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Water-Assisted Injection Molding System Based on Water Hydraulic Proportional Control Technique 被引量:5
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作者 ZHOU Hua ZHANG Zengmeng +1 位作者 GAO Yuan'an YANG Huayong 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第4期418-427,共10页
Water-assisted injection molding(WAIM), an innovative process to mold plastic parts with hollow sections, is characterized with intermittent, periodic process and large pressure and flow rate variation. Energy savin... Water-assisted injection molding(WAIM), an innovative process to mold plastic parts with hollow sections, is characterized with intermittent, periodic process and large pressure and flow rate variation. Energy savings and injection pressure control can not be .attained based on conventional valve control system. Moreover, the injection water can not be supplied directly by water hydraulic proportional control system. Poor efficiency and control performance are presented by current trial systems, which pressurize injection water by compressed air. In this paper, a novel water hydraulic system is developed applying an accumulator for energy saving. And a new differential pressure control method is proposed by using pressure cylinder and water hydraulic proportional pressure relief valve for back pressure control. Aiming at design of linear controller for injection water pressure regulation, a linear load model is approximately built through computational fluid dynamics(CFD) simulation on two-phase flow cavity filling process with variable temperature and viscosity, and a linear model of pressure control system is built with the load model and linearization of water hydraulic components. According to the simulation, model based feedback is brought forward to compensate the pressure decrease during accumulator discharge and eliminate the derivative element of the system. Meanwhile, the steady-state error can be reduced and the capacity of resisting disturbance can be enhanced, by closed-loop control of load pressure with integral compensation. Through the developed experimental system in the State Key Lab of Fluid Power Transmission and Control, Zhejiang University, China, the static characteristic of the water hydraulic proportional relief valve was tested and output pressure control of the system in Acrylonitrile Butadiene Styrene(ABS) parts molding experiments was also studied. The experiment results show that the dead band and hysteresis of the water hydraulic proportional pressure relief valve are large, but the control precision and linearity can be improved with feed-forward compensation. With the experimental results of injection water pressure control, the applicability of this WAIM system and the effect of its linear controller are verified. The novel proposed process of WAIM pressure control and study on characteristics of control system contribute to the application of water hydraulic proportional control and WAIM technology. 展开更多
关键词 water-assisted injection molding water hydraulics proportional pressure control linear control load characteristic
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Simulation and Experiment Research on the Proportional Pressure Control of Water-assisted Injection Molding 被引量:3
2
作者 ZHOU Hua CHEN Yinglong +1 位作者 ZHANG Zengmeng YANG Huayong 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第3期430-438,共9页
Water-assisted injection molding(WAIM),a newly developed fluid-assisted injection molding technology has drawn more and more attentions for the energy saving,short cooling circle time and high quality of products.Ex... Water-assisted injection molding(WAIM),a newly developed fluid-assisted injection molding technology has drawn more and more attentions for the energy saving,short cooling circle time and high quality of products.Existing research for the process of WAIM has shown that the pressure control of the injecting water is mostly important for the WAIM.However,the proportional pressure control for the WAIM system is quite complex due to the existence of nonlinearities in the water hydraulic system.In order to achieve better pressure control performance of the injecting water to meet the requirements of the WAIM,the proportional pressure control of the WAIM system is investigated both numerically and experimentally.A newly designed water hydraulic system for WAIM is first modeled in AMEsim environment,the load characteristics and the nonlinearities of water hydraulic system are both considered,then the main factors affecting the injecting pressure and load flow rate are extensively studied.Meanwhile,an open-loop model-based compensation control strategy is employed to regulate the water injection pressure and a feedback proportional integrator controller is further adopted to achieve better control performance.In order to verify the AMEsim simulation results WAIM experiment for particular Acrylonitrile Butadiene Styrene(ABS) parts is implemented and the measured experimental data including injecting pressure and flow rate results are compared with the simulation.The good coincidence between experiment and simulation shows that the AMEsim model is accurate,and the tracking performance of the load pressure indicates that the proposed control strategy is effective for the proportional pressure control of the nonlinear WAIM system.The proposed proportional pressure control strategy and the conclusions drawn from simulation and experiment contribute to the application of water hydraulic proportional control and WAIM technology. 展开更多
关键词 water-assisted injection molding nonlinear modeling proportional pressure control AMEsim simulation
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基于Moldflow的汽车把手气辅注塑工艺多目标优化 被引量:2
3
作者 程佳玮 曹俊哲 +4 位作者 谢传颖 李衡 陈福松 李磊 王小新 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期89-93,共5页
汽车内饰把手是典型的棒状类零件,常采用气体辅助注射成型(GAIM)技术进行生产,以满足把手强度和轻量化要求。由于GAIM技术的成型参数多,塑件成型质量控制难度大,通过运用Moldflow模流仿真分析并结合Taguchi试验方法,以塑件的气体穿透长... 汽车内饰把手是典型的棒状类零件,常采用气体辅助注射成型(GAIM)技术进行生产,以满足把手强度和轻量化要求。由于GAIM技术的成型参数多,塑件成型质量控制难度大,通过运用Moldflow模流仿真分析并结合Taguchi试验方法,以塑件的气体穿透长度和横截面最小壁厚为质量目标来优化成型工艺参数,选择熔体温度、模具温度、气体压力、气体保压时间和预注射量5个主要因素进行正交试验,采用极差分析研究上述5个工艺参数对气体穿透长度和横截面最小壁厚的影响规律,应用多目标综合平衡法得到优化的工艺参数组合,即熔体温度为250℃、模具温度为50℃、气体压力为10 MPa、气体保压时间为10 s、预注射量为75%。通过实际GAIM验证,塑件气体穿透效果良好,满足穿透长度和横截面最小壁厚的要求,塑件质量减轻25%以上,并具有良好的表面质量和尺寸精度,能够显著缩短成型周期,节约塑料材料,提高生产质量和效率,并满足汽车轻量化要求。 展开更多
关键词 气体辅助注射成型 模流仿真分析 Taguchi试验 极差分析 多目标优化
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聚碳酸酯气体辅助注射成型制品内应力分布及改善工艺 被引量:1
4
作者 代战胜 蒋晶 何佳帆 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期84-88,101,共6页
聚碳酸酯(PC)注塑制品出模后在无外加约束条件下内部应力得不到松弛释放,易导致制品产生开裂,严重影响制品的服役性能。为探究PC制品内应力分布规律,找到有效降低内应力的工艺措施,基于气体辅助注射成型(GAIM)工艺和自行设计制造的带有... 聚碳酸酯(PC)注塑制品出模后在无外加约束条件下内部应力得不到松弛释放,易导致制品产生开裂,严重影响制品的服役性能。为探究PC制品内应力分布规律,找到有效降低内应力的工艺措施,基于气体辅助注射成型(GAIM)工艺和自行设计制造的带有半圆形加强筋的平板试验模具,结合光弹法和溶剂检测法,研究GAIM制品内应力的分布特点,讨论注气压力和气体保压压力两种工艺参数对GAIM制品内应力的影响规律,提出两种改善制品内应力的工艺方法。研究发现:通过光弹法观测到的应力条纹分布与溶剂浸泡后的裂纹开裂区域一致,即GAIM制品末端及边缘处内应力较大,沿气道两侧应力分布较均匀;较高的注气压力和较低的气体保压压力可以更加有效减小GAIM制品的内应力;通过对GAIM制品24 h即时退火和延长二次注气的卸压时间可以有效降低制品内应力。 展开更多
关键词 气体辅助注射成型 聚碳酸酯 工艺参数 内应力 退火
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气辅成型工艺参数正交精准设计优化
5
作者 任清海 孙祖东 耿铁 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期62-67,共6页
“双碳”目标下,气辅成型技术为塑料成型实现降低碳排放提供了有效途径。为精准规划气辅成型参数,提升气辅成型质量和效率,有效降低碳排放,采用三维数值模拟和成型实验,研究参数交互作用下气辅成型工艺正交优化。结果表明,参数交互作用... “双碳”目标下,气辅成型技术为塑料成型实现降低碳排放提供了有效途径。为精准规划气辅成型参数,提升气辅成型质量和效率,有效降低碳排放,采用三维数值模拟和成型实验,研究参数交互作用下气辅成型工艺正交优化。结果表明,参数交互作用对气体穿透长度影响小,而对气指缺陷的影响显著。极差分析的基础上,获得了优选参数组:熔体温度240℃,注气压力3 MPa,延迟时间4 s,模具温度40℃。经数值模拟和成型实验验证,优选参数组下得到气辅塑件的气体穿透长度及气指指标优良,可用于气辅成型实际生产。 展开更多
关键词 双碳 气辅成型 正交试验 精准设计 优化
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气体辅助注射成型时间参数的CCD响应面法多目标优化
6
作者 任清海 刘秋珍 耿铁 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期69-74,共6页
相比于传统塑料注射成型,延迟时长和注气时长是气体辅助注射成型(简称气辅成型)特有的工艺参数,增加了气辅成型的复杂性。为了精确设计延迟时长和注气时长的取值,获得理想的气体穿透效果和气指幅度,以具有典型气辅结构的塑件为研究对象... 相比于传统塑料注射成型,延迟时长和注气时长是气体辅助注射成型(简称气辅成型)特有的工艺参数,增加了气辅成型的复杂性。为了精确设计延迟时长和注气时长的取值,获得理想的气体穿透效果和气指幅度,以具有典型气辅结构的塑件为研究对象,首先采用气辅成型全三维CAE研究了延迟时长和注气时长对气辅成型质量的影响。结果表明,适当增加延迟时长,可以减小或消除气指缺陷,提高气体穿透深度行程,但过长的延迟时长会导致“短射”,过短的延迟时长则会导致严重的气指缺陷;增加注气时长可以提高气体穿透效果,减少表面缺陷,降低内应力和翘曲变形,但注气时长过长时,气指内部的高压氮气会导致其撕裂而形成严重的气指缺陷,更甚者会使气辅塑件膨胀而报废。采用CCD响应面法进行多目标优化,精确设计了延迟时长和注气时长的取值,延迟时长为4 s、注气时长为10.37 s。通过CAE分析和成型试验验证,精确取值下成型的气辅塑件的气体穿透效果和气辅成型质量良好,提高了气辅成型质量和效率,可用于气辅成型实际生产。 展开更多
关键词 延迟时长 注气时长 气体辅助注射成型 响应面法 多目标优化
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基于Moldflow的竖梁基座气体辅助注射成型工艺优化 被引量:11
7
作者 王小新 曹永宁 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期75-79,共5页
通过Moldflow软件对家电产品零件竖梁基座进行了气体辅助注射成型(GAIM)过程模拟仿真,并对比了不同工艺参数方案,优化得出了较好的气道布局和气体穿透效果,能够有效避免表面缩痕等产品缺陷,可以为模具设计及GAIM提供指导。
关键词 moldFLOW 气体辅助注射成型 工艺参数 缩痕
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基于气辅成型某汽车把手的注塑模具设计
8
作者 叶衔真 荣星 +1 位作者 蔡部林 游和路 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期116-123,共8页
为保证某汽车把手的注塑模具成型结构及成型质量的可靠性,基于Moldflow进行CAE注射成型模拟,确定以气辅溢流成型法作为模具设计及注射成型的方案。CAE模拟结果显示,该塑件所有效应变形量比采用气辅标准成型法塑件的变形量降低了31.3%,... 为保证某汽车把手的注塑模具成型结构及成型质量的可靠性,基于Moldflow进行CAE注射成型模拟,确定以气辅溢流成型法作为模具设计及注射成型的方案。CAE模拟结果显示,该塑件所有效应变形量比采用气辅标准成型法塑件的变形量降低了31.3%,对充填熔体体积精准性要求较低、更容易控制,气体型芯穿透效果好,并得到最合适的浇口位置、最佳注塑工艺参数,以及气辅成型的最佳进气位置、气体延迟时间、气体注射时间、气体压力及气体保压时间等工艺参数。根据成型方案,针对性地设计了油缸驱动的气辅注气针运动机构、料道封闭运动机构及溢料槽。根据塑件产品的结构特征,利用斜导柱驱动滑块机构带动双面斜楔块运动,从而驱动一对滑块镶件相向移动,解决了在空间有限的情况下,伞形齿面及沉孔的抽芯脱模问题;设计了斜导柱驱动滑块抽芯机构,实现了筋条、转轴锥孔等特征的侧向抽芯。为确保气辅成型、塑件顶出等动作按照优化的注塑工艺安全、准确、可靠地运行,针对各运动机构,设计了相应的顺序控制及保障机构。经过注塑生产验证,模具操控调试简单方便,运行安全、准确、可靠,塑件质量稳定,符合设计要求。 展开更多
关键词 气辅成型 斜楔驱动抽芯 CAE注塑模拟 顺序控制 注塑模具
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Moldflow在座椅气体辅助注射成型模浇口优化设计中的应用 被引量:2
9
作者 张蕾 刘洪 +2 位作者 郭超 吴显 张杰 《模具工业》 2012年第1期15-19,共5页
利用Moldflow软件对座椅气体辅助注射成型过程进行模拟。针对在制品正面进气不能满足使用寿命要求的问题,考虑将气嘴移到制品侧面,比较分析了侧面进气情况下,不同浇口位置对熔体充填性能和气道分布结果的影响,最终得到了制品侧面进气的... 利用Moldflow软件对座椅气体辅助注射成型过程进行模拟。针对在制品正面进气不能满足使用寿命要求的问题,考虑将气嘴移到制品侧面,比较分析了侧面进气情况下,不同浇口位置对熔体充填性能和气道分布结果的影响,最终得到了制品侧面进气的优化方案,满足了塑件设计要求。 展开更多
关键词 座椅 气体辅助注射成型 浇口位置 充填性能 气道 注射模
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基于Moldflow的新能源汽车手柄气辅成型工艺优化 被引量:7
10
作者 赵战锋 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期73-77,86,共6页
结合局部厚壁塑件汽车手柄成型困难的问题,运用Moldflow软件对塑件进行了常规注塑成型及有气辅注塑成型,2种成型方案的CAE仿真模拟。常规注塑CAE分析结果表明,塑件成型的主要难点是由于塑件壁厚不均使塑件产生的收缩变形较大,导致塑件... 结合局部厚壁塑件汽车手柄成型困难的问题,运用Moldflow软件对塑件进行了常规注塑成型及有气辅注塑成型,2种成型方案的CAE仿真模拟。常规注塑CAE分析结果表明,塑件成型的主要难点是由于塑件壁厚不均使塑件产生的收缩变形较大,导致塑件的成型尺寸不易控制,其收缩率达7.2%以上。气辅CAE分析结果表明,气辅成型能将塑件的收缩变形率降低至0.33%,此时气辅成型工艺参数为模温50℃,熔体温度230℃,充填时间6s;注塑保压分3段保压,分别为20 MPa-5 s.20 MPa-2 s及10 MPa-2 s;气辅延时2 s开启,气辅气体注入分3段进行,分别为25 MPa-6s.15 MPa-3 s.5 MPa-3 s。采用上述优化参数,设计了塑件的一模两腔气辅成型两板模具,在模具中,单腔设置了4个侧滑块,实施侧面抽芯脱模,顶出采用顶针顶出脱模,充气元件采用一种适用于厚壁塑件的型芯面螺纹安装的圆柱形气针,模具结构简单实用,工作可靠性较高,具有设计参考意义。 展开更多
关键词 气辅成型 CAE分析 工艺优化 注塑成型 模具设计
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玻纤质量分数对长玻纤增强聚丙烯水驱动弹头辅助注塑管件的影响
11
作者 匡唐清 俸三喆 +2 位作者 朱瑶瑶 柳和生 杨帆 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期87-97,共11页
分别以玻纤质量分数10%,20%,30%和40%的长玻纤增强聚丙烯(LGFRPP)材料制取一系列水驱动弹头辅助注塑(W-PAIM)管件。探究了玻纤质量分数对玻纤断裂长度、纤维取向、壁厚以及耐压性的影响。结果表明,随着玻纤质量分数的增加,玻纤断裂长度... 分别以玻纤质量分数10%,20%,30%和40%的长玻纤增强聚丙烯(LGFRPP)材料制取一系列水驱动弹头辅助注塑(W-PAIM)管件。探究了玻纤质量分数对玻纤断裂长度、纤维取向、壁厚以及耐压性的影响。结果表明,随着玻纤质量分数的增加,玻纤断裂长度在较长区间内占比降低;不同玻纤质量分数的W-PAIM制件在壁厚层的取向不同,水道层的玻纤沿流动方向取向较模壁层和中间层更好,当玻纤质量分数为10%与40%时,水道层玻纤取向度最好,玻纤质量分数为20%时,中间层取向最差,玻纤质量分数为30%时,模壁层的玻纤取向较好;随着玻纤质量分数的增加,WPAIM管件壁厚呈先增加后减小再增加的趋势;随着玻纤质量分数的增加,管件的耐压性先增加后减小最后又增加,当玻纤质量分数为20%时,耐压性最好。 展开更多
关键词 长玻纤增强聚丙烯 水驱动弹头辅助注塑 玻纤质量分数 玻纤长度 纤维取向 壁厚 耐压性
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Pro/E与Moldflow技术在气体辅助注射成型分析中的应用 被引量:3
12
作者 王泽 《江苏技术师范学院学报》 2010年第3期35-38,共4页
以某汽车零件为例,在气体辅助注射成型中,利用Pro/E完成建模,然后导入Moldflow/MPI软件,借助Moldflow/MPI模拟分析功能,对制件气体辅助成型过程进行计算机模拟仿真和分析,并根据填充、冷却分析结果,优化工艺参数,从而获得了较高质量的产... 以某汽车零件为例,在气体辅助注射成型中,利用Pro/E完成建模,然后导入Moldflow/MPI软件,借助Moldflow/MPI模拟分析功能,对制件气体辅助成型过程进行计算机模拟仿真和分析,并根据填充、冷却分析结果,优化工艺参数,从而获得了较高质量的产品,为注塑件生产企业带来良好的经济效益。 展开更多
关键词 moldFLOW 气辅注塑成型 注塑成型分析 PRO/E 优化设计
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水驱动弹头辅助注塑弹头的穿透行为
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作者 匡唐清 刘家豪 +3 位作者 朱瑶瑶 胡礼彬 柳和生 王禹 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期93-103,共11页
残余壁厚(RWT)是表征水驱动弹头辅助注塑成型(WPAIM)管件质量的一个重要指标,直接受弹头的穿透行为影响。为了研究WPAIM过程中弹头的穿透行为及相应的RWT分布规律,文中基于计算流体动力学(CFD)方法对WPAIM过程进行了数值模拟,模拟结果... 残余壁厚(RWT)是表征水驱动弹头辅助注塑成型(WPAIM)管件质量的一个重要指标,直接受弹头的穿透行为影响。为了研究WPAIM过程中弹头的穿透行为及相应的RWT分布规律,文中基于计算流体动力学(CFD)方法对WPAIM过程进行了数值模拟,模拟结果与实验结果吻合较好。研究结果表明,WPAIM管在直线段的RWT相对均匀,而在曲线段,外凸侧RWT大于内凹侧RWT,两者之间的RWT差值小于水辅助注射成型(WAIM)管。通过对WPAIM中弹头穿透行为与WAIM中水的穿透行为分析发现:穿透前沿附近的压力分布WPAIM较WAIM更均匀,穿透两侧的速度差也更小,弹头能更好地沿型腔中心穿透,提高管件壁厚的均匀性;无论是在直段或是弯曲段,两者的穿透过程都是在不断加速的,WAIM穿透速度更快,而WPAIM的加速过程较稳定。 展开更多
关键词 水驱动弹头辅助注塑 数值模拟 残余壁厚 穿透行为
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Moldflow在气辅注射成型中的应用
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作者 魏常武 《商情》 2010年第23期87-89,共3页
介绍了在气辅注射成型中应用Moldflow软件的关键步骤,并通过一个实例,分析了熔体温度对气体穿透的影响.
关键词 气辅成型 moldFLOW 气体穿透 熔体温度
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Interfacial Fluctuation Behavior of Steel/Slag in Medium-Thin Slab Continuous Casting Mold With Argon Gas Injection 被引量:9
15
作者 YU Hai-qi ZHU Miao-yong WANG Jun 《Journal of Iron and Steel Research International》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第4期5-11,共7页
The flow field of molten steel and the interfacial behaviour between molten steel and liquid slag layer in medium-thin slab continuous casting mold with argon gas injection were studied by numerical simulation, in whi... The flow field of molten steel and the interfacial behaviour between molten steel and liquid slag layer in medium-thin slab continuous casting mold with argon gas injection were studied by numerical simulation, in which the effects of nozzle submergence depth and port angle, casting speed, and argon gas flow rate on the flow and the level fluctuation of molten steel were considered. The results show that the molten steel is jetted from the submerged en- try nozzle (SEN) with three ports into the mold and forms three recirculation zones including one upper recireulation zone and two lower recirculation zones. Argon gas injection results in a secondary vortex flow in the upper zone near the nozzle. For a given casting speed and argon gas flow rate, increasing the side port angle and submergence depth of nozzle can effectively restrain the steel/slag interracial fluctuation. Increasing the casting speed would prick up the level fluctuation. For a fixed casting speed, argon gas flow rate has a critical value, the interracial fluctuation with argon gas injection are stronger than the case without argon gas injection when the argon gas flow rate is less than the critical value, but when the argon gas flow rate exceeds the critical value, the level fluctuation is calmer than that without argon gas injection. 展开更多
关键词 medium-thin slab mold argon gas injection steel/slag interface numerical simulation
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基于Moldflow的冰箱顶盖气体辅助注塑工艺优化设计 被引量:5
16
作者 王蕴晴 王小新 +1 位作者 杜鹏辉 王晓东 《模具技术》 2022年第2期20-25,共6页
采用气体辅助注塑成型(GAIM)的方法生产冰箱顶盖,并运用Moldflow软件进行气体辅助成型过程的模拟仿真,优化设计成型工艺参数,有效改善表面缩痕和翘曲变形等缺陷,保证产品成型质量。
关键词 冰箱顶盖 气体辅助注塑(GAIM) 模拟 工艺优化
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Characterization of 17-4PH stainless steel powders produced by supersonic gas atomization 被引量:2
17
作者 Xin-ming Zhao Jun Xu +3 位作者 Xue-xin Zhu Shao-ming Zhang Wen-dong Zhao Guo-liang Yuan 《International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第1期83-88,共6页
17-4PH stainless steel powders were prepared using a supersonic nozzle in a close-coupled gas atomization system. The characteristics of powder particles were carried out by means of a laser particle size analyzer, sc... 17-4PH stainless steel powders were prepared using a supersonic nozzle in a close-coupled gas atomization system. The characteristics of powder particles were carried out by means of a laser particle size analyzer, scanning electron microscopy (SEM), and the X-ray diffraction (XRD) technique. The results show that the mass median particle diameter is about 19.15 prn. Three main types of surface microstructures are observed in the powders: well-developed dendrite, cellular, and cellular dendrite structure. The XRD measurements show that, as the particle size decreases, the amount of fcc phase gradually decreases and that of bcc phase increases. The cooling rate is inversely related to the particle size, i.e., it decreases with an increase in particle size. 展开更多
关键词 gas atomization metal powder stainless steel metal injection molding
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基于响应面法模型精准优化气辅成型工艺 被引量:1
18
作者 王子剑 任清海 耿铁 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期72-78,共7页
气辅成型过程中不同的工艺参数对整个气辅塑件的质量和性能有非常大的影响。为精准设计气辅成型工艺参数,提高成型生产的一次成功率,有效降低碳排放,针对具有典型气辅结构塑件的气体穿透及气指缺陷问题,利用响应面模型方法对气辅成型的... 气辅成型过程中不同的工艺参数对整个气辅塑件的质量和性能有非常大的影响。为精准设计气辅成型工艺参数,提高成型生产的一次成功率,有效降低碳排放,针对具有典型气辅结构塑件的气体穿透及气指缺陷问题,利用响应面模型方法对气辅成型的6个工艺参数(熔体预注射量、注气时间、熔体温度、注气压力、延迟时间、模具温度)进行6因素5水平响应面法试验和Box-Behnken Design线性回归拟合,分析6个工艺参数各自对气体穿透效果的影响程度,得出熔体预注射量和注气时间为显著影响因素以及其优选值,然后在此基础上,对另外4个工艺参数进行考虑参数间交互作用的4因素2水平响应面法试验和Box-Behnken Design二次回归拟合,获得最佳成型工艺为:熔体预注射量85%、注气时间10 s、熔体温度240℃、注气压力3 MPa、延迟时间4 s、模具温度40℃。经数值模拟和成型试验验证,最佳成型工艺下得到气辅塑件的气体穿透效果和气辅成型质量良好,提高了气辅成型质量和效率,可以有效降低碳排放,可用于气辅成型实际生产。 展开更多
关键词 气辅成型 成型工艺 响应面法 精准优化
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不同流道截面型腔的水穿透行为
19
作者 黄益宾 章凯 +4 位作者 余忠 李厅 柳和生 匡唐清 应忠 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期82-92,共11页
纤维取向分布直接影响水辅注塑成型制品的使用性能,如冲击强度、屈服强度及拉伸强度等。多样化的流道截面型腔用于满足水辅制品在不同场合中的应用,不同的流道截面型腔势必会影响水辅制品中纤维取向分布。文中旨在研究圆形、上圆下方形... 纤维取向分布直接影响水辅注塑成型制品的使用性能,如冲击强度、屈服强度及拉伸强度等。多样化的流道截面型腔用于满足水辅制品在不同场合中的应用,不同的流道截面型腔势必会影响水辅制品中纤维取向分布。文中旨在研究圆形、上圆下方形及方形的截面流道型腔中短玻纤增强聚丙烯复合材料的水辅助注射成型过程。结果发现,随着熔体温度的升高、注水压力的增大及注水延迟时间的缩短,3种流道截面型腔制品的中间端处残余壁厚减薄及短玻纤沿聚合物熔体流动方向的取向度提高,且在相同加工变量下,圆形截面流道型腔制品的中间端处残余壁厚最薄及短玻纤沿聚合物熔体流动方向的取向度最高,其次是上圆下方形,最后是方形。综合制品的中间端1处及2处残余壁厚可知,聚合物熔体温度在210~230℃、注水压力7~10 MPa及注水延迟时间1~5 s时,上圆下方形截面型腔制品的中间端处残余壁厚及短玻纤沿聚合物熔体流动方向的取向度更趋近于圆形。 展开更多
关键词 型腔截面 溢流法 残余壁厚 水辅助注射成型 纤维取向
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汽车中控后端盖板气辅注塑模具设计 被引量:3
20
作者 周纪委 翟剑敏 +3 位作者 王明伟 张文超 叶星辉 龙涛 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期103-109,共7页
针对中控后端盖板壁厚不均且塑件内部具有较多的加强筋、Boss柱和异形倒扣等特征,设计了一副“一模一腔”的热流道气辅注塑成型模具。采用CAE模流分析技术对塑件进行“充填+保压+翘曲”分析,确定了浇注系统采用“4点阀式热流道+U型冷流... 针对中控后端盖板壁厚不均且塑件内部具有较多的加强筋、Boss柱和异形倒扣等特征,设计了一副“一模一腔”的热流道气辅注塑成型模具。采用CAE模流分析技术对塑件进行“充填+保压+翘曲”分析,确定了浇注系统采用“4点阀式热流道+U型冷流道”的组合形式以及进气口位置,并对塑件成型过程中出现的缺陷进行预判。由CAE分析结果可知,塑件表面无明显熔接线和凹痕,气体可以将较厚筋位中间部位进行穿透形成中空,且气体穿透后塑件相邻区域收缩较为均匀,翘曲变形较小。由于塑件内表面结构较为复杂,因此设计了8组斜顶抽芯机构解决了产品侧向抽芯问题;且在顶出机构中设计了“顶针+顶杆+方直顶”的组合机构对产品、冷流道和多余溢料进行顶出。但此模具下模板、顶针板和顶针固定板上安装的顶针、顶杆和斜顶的数量较多,注塑机无法为模具提供顶出力,所以需要设计油缸给模具提供动力。冷却系统则采用直通式水管+隔板式水井相组合的形式,可以使冷却效果大幅度提高。经过实际生产验证表明,模具运行顺畅,各机构设计安全合理,成型塑件的质量和精度能够满足实际生产的需求。 展开更多
关键词 汽车中控后端盖板 CAE技术 气辅注塑成型 顺序阀热流道 模具设计
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