耦合三维刚塑性有限元方法 ,对水轮机叶片模压成型工艺进行了模拟研究 .得到了成型过程中工件上的温度分布、应力分布及贴模情况 ,并与实际情况进行了对照 ,为进一步掌握水轮机叶片模压成型机理、制订合理的工艺参数提供了理论依据 .

超声粉末模压成型超高分子量聚乙烯微塑件的两相结构

应用了一种新颖的微型超声粉末模压成型方法(micro-UPM)成型超高分子量聚乙烯(UHMWPE)微塑件。先利用超声振动使UHMWPE粉末自身快速加热并塑化,之后在合模压力下快速充填微型腔,成功制备了多种规格的微塑件。差示扫描量热实验结果表明,micro-UPM UHMWPE微塑件为两相状态,由初生态和熔化-再结晶态两相组成。在超声塑化时间为0.5~1.5 s的范围内,熔化-再结晶相熔融峰面积逐渐增大,而初生态相熔融峰面积逐渐缩小,结晶度逐渐减小。当超声塑化时间为1.5 s时,微塑件结晶度达到最小值54.3%,而熔化-再结晶相分数达最大值98.3%,micro-UPM UHMWPE微塑件塑化质量最佳。单晶X射线衍射实验表明,微塑件中间区的结晶度数值比表层大,与普通注塑成型的微塑件相比,micro-UPM微塑件的结晶取向性不明显。

小口径双非球面硫系玻璃镜片精密模压成型实验研究

为实现小口径双非球面硫系玻璃镜片的精密模压成型制造,通过正交模压成型实验,研究了相关工艺参数对成型镜片质量的影响规律。首先,介绍了模压成型过程和用于实验的PFLF7-60A型多工位模压成型机床,并根据非球面曲线公式设计了目标镜片。然后,选定了一种环保型硫系玻璃IRG205,通过VFT方程拟合了玻璃粘度与温度之间的关系,确定了模压温度,并对各工位实验参数进行了设置。最后,利用无镀膜模具及球形预形体进行了正交模压成型实验,分析了实验条件下模压温度、加压载荷及保持压力等成型工艺参数对镜片成型质量(形状精度PV、表面粗糙度Ra及轮廓偏移量)的影响规律,并获得了优化的成型工艺参数。结果显示:在优化的工艺参数下,成型镜片ASP1和ASP2的PV值分别为129.2 nm和174.8 nm,Ra值分别为19.6 nm和25.6 nm,轮廓偏移量分别为0.614μm和2.682μm,基本满足镜片高精度应用的要求,为小口径双非球面硫系玻璃镜片的高精度批量制造提供了参考和依据。

长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料热模压成型工艺的研究

为了提高LGFRP模压制品的基本力学性能及其性能的稳定性,把热模压成型过程细分为预热工序、模压工序和成型操作三个部分,分别对应片材加热温度、保温时间、成型压力、模具温度、保压时间、坯料转移时间以及模压排气次数七个热模压成型工艺参数,运用正交试验和单因素试验方法,分析和讨论了各工艺参数对LGFRP复合材料热模压件力学性能的影响,并优化出了较佳的工艺参数组合。结果表明,工艺参数对力学性能的影响度大小受工艺条件的影响,并且细化成型工艺可提高LGFRP热模压制品的力学性能与热模压工艺的稳定性。