3种混炼单元加工聚合物混合性能的模拟对比

采用屏障单元、混沌单元和叶片单元,应用聚合物流体动力学软件Polyflow,对这3种新型混炼单元加工聚合物的混合性能进行模拟与对比分析。结果表明,叶片单元的混合指数大于屏障单元和混沌单元,3种新型混炼单元流道内的物料均以拉伸作用为主,流道内拉伸作用强度最大的是叶片单元;混沌单元的停留时间期望值大约为4 s,屏障单元的大约为5 s,叶片单元的大约为6 s,叶片单元对物料的分布混合效果相对较好;叶片单元的拉伸作用明显高于屏障单元和混沌单元;3种新型混炼单元的瞬态混合效率从高到低依次是叶片单元、屏障单元、混沌单元,屏障单元的时均混合效率始终高于混沌单元,叶片单元随着轴向位置的增加对物料混合性能的影响越来越显著。

多物理场耦合叶片塑化单元聚合物混合性能研究

阐述了聚合物叶片注塑成型机的结构组成和工作原理,通过叶片塑化单元转子模型及本构方程的表征,分析了该单元聚合物熔体拉伸流动特性和混合性能.结果表明,叶片塑化单元的流场为拉伸与剪切复合流场,混合指数值高达0.945,叶片两边的强拉伸流场区域黏度值较低,具有较强的拉伸作用,可以提高聚合物的塑化混合性能和熔体流动性;叶片单元的混合指数多分布在0.5～0.6之间,而螺杆元件的混合指数多分布在0.4 ～0.5之间,螺杆元件在产生拉伸流场方面远低于叶片单元;动态时叶片塑化单元的拉伸速率比稳态时的大,随着振动强度的增加,该单元拉伸速率和平均拉伸混合效率提高,但是动态时的振动强度不宜过大.因此,采用叶片塑化单元及多物理场耦合开发的叶片注塑成型机优于传统注塑成型机.

注塑机双曲肘合模机构振动响应

应用机械系统动力学理论及仿真分析软件ADAMS,通过构建注塑机双曲肘合模机构的三维实体模型,把肘杆和拉杆视为柔性体,获得合模机构刚柔耦合多体系统动力学模型和振动分析系统模型;通过对合模机构进行振动响应仿真分析,获得系统的固有频率与阻尼比和幅频响应与功率谱;通过各阶模态参与和动模板在X、Y、Z方向上的位移与加速度以及振动能量分析,获得合模机构最大的共振位移和共振加速度及其模态振型,系统的振动属于弱阻尼状态,第2、7、8阶固有频率对合模机构系统振动影响最大。

LED透镜注射成型工艺稳健性优化分析

采用稳健设计方法,以LED透镜折射率变化为实验目标,模具温度(A)、熔体温度(B)、保压压力(C)、保压时间(D)、冷却时间(E)为影响因素,设计了L16(45)正交实验矩阵,并对LED透镜的注射成型过程采用Moldflow软件进行模拟分析,获得最优工艺参数的组合为A2B4C4D3E4。结果表明,保压压力对LED透镜折射率的影响最大,保压时间次之,模具温度、熔体温度、冷却时间对折射率的影响不大,保压压力越大,信噪比越大,折射率变化越小;优化后采用较高的保压压力和较长的冷却时间,可以改善透镜内部残余应力,减小体积收缩率,折射率变化和翘曲变形量减少,透镜各个方向上光的相移明显降低,从而提高了LED透镜的光学性能和成型质量。

周期性间断多副螺棱螺杆混沌混合性能

在普通单螺杆的计量段插入周期性间断多副螺棱以触发混沌混合,对其加工聚合物的分布混合与分散混合特征进行模拟,同时与普通单螺杆比较,并进行不相容体系共混实验。结果表明:周期性间断多副螺棱螺杆使物料在流道内的停留时间增长,停留时间概率密度曲线峰增宽,使得粒子承受的扰动频率增大,有效地降低了粒子的分离尺度;周期性间断多副螺棱螺杆的最大剪切速率均值高于普通单螺杆,在聚合物加工过程中产生混沌混合,增强了聚合物的拉伸折叠作用;采用扫描电镜观察PC/HDPE不相容共混物的脆断面形貌,分散相PC颗粒经历被拉伸成片状结构、破碎成更小的纤维状结构、进一步破碎成球状形态的演变过程,分散相破碎演变得早,分散相粒径细小,周期性间断多副螺棱螺杆挤出机就具有很好的混沌混合特征。

LED非球面透镜注射压缩成型工艺稳健性优化分析

采用稳健设计方法，以发光二极管（LED）非球面透镜折射率变化为实验目标，以压缩距离、压缩速度、压缩力、保压压力、熔体温度、冷却时间、注射速率为影响因素，设计了L27（3^7）正交试验矩阵，并对透镜的注射压缩成型过程采用Moldflow2015软件模拟分析。结果表明，最优工艺参数组合为A381C2D3E3F2G2；熔体温度对透镜折射率的影响最大，注射速率次之，压缩距离、冷却时间、保压压力影响较小，压缩速度、压缩力影响最小；优化后采用更高的熔体温度和较快的注射速率，有利于减小透镜的体积收缩，改善透镜内部残余应力，折射率变化减小了45％，翘曲变形量减小了4．3％。

不溶混聚合物共混体系相态反转的研究进展

对不溶混聚合物共混体系相态反转的粘度比模型、弹性比模型、粘弹性比模型和扭矩比模型进行了分析 ,提出了动态硫化EPDM/PP等热塑性弹性体相态反转的判断方法 ,认为振动力场对控制不溶混聚合物共混体系的相态反转具有积极作用。

注射压缩成型LED透镜光学性能分析

针对注射压缩成型的发光二极管(LED)透镜,采用L_(18)(3~7)正交实验矩阵及模拟优化获得A3B2C2D2E2F3G1最佳成型工艺参数组合,并对透镜进行了光学性能测试。结果表明,工艺参数中的压缩速度增大和注射速率降低,透镜的内部残余应力和折射率变化减小而光学性能提高;采用热流道注射压缩成型的透镜与冷流道的相比,折射率变化降低,冷流道透镜的透光率和最大光强为93.1%和590.3cd,热流道透镜的的透光率和最大光强为97.5%和665.3cd,热流道透镜的透光率和光强分别比冷流道的提高4.4%和75cd,热流道注射压缩成型加工的LED透镜在光学性能方面比冷流道的优越。

基于电磁动态塑化理论的销钉挤出机混炼过程仿真

借助于计算流体动力学软件POLYFLOW,基于电磁动态塑化理论建立了销钉混炼元件和单螺杆混炼元件的简化几何模型,并对其进行数值模拟仿真,对比分析两种混炼元件在稳态与动态加工成形条件下的混炼性能。结果表明:销钉混炼元件比单螺杆混炼元件累计停留时间长、分离尺度小、瞬时混合效率高,引入振动场可以强化其熔体颗粒分流和重排,改善熔体流动状态,提高其流道物料混炼性能;同时,用实验验证了引入振动力场有利于减小物料粒子粒径。研究结果为电磁动态塑化理论应用于混炼设备的设计研发提供了参考和借鉴。

振动力场强化聚合物反应挤出过程的研究

介绍了将电磁场引起的机械振动力场引入聚合物反应挤出过程的作用和基本作用原理。引入振动力场可以对挤出机内的物理和化学反应产生积极影响 ,改善聚合物熔体的粘弹性 ,提高聚合物混炼和动态硫化效果。该方法可用于提高动态硫化EPDM /PP热塑性弹性体的质量。

聚合物动态加工过程中温度压力及振动的测量分析

基于虚拟仪器软件平台LabVIEW,开发了对聚合物电磁动态加工过程中温度压力以及振动振幅与频率进行实时监测与分析的仪器。实际使用表明,该仪器具有界面友好、测量精度高、分析功能强、操作方便的特点,稳定性和实用性好,可以用于对聚合物加工过程时的材料性能研究。

同轴圆柱环流聚合物熔体动态流场的研究

通过将同轴圆柱环流简化为平面运动流动 ,推导了振动力场作用下聚合物熔体流场的速度、剪切速率和剪切应力的计算公式。动态流场的理论计算揭示了聚合物电磁动态成型加工机理 。

屏障混炼塑化单元加工聚合物塑化混合特征

针对叶片式挤出和注射成型加工设备中的屏障混炼塑化单元,应用流体动力学软件Polyflow对其加工聚合物的塑化混合特征进行模拟并与螺纹单元比较。结果表明:屏障混炼塑化单元熔体黏度沿单元周向转动方向逐渐降低,最大剪切速率曲线在螺纹单元的右方,混合指数以大于0.5的区域为主,分离尺度曲线与螺纹单元的相近,拉伸长度对数、拉伸速率和时均混合效率的曲线均在螺纹单元的上方。因此,屏障混炼塑化单元实现了对聚合物熔体的正位移输送,有利于聚合物塑化能力和混合效果的提高;屏障混炼塑化单元流场内物料以拉伸作用为主,对聚合物的拉伸作用要强于螺纹单元,有利于对物料分散混合效率的提高;屏障混炼塑化单元对聚合物的分布混合能力与螺纹单元相当,对聚合物的分散混合能力大于螺纹杆单元,采用屏障混炼塑化单元加工聚合物具有很好的混合质量和节能效果。

聚合物加工叶片塑化输运单元动力学模拟研究

应用多体系统动力学软件ADAMS,对叶片塑化输运单元的运动规律及动力学特性进行模拟仿真。结果表明,叶片塑化输送单元叶片的运动规律为简谐振动,随着转子转速的增加,叶片简谐振动频率增大,位移谐振强度不变,速度谐振强度提高,叶片与定子之间的作用力增大,作用力的变化幅度提高,加剧了叶片伸缩运动时与定子的冲击;叶片塑化输送单元的第11阶模态对单元系统振动的影响最大,第13阶模态次之,激励频率为5.7544、24.36、153.7Hz时单元系统会发生共振,但是偏心激励不会引起叶片共振断裂。

叶片塑化输运单元加工聚合物塑化性能研究

阐述了聚合物叶片注塑成型机中叶片塑化输运单元的工作原理并进行三维建模,应用流体动力学软件分析了该单元的塑化机理和拉伸流动特性。结果表明,该单元在锥形流道腔室内形成较大区域的拉伸流场,同时也有剪切流场和涡流的存在;该单元入口处呈现较大负压力,出口处呈现较大正压力,具有良好的正位移输运能力;叶片单元剪切流场区域所占流体区域的比例较小,与螺杆元件一样存在较强的剪切流场;叶片单元具有较强的拉伸作用,而螺杆元件在产生拉伸流场方面远低于叶片单元。因此,叶片塑化输运单元可以提高聚合物的塑化与分散混合性能,经过叶片注塑成型机加工的制品性能要优于螺杆元件加工的制品。

玻璃马赛克自动铺贴生产线的设计与研究

本文介绍了玻璃马赛克自动铺贴生产线的主要组成部分及其工作原理，对设计制造的生产线样机进行了试验研究，证明采用的方案和具体结构设计是合理可行的，为该生产线的实际应用奠定了基础。

动态硫化EPDM/PP共混物增韧机理及影响因素的分析

动态硫化技术是生产 EPDM/PP共混物的有效方法 ,通过对橡胶增韧机理最新进展的介绍 ,分析了各种因素对 EPDM/PP性能的影响 ,并阐述了开发高性能 EPDM/PP产品的最新技术。

振动诱导动态全硫化热塑性硫化橡胶的性能及微观结构分析

在开发设计的振动诱导动态全硫化实验装置上,对热塑性硫化橡胶(TPV)的性能与微观形态进行了测试与分析。实验结果表明:随着振动频率或振动振幅的增加,TPV的拉伸强度、100%定伸应力和扯断伸长率在一定范围内得到不同程度的提高,邵氏A型硬度减小;TPV的拉伸强度、100%定伸应力和邵氏A型硬度随着橡塑质量比的增加而减小,扯断伸长率则相反,动态条件下制备的TPV力学性能比稳态时的好;振动力场强化作用使得橡胶相平均粒径减小,在塑料基体中的分散均匀性提高,形成热塑性互穿网络结构,两相界面较模糊,非晶区相容性较好。通过对振动参数的合理选择,可以在较大范围内获得综合性能优异的TPV制品。

基于PROFIBUS的注塑机网络控制系统

针对注塑成型行业发展趋势,采用PLC加PC机的监控站模式,以PLC为1类主站,PC机为2类主站,现场设备及从站接口电路一起构成智能从站,应用PROFIBUS现场总线把PC机与现场注塑机连接起来,构建注塑机网络控制系统。采用单片机加协议芯片方式开发PROFIBUS-DP从站接口电路,使注塑机能够连入整个PROFIBUS总线网络,实现生产管理与过程控制的信息化。

可倾瓦气体动压轴承参数对其承载能力影响的分析与研究

本文介绍了可倾瓦气体动压轴承承载能力的计算方法,分析了轴承参数对其承载能力的影响,对瓦块支承为刚性、弹性及其组合的可倾瓦轴承的特点进行了阐述,并以设计曲线的形式给出了计算结果。