工艺参数对短玻璃纤维增强PP复合材料注射压力和翘曲变形的影响

采用Moldflow对聚丙烯及其短玻璃纤维增强复合材料的注塑成型过程进行3D模拟分析,基于Taguchi试验设计方法(DOE),采用L16(45)正交矩阵进行试验设计,研究工艺参数对注射压力和翘曲变形的影响。结果表明,纤维含量对注射压力和翘曲变形影响作用较为显著,且存在最佳值;模具温度、熔体温度、保压时间和保压压力对注射压力的影响为单调的线性关系,但其对翘曲变形的影响较复杂。

成型温度对纤维增强注塑熔接线拉伸性能的影响

熔接线性能不仅取决于材料性能,而且取决于成型工艺条件,通过对不同成型温度条件下PA66(Zytel70G33L)熔接线强度的实验研究发现,随着熔体温度的升高,有熔接线和或无熔接线的试样拉伸强度都会随着温度的升高而升高;但在没有熔接线的情况下,拉伸强度的变化非常缓慢,在成型温度范围内,这种变化一般不会超过5%,而对于具有熔接线的试样,这种变化接近20%,数值分析结果显示,纤维的取向和不同的Skin-Core-Skin结构上的变化是决定熔接线强度的主要因素.

短玻纤增强聚丙烯复合材料气体辅助注塑成型真三维模拟

基于广义非牛顿流体和七参数Cross-WLF黏度本构,以矩形平板塑件为研究对象,选用短玻璃纤维增强聚丙烯复合材料,采用Moldflow软件对传统注塑成型和气体辅助注塑成型过程进行真三维模拟,对比研究了两种成型工艺中注射压力、锁模力和塑件变形情况,结果表明,采用气辅注塑成型能有效降低注射压力和锁模力;采用气辅注塑成型能减小塑件的变形,在文中工艺条件下,传统注塑成型塑件的变形量为1.187 mm,而气辅注塑成型塑件的变形量为0.7839mm,变形缩小了51.4%,尤其是采用气辅注塑成型能明显减小塑件的收缩变形量,其收缩变形量从1.042 mm降低至0.6839 mm。

短纤维复合材料注射成型纤维取向数值模拟研究进展

综述了国内外短纤维复合材料注射成型过程中纤维取向数值模拟的研究成果,包括纤维取向的描述、复合体系流变模型、工艺参数对纤维取向的影响和纤维取向数值模拟状况。展望了该领域的发展趋势。

动态注射成型短玻纤增强高密度聚乙烯力学性能的研究

在不同的振动条件下注射成型短玻纤增强高密度聚乙烯复合材料。实验表明,振动可以有效地改善玻纤在树脂基体中的分散取向状况,提高复合材料的力学性能。与稳态注射成型的复合材料相比,动态注射成型复合材料的拉伸强度最大可提高11.1%,冲击强度最大可提高11.4%。

混杂纤维增强酚醛热固性注塑料的研究

采用短切混杂纤维增强酚醛热固性注塑料成型汽车电器零件换向器，提高了换向器耐光轴过盈配合时受到的最大应力。在扫描电镜下观察换向器断口分析其破裂方式。结果表明混杂纤维中由于有机纤维对主裂纹的发展有阻碍作用，延缓了主裂纹的增长速度，使其它裂纹在制件失效前有更多的发展。因此拨出的纤维长度增加，吸收的能量增多，材料的冲击强度，弯曲强度相应提高，换向器的耐光轴１７μｍ 过盈强度试验，在上海电器总厂试验成功。

纤维增强PA66注塑熔接线拉伸性能的研究

通过对相同工艺条件下PA66(Zytel 70G3 3L)熔体绕过不同障碍物数值和实验研究 ,发现决定熔接线强度的主要因素是两股熔体相遇时的熔接角 ,熔接线强度会随着熔接角的增大而加强。而通过对不同成型温度条件下熔接线试样的拉伸实验研究 ,发现随着熔体温度的升高 ,有或无熔接线的试样拉伸强度都会随着温度的升高而升高 ,但变化的程度不同。

短玻纤增强聚丙烯水辅助注射成型纤维取向数值模拟

基于Folgar-Tucker纤维取向模型,利用Moldex3D对三维长直管件进行溢流法水辅助注射成型可视化研究。结果表明,在制品初始段位置的水道层区域纤维取向倾向于无序状态,而在制品的中间段及末尾段位置的纤维倾向于沿流动方向形成取向;通过适当的增加注水延迟时间可以有效地改善制品初始段位置的纤维沿流动方向的取向。另外,还发现沿流动方向的纤维取向最有序的位置是靠近壳层位置的芯层区域;在制品的末端位置,注水压力、熔体温度显著影响纤维沿流动方向的取向。

短碳纤维增强复合材料注塑成型工艺的研究

以14英寸笔记本电脑外壳(A壳)为例,通过数值模拟、模具设计、注塑成型、表面处理等方法相结合研究开发了聚碳酸酯/丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(PC/ASA)基短碳纤维增强复合材料的注塑成型工艺。通过对短碳纤维分别为10%和20%的PC/ASA材料笔记本电脑外壳与普通聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)基材的笔记本电脑外壳进行产品厚度尺寸及拉伸强度、弯曲强度等力学性能的比较发现,在同等强度条件下,前者比后者的产品厚度可减少35%以上,质量可减轻30%以上,满足笔记本电脑外壳等3C数码产品"更轻、更薄、更便捷"的实际需求,具有广泛的应用前景。

混杂纤维增强酚醛注射制备换向器

介绍短切混杂纤维增强酚醛注射料注射成型汽车电器换向器的工艺和制品性能。

混杂纤维增强酚醛热固性注塑料的研究

采用短切混杂纤维增强酚醛热固性注塑料成型汽车电器零件换向器，提高了换向器耐光轴过盈配合时受到的最大应力。在扫描电镜下观察换向器断口分析及其破裂方式。结果表明混杂纤维中由于有机纤维对主裂纹的发展有阻碍作用，延缓了主裂纹的增长速度，使其它裂纹在制件失效前有更多的发展。因此拔出的纤维长度增加，吸收的能量增多，材料的冲击强度，弯曲强度相应提高。

工艺参数对短玻璃纤维增强PP注塑制品翘曲变形的影响研究

针对玻璃纤维增强聚丙烯(PP)注塑制品存在的翘曲变形缺陷,利用计算机辅助工程(CAE)以及正交实验设计相结合的方法,以汽车内饰件为例,研究了注射工艺参数如熔体温度、模具温度、纤维含量、注射时间、速度-压力转换对制品成型翘曲的影响。结果表明,纤维含量、模具温度对翘曲变形影响作用较为明显,且存在最佳值;通过优化工艺参数,可使注塑制品翘曲变形最小,提高注塑制品的品质。

剪切场作用下短纤维复合材料纤维取向的耗散粒子动力学研究

为了描述短纤维复合材料注射充模过程的介观结构生成、演化规律,借鉴硬棒模型和粒子模型,建立了一种修正的耗散粒子动力学模型,采用修正的Verlet算法对剪切场作用下短纤维复合材料熔体纤维取向进行研究,模拟结果与实际基本符合。

注射流动纤维取向的耦合模型

短纤维复合材料注射充模是一个复杂的流体流动过程,其多尺度结构的形成及演化是多层次-多尺度耦合问题。将塑料熔体中分布的纤维粒子处理成介观纤维硬棒粒子,以宏观连续介质模型为基础,采用拉格朗日-欧拉法建立了耦合有介观纤维柱状粒子的流动控制方程。使用有限元/有限差分/控制体积法对其进行了求解,模拟结果与实际基本符合。

发动机GFRPA66转速传感器外壳注塑模设计

根据汽车发动机转速传感器的使用性能和采用玻璃纤维增强尼龙66(GFRPA66)制作转速传感器外壳的注射成型工艺要求,提出了带脱螺纹机构的注塑模结构设计方案,并对脱螺纹机构进行了简单的设计计算。经生产实践验证,该注塑模设计合理、操作方便,完全符合制件的精度要求。

短纤维-弹性体复合材料的注射充模 Ⅱ.数值模拟和实验研究

对短纤维－聚氨酯弹性体复合材料的注射充模及纤维取向分布进行了数值模拟和实验研究。结果表明，纤维取向分布主要取决于模腔几何形状、纤维含量和注射工艺条件等因素。在薄壁型腔的扩张流中，短纤维趋于与流线方向垂直 ,而在剪切流和收敛流中趋于与流线方向一致。纤维取向分布实验结果与数值模拟结果较一致，表明理论模型有一定的实用价值。

短纤维-热塑性聚氨酯弹性体注射充模过程的研究进展

介绍了短纤维－热塑性聚氨酯弹性体（SF－TPU）注射充模过程国内外的研究进展，SF—TPU注射充模过程与通常高聚物有许多相似之处，更有其不同特点。国内外的研究者们对其注射充模过程中的传热、流动、纤维取向与加工条件、模腔几何参数之间的关系进行了研究，但纤维与流体的相互作用、前锋流对纤维取向的影响等，还须进一步研究。

工艺参数对短玻纤增强聚丙烯气辅注塑成型的影响

以带加强筋的矩形平板塑件为例,基于Moldflow 2010模拟试验平台,对短玻纤增强聚丙烯气辅注塑成型过程进行三维模拟分析,结合正交试验设计方法,选用L25(56)的正交表,研究了不同工艺参数对气道气体穿透长度和塑件翘曲变形的影响。结果表明,纤维含量、纤维间相互作用系数、模具温度、熔体温度、气体延迟时间和气体注塑时间对这两个指标的影响比较复杂,均不呈单调关系;影响两个指标最重要的因素均为纤维含量;两个指标总体上都随纤维含量的增加呈逐渐减小的趋势,但当纤维质量分数为30%时,它们都有一个较大的反常突变。

电动车箱盖纤维填充取向与浇口位置关系分析

通过Moldflow软件对玻璃纤维增强聚丙烯(PP)复合材料电动车箱盖注射成型塑件的成型过程进行模拟分析;第一步按照常规方法找到最佳浇口位置,确定对比参数,得到平均玻璃纤维取向值为0.9956;第二步再通过设置不同的浇口位置,得到玻璃纤维在制品中的最佳取向值,最佳浇口位置的平均玻璃纤维取向值为0.9992;根据此最佳浇口位置所得到的拉伸模量云图和泊松比云图的数值可以进一步验证此浇口位置为最佳浇口位置。结果表明,常规方法所分析的最佳浇口位置,不一定是最佳浇口位置,要通过不同的条件进行验证才能得到最佳的结果 。

短纤维增强聚丙烯水辅注射成型短纤维取向的数值模拟

水辅注射成型(WAIM)不同于传统注射成型(CIM),其短纤维取向分布相对复杂。文中以中空直管为例,对溢流法WAIM短纤维取向进行3D数值模拟,并通过模拟结果与扫描电镜照片比对来验证短纤维取向预测模型的有效性。提取断面不同厚度处的取向张量值,分析了溢流法WAIM中短纤维取向机理。模拟结果表明,残余壁厚中短纤维取向分布具有明显的外层-壳层-内层结构特点,外层和壳层中短纤维以沿着熔体流动方向取向分布为主,垂直流动方向次之,厚度方向最弱,靠近水道的残余壁厚内层受到高压水柱影响短纤维趋于自由取向分布;对不同部位断面进行分析,由于存在不同应力场和速度场,短纤维在3个方向的取向张量沿轴向有一定变化,同时溢流口模具结构对其存在影响。