基于TPO表皮的IMGL工艺流程优化与应用

为解决现有阴模真空覆合成形工序过多的问题,对热塑性聚烯烃弹性体(TPO)表皮的阴模真空覆合成形(IMGL)工艺流程进行了优化与应用,通过对比分析现有工序,提出了减少工序流程同时优化成形工艺设备及模具等新方案并实施应用。与现有的阴模真空覆合成形工艺流程相比,工序减少6道、生产场地节省35 m2,成形周期缩短15 s,胶水用量减少且胶水利用率提升至90%。

基于Moldflow和UG的活动盖板数值仿真分析及模具设计

目的为了提高开模成功率,提出一种数值仿真与模具设计相结合的方法,使模具关键参数的设计具有科学依据。方法根据经验设计几种进浇方案,然后从模流分析仿真结果中选出一种较好的方案作为预选方案;对预选方案的重要参数进行验证,如缩水性、填充时间、填充等值线、流动前沿温度、熔接痕和气穴等,在验证通过后,使用三维设计软件UG进行模具设计。结果进浇方案2的翘曲变形量较小,为0.61mm,可作为预选方案。对方案2进行验证可知,产品无缩水情况,填充均匀,熔体流动前沿速度一致,没有出现流痕和虎皮纹现象,熔接痕出现在非外观表面且数量较少,气穴仅出现在产品边缘。待模具冷却系统设计完毕后进行仿真分析,结果表明,凸凹模模温温差小于10℃,产品内应力较小,无翘曲变形风险,方案2可作为最终方案。结论提出的数值仿真与模具设计相结合的方法,准确预测了产品成型质量,为模具设计提供了科学依据,极大提高了开模一次性成功率。

热烫印制品耐温水性失效分析及工艺优化

热烫印工艺是一种常见的表面处理技术,它通过将热敏箔或热熔胶与印刷材料结合,利用热力和压力将图案转移至基材表面。然而,在实际应用中,热烫印产品耐温水性差的问题突出。文章对热烫印耐温水性失效进行原因分析,发现热烫印原材料性能、热烫印硬件和热烫印工艺三个方面可能存在问题,故从这些方面提出了热烫印耐温水性的改善方案,经验证满足了性能要求。

汽车B柱外饰板双色注塑翘曲变形分析及工艺优化

以某汽车B柱外饰板塑件[由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)两种材料组成]为研究对象,以厚度比、熔体温度、保压压力、保压时间为影响因素,结合拟水平法进行Taguchi正交试验设计,基于Moldflow软件进行模拟仿真,并对试验数据进行极差、方差分析处理,最后得出最佳的双色注塑工艺组合方案。结果表明,厚度比是影响塑件翘曲变形量的最为重要的因素,其次是保压时间、保压压力,最后是熔体温度。在总厚度不变的情况下,改变PMMA/ABS的厚度比值,塑件所产生的翘曲变形量将发生改变,第一次注射的厚度越薄,所产生的翘曲变形量越大,当厚度比越趋近于1时,所产生的翘曲变形量越小。最佳工艺组合为:厚度比0.96∶1,内层(ABS层)成型阶段熔体温度240℃、保压压力80 MPa以及保压时间6 s,外层(PMMA层)成型阶段熔体温度260℃、保压压力50 MPa以及保压时间6 s。优化后得到的总翘曲量为1.435 mm,相比优化前翘曲量降低了69.7%。

汽车B柱窗框塑料件RHCM注塑翘曲变形分析及工艺优化

通过对汽车B柱的窗框塑料件快速热循环注塑成型(RHCM)过程及其工艺方案的研究,将翘曲变形量作为优化目标,运用Taguchi试验法设计了5因素4水平工艺组合方案,采用Moldflow软件进行模拟仿真工艺优化。将16组翘曲变形结果进行极差和方差分析,结果表明,RHCM下蒸汽温度对窗框塑料件翘曲影响最为显著,其最佳工艺方案为蒸汽温度145℃、保压压力90 MPa、加热时间20.7 s、保压时间26 s、冷却时间24 s。该工艺组合方案下翘曲变形量为1.583 mm,较优化前降低了56.5%。通过分离翘曲原因,塑料件的变形主要是由Z方向上的收缩不均引起的。将优化结果与传统注塑(TIM)相比,分析表明RHCM工艺在注塑过程中对模具温度进行动态控制,使得塑料件内部收缩率分布更加均匀,翘曲变形量更小,可显著提高塑料件成型质量。

十八烷/膨胀石墨定形相变材料的制备与性能

针对建筑节能储能材料的应用,采用真空吸附法制备了一系列十八烷含量不同的十八烷/膨胀石墨定形相变材料,通过微观形貌观察、渗漏性能测试、差式扫描量热分析和冷热循环稳定性分析探究膨胀石墨吸附十八烷的最佳含量以及其各项性能。通过分析得出,当十八烷的吸附量为90%(质量分数)时,该吸附含量下的十八烷/膨胀石墨定形相变材料综合性能最佳,其熔融焓和凝固焓值分别为188、186.9 J/g,与国内外不同复合相变材料相比,具有较高的焓值。通过50℃烘箱加热2 h后,也没有明显的十八烷渗出的现象,质量损失率均小于1%,说明其具备了较好的防渗漏性能和结构稳定性。

中低温双阶相变聚氨酯硬泡的制备及性能

采用真空吸附法制备了十八烷/膨胀石墨和石蜡/膨胀石墨定形相变材料为前驱体,将其按比例复配得到中低温双阶相变材料,并采用全水发泡一步法制备了中低温双阶相变聚氨酯硬泡材料。通过SEM、DSC、TGA和万能试验机等测试方法对聚氨酯硬泡的泡孔结构、力学性能、相变性能、热稳定性和调温能力进行研究。结果表明,当双阶相变材料为95%时,其熔融焓和结晶焓分别为58.29和53.69 J/g,且在匀速加热和降温的过程中,在26oC和60oC出现了恒温平台,表现出良好的调温控温能力。

密胺树脂包覆氢氧化镁及其阻燃硅橡胶的研究

通过采用原位聚合法以密胺树脂为囊材包覆于Mg(OH)_2表面,形成微胶囊化Mg(OH)_2阻燃剂,将阻燃剂以不同组分添加至硅橡胶中,并与纯硅橡胶试样进行对比测试。通过傅里叶红外测试、氧指数、拉伸、断面扫描对其进行测试,研究发现,傅里叶红外测试得到阻燃剂中含有密胺树脂,氧指数提高27%,随着阻燃剂的加入会使材料的拉伸强度下降,添加40份时断裂伸长率提高49%,对比硅橡胶中添加40份未经过改性的Mg(OH)_2样条,氧指数提高23%,拉伸强度提高16.3%,断裂伸长率提高21%,扫描电镜观察脆断断面可看出经过微胶囊化处理的阻燃剂具有更好的分散性和与基体的相容性。

低频振动注射实现等规聚丙烯自增强增韧的研究

利用自行研制的振动注射成型装置进行注射样条实验 ,研究低频振动场对注射样条制件的物理力学性能的影响。实验目的在于用低频振动注射工艺来实现等规聚丙烯制件自增强的同时自增韧。在低温 (2 10℃ )低频率(0 47Hz)和高温 (2 70℃ )高频率 (2 .3 3Hz)条件下 ,可以实现低频振动场对注射等规聚丙烯样条的强度增强的同时 ,塑性和冲击韧性也得到改善 ;中温 (2 3 0℃ )下 ,振动频率的改变有利于制件综合力学性能的改善。压力振动幅度的增加有利于样条屈服强度和冲击强度的提高 ,但使制件的塑性有所降低 。

在低频振动场中注射成型HDPE试样的力学性能及其形态控制

利用自行研制的低频振动注射实验装置探讨HDPE振动注射试样力学性能和微观形态之间的关系 .实验中对常规注射和振动注射成型的试样力学性能和微观形态进行了对比实验 .SEM实验结果显示 ,振动注射制件芯层的形态由常规注射的球晶转变为垂直于振动波传递方向排列的片晶结构 ,在剪切层中同时存在串晶或柱状堆砌的片晶结构 .频率的改变 (0 <f <2 33Hz)使晶粒细化 ,片晶有一定程度的取向 ,剪切层中的结晶度由常规注射时的 5 9 77%增加到振动注射时的 6 7 6 7% ,芯层的结晶度更是得到 13 6 5 %的提高 ,有利于充分挖掘材料的综合力学性能 ;振动压力幅度 (0 <PA <5 9 4MPa)的增加则能明显地使片晶取向 ,片晶厚度增加 ,剪切层和芯层中的结晶度都有 2 %左右的增加 ,材料的拉伸强度提高 ,伸长率变小 .

低频振动对聚乙烯注射件力学性能的影响

利用压力振动注射实验装置 ,实现低频率的压力振动注射 ,探讨了振动频率、振动压力对哑铃注射试样屈服强度的影响 ,发现LDPENA5 41注塑件的屈服强度最大增幅为 14 .5 % ,HDPE 5 0 0 0s和HDPEDGDA60 98注塑件的屈服强度最大增幅分别为 2 1.8%和 2 1.9%。

振动注射实现聚丙烯试样自增强自增韧形态研究

利用自行研制的振动注射实验装置 ,实现振动注射成型和常规注射成型。和常规注射成型相比 ,随着振动频率的增加 ,振动注射成型的聚丙烯哑铃试样拉伸强度增加的同时 ,韧性也得到了一定程度的提高。SEM显示振动注射实现芯层晶粒的细化 ,剪切层球晶取向程度明显 ;DSC测试表明振动注射成型有利于试样结晶度的提高 ,结晶度由常规注射成型的 3 7.0 4%提高到 48.5 3 % ;WAXD分析说明试样韧性的改善是由于振动注射成型生成了部分的 β晶型。

在低频振动场中注塑成型iPP试样的结构与性能研究

利用自行研制的低频振动注塑成型装置进行等规聚丙烯(iPP)试样的结构与性能研究.实验中对常规注射和振动注射成型的试样力学性能和微观形态进行了对比实验.采用低频振动注塑成型工艺实现了IPP试样的自增强,在190℃下进行注射,强度由常规试样的41.3 MPa最大提高到振动试样的48.4 MPa(振幅PA=59.4 MPa,振频FR=0.7 Hz),强度提高了17.2%;SEM显示常规试样芯层结构主要由球晶构成,振动注射使球晶在流动方向上变形、取向,晶粒尺寸得到细化;DSC表明振动注射促进熔融峰向高温漂移,晶体结晶更加完善,结晶度最大提高了12.1%;WAXD显示低频大振幅振动注塑有利于γ晶型的生成,γ晶型有利于试样实现自增强.

汽车前保险杠顺序注射模流分析与工艺优化

针对某汽车前保险杠注射成型工艺问题,采用Moldflow软件并结合气动控制顺序阀技术,模拟分析了注塑浇注系统与冷却系统,预测了气穴和熔接痕位置;实现了熔体从10个点浇口先后进行顺序填充型腔,锁模力要求大于1820 t,冷却水雷诺系数(Re)大于10000;在模拟优化的基础上进行了试模生产。结果表明,产品进浇平衡,外观品质好,生产效率得到明显提升。

某汽车前保险杠顺序注射成型模具设计

通过Moldflow分析了汽车前保险杠成型工艺条件,模拟了塑料熔体进浇位置,采用针阀式顺序阀热流道技术进行顺序注塑,实现了熔体平衡填充模具型腔;采用三级内分型顶出结构实现了制品自动化顶出,生产效率提升,有效地保证了前保险杠的生产品质。

聚丙烯/液晶/马来酸酐接枝聚丙烯复合材料的结构性能

选用液晶聚合物(LCP)对聚丙烯(PP)进行熔融共混,采用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)对PP/LCP复合材料进行改性,采用热分析(DSC)和电子扫描电镜(SEM)对复合材料结构与性能进行研究。研究发现:添加少量液晶对PP具有一定的增强和增韧作用,与纯PP相比,PP/LCP(100/10)拉伸强度和冲击强度分别提高了5.4%和21.3%;在PP-g-MAH接枝改性后,PP/LCP/PP-g-MAH(100/10/3)比PP/LCP(100/10)拉伸强度提高了18.5%,冲击强度提高了33.2%。增加LCP含量,提高了PP/LCP共混物中PP组分熔融温度,但是结晶度降低;加入少量的PP-g-MAH,提高了PP/LCP/PP-g-MAH共混物耐热温度和PP组分结晶度。SEM照片显示,加入液晶组分,有利于PP/LCP共混物形成取向结构;加入PP-g-MAH,有利于LCP形成取向微纤,改善制品的综合性能。

复合拉伸力场挤出HDPE片材的力学性能

利用收敛-发散口模挤出制备了高密度聚乙烯(HDPE)片材,研究了挤出温度对片材力学性能的影响。结果表明:在复合拉伸力场作用下,熔态挤出(140℃)片材的纵、横向屈服拉伸强度分别为28.3,27.0 MPa,固态挤出(112℃)片材的纵、横向屈服拉伸强度分别为181.4,51.3 MPa,纵、横向屈服拉伸强度分别增加了540%和90%。与固态挤出相比,熔态挤出片材纵、横向断裂伸长率分别增加了760%和124%。扫描电子显微镜显示,熔态挤出HDPE片材由球晶结构构成;固态挤出片材由大量垂直于挤出方向规整排列的片晶组成,并有少量的串晶生成,片晶厚度增加,这种结构有利于改善制品的双向力学性能。

机械振动注射成型工艺及模具设计的探讨

通过对机械振动技术在塑料注射成型中的应用,探讨振动注射成型工艺及其模具设计方法。

正交实验法研究液晶聚合物/尼龙共混体系的转矩流变特性

利用转矩流变仪研究了液晶聚合物(LCP)/尼龙(PA)共混体系的转矩流变特性。使用正交试验分析了LCP质量分数、增容剂质量分数、共混温度及转子转速等4个因素对共混体系转矩流变特性的影响。结果表明,增容剂质量分数对共混体系转矩流变特性的影响最为显著,其次为转子转速和LCP质量分数,共混温度的影响最小。共混体系的平衡转矩随LCP质量分数、增容剂质量分数和转子转速的增加而增加,随共混温度的增加而减小。当LCP质量分数为5%、增容剂质量分数为3%、共混温度为300℃、转子转速为50 r/min时,共混体系的平衡转矩最小。

振动注射实现等规聚丙烯自增强自增韧

利用自行研制的两种振动注射装置,研究振动频率对等规聚丙烯机械性能的影响。振动频率的提高有利于试样屈服强度增加,并存在一个最大值,在强度峰值之后,振动频率的增加使屈服强度的变化不大,但总是大于常规注射得到的屈服强度值;较低的振动频率使断裂伸长率降低,之后振动频率增加有利于断裂伸长率提高;振动频率的增加明显提高冲击强度(对于振动注射I,频率大于4.17Hz,冲击强度变化不大)。可见,振动注射可以实现聚丙烯自增强的同时自增韧。