轿车仪表盘的微孔发泡注射成型工艺

分析了轿车仪表盘的传统注射成型工艺和微孔发泡注射成型工艺,研究了熔体温度、注射时间、浇口位置对两种成型过程的影响以及熔体的预注射量、气体发泡剂含量对微孔发泡注射成型泡孔尺寸、密度和填充过程的影响。研究结果表明:采用微孔发泡注射成型工艺可以节省原材料10%,注射压力降低了36.7%,锁模力降低了60.8%,冷却时间缩短了10%,收缩率减小了62.9%。

微孔发泡注射成型机理

采用球形模型描述气泡长大物理过程,建立并求解气泡长大控制方程,以红旗轿车仪表盘为例研究了微孔工艺压力(MMP)和物理发泡剂(N2)含量对于泡孔的密度、尺寸、形貌的影响。研究结果表明:气泡成核数越大,物理发泡剂的含量越高,泡孔半径越小;MPP和N2含量的最佳取值分别为14 MPa和1.2%;气泡长大数学模型所揭示的气泡成核数和发泡剂含量对泡孔密度及尺寸的影响规律与实验事实相符,但本模型不能预测气泡的成型缺陷。

微孔发泡注射成型与传统注射成型的对比分析

通过微孔发泡注射成型和传统注射成型定量对比分析,系统分析了两种成型在翘曲变形、体积收缩、残余应力、温度场分布等方面的本质区别,并基于流变学理论,揭示了微孔发泡注射成型的成型机理。结果表明,微孔发泡注射成型的翘曲变形、残余应力、成型压力和成型时间明显小于传统注射成型的,且微孔发泡注射成型的翘曲变形和残余应力随着开始发泡的熔体预填充体积分数减小而减小,微孔发泡注射成型的熔体温度在浇口附近低于传统注射成型熔体温度,而在远离浇口处则要高。

基于Moldex3D分析模具温度对PP发泡注塑制品的影响

对微孔发泡注塑过程进行模具温度控制,对制品进行扫描电子显微镜、弯曲强度、冲击强度、表面粗糙度测试,探讨模具温度对制品的力学性能与泡孔结构的影响。结果表明,当其他工艺参数不变时,提高模具温度,制品的泡孔更加致密,有助于提高制品的弯曲性能和冲击性能并且有助于降低制品表面粗糙度;通过Moldex3D模拟统计泡孔平均直径、密度以及尺寸标准差,验证了模具温度升高时,泡孔尺寸标准差降低,泡孔分布更加均匀;通过模拟验证了当模具温度升高时,泡孔尺寸以及制品减重比变化趋势与实验结果一致。