塑料件加强肋背面缩陷分析及模具补偿方法

对理想状态下加强肋背面缩陷尺寸进行了预测,探讨了模腔压力、熔体温度、模具温度、充模速率、浇口形式与结构等因素对加强肋背面缩陷尺寸的影响。提出了在考虑注塑压力、注射温度、注射速率等工艺条件下,塑料件加强肋背面的缩陷值的计算公式,并找出通过模具尺寸设计进行补偿的方法。

带嵌件注塑模具冷却过程的边界元分析

针对带有高热导率冷却嵌件的注射成型冷却过程,基于边界元分析理论,首先分别对模具域和冷却嵌件构建了冷却分析边界元数理模型,并通过冷却嵌件与模具相接触表面的传热分析,最终得到耦合的一体化分析模型。通过过程算例分析,并通过与不带嵌件的注塑冷却分析相比较,验证了算法的可行性,揭示了冷却嵌件对模具温度场的影响规律。

基于神经网络的注塑成型工艺优化

介绍了一种基于CAE把Taguchi实验设计方法和神经网络结合使用的注塑成型工艺优化方法 ,并通过一个简单的实例对该方法的可行性进行了验证。结果表明 :神经网络结合Taguchi实验设计方法的优化算法 ,可以对注射成型过程中的注射压力最大值进行优化和预测 ;在进行最少次实验的结果上给出最佳实验因素水平组合 ,确定出最佳实验条件 ,并将实验因素对实验目标的影响大小排序 ,由此获得较重要的实验因素 ,从而进行注塑成型工艺优化及控制。

影响多型腔注射模不平衡充填因素的模拟研究

运用Moldflow软件,对影响平衡浇注系统不平衡充填现象的一些因素进行模拟,详细分析各个因素对不平衡充填现象的影响情况,最后采用正交分析法对各个因素的影响进行综合评定。结果表明:发生不平衡充填现象是由于剪切热的作用,主流道中不均匀但对称的熔体温度分布在分流道中失去对称性所造成的。

微注射成型研究进展

微注射成型是一种低成本大规模复制聚合物微制件的有效方法。文中从微结构特征复制性能、工艺参数的分析和优化、模具表面光洁度对聚合物流动行为的影响、过程建模与仿真、微注射成型的熔接痕缺陷以及微塑件的组织形态与力学性能等方面阐述微注射成型的最新研究进展。最后指出开发特殊微注射成型技术、新型微模具加工技术,以及将微注射成型与其他微纳加工技术集成,制作多种材料复杂功能微系统将成为今后的研究方向和发展趋势。

原位X射线研究拉伸过程中间规聚丙烯晶体熔融与晶体取向关系

间规聚丙烯熔体(sPP)淬冷至液氮温度并保持5 min,于20,40,80,120℃下等温退火10 h,制备出具有不同片晶厚度的样品.在室温条件下,利用原位X射线在线研究sPP样品拉伸过程中应力诱导的晶体熔融和晶体取向关系.结果表明,在单轴拉伸过程中,应力导致的晶体熔融和晶体取向同时发生,即两者在同一应变、同一应力下同时发生,这一特性不受片晶厚度的影响.随着片晶厚度的增加,晶体熔融和取向需要的临界应力不断增大,在所研究范围内,该临界应力的增加和片晶厚度基本呈线性关系.另外,随着片晶厚度增大,样品的弹性模量、屈服强度和应变硬化模量均有一定程度的增大.

CAE技术在塑件浇注系统设计与工艺参数优化中的应用

利用计算机辅助工程技术对汽车空调上壳模具设计方案进行了模拟计算,并对结果进行了分析比较,得出了采用2个浇口的热流道较为合理的模具设计方案;采用CAE技术并结合实验设计方法对选定的模具设计方案以收缩翘曲量最小为优化目标进行了工艺参数优化,从可成型范围内找出了最佳生产工艺参数,即充填时间2.5 s、模具温度50℃、熔体温度205℃、保压时间12 s、保压压力120 MPa、冷却时间40 s。通过实际应用证明,CAE分析与实验设计相结合是一种经济、快捷的注射成型模具设计方法。

自然平衡流道结构对多型腔模具非平衡充填的影响

在验证国内外已有的关于几何对称型腔非平衡充填研究结论的基础上,设计了可更换流道的实验模具,研究了流道尺寸及浇口形式的变化对非平衡充填的影响,并考察了整个充模过程中塑料熔体在型腔中的流动情况。结果表明,改变流道尺寸及浇口形式有利于改善非平衡充填程度,并指出整个充模过程的非平衡充填是一个动态演化过程。

座椅塑件开裂问题的解决

针对某座椅塑件的开裂问题,通过Moldflow软件模拟分析,发现塑件在原始工艺条件下呈现一定的向下挠度翘曲,最大可达1.6 mm,又经量化得出塑件厚侧边的磨砂皮纹对塑件的摩擦力可大于14 kN,推知工艺条件和模具结构是导致塑件开裂的原因,并通过优化工艺参数和改变原始模具结构,使问题得到解决。

OpenGL在注塑成型CAE结果可视化中的应用

本文针对注塑成型CAE的计算结果,介绍了使用OpenGL和VC++开发结果可视化系统的步骤,以及结果云图颜色生成算法、图形消隐和断线消除、中面模型颜色图双面显示等关键技术的实现方法。

马来酸酐接枝细菌纤维素改性聚乳酸研究

制备了马来酸酐接枝细菌纤维素(BC-g-MAH),然后采用溶液浇铸法将BC-g-MAH与聚乳酸(PLA)制备成复合材料,研究了由PLA与不同含量BC-g-MAH制备成的复合材料的结构和性能。结果表明,MAH对BC进行了成功的接枝,制得的BC-g-MAH与PLA具有较好的界面相容性;BC-g-MAH含量为20%(质量分数,下同)时,复合材料的结晶度、拉伸强度和拉伸模量较纯PLA分别提高了17.1%、69.4%和428.4%,复合材料热稳定性能也有了显著增强。

非注射给药胰岛素载体制剂的研究进展

胰岛素的非注射给药系统研发是载体领域的一个热点,其中载体的选择及载体制剂的形态是研究的难点。综述了近期国内外关于非注射给药系统中胰岛素载体制剂形态的研究情况,总结了每一种载体制剂形态的特点,并分析了作为胰岛素载体需要满足的几个条件。

应用软计算优化气辅注射成型工艺

气体辅助注射成型由于气体的引入使工艺更为复杂,增加了工艺变量,参数选取更为困难。本文基于CAE数值模拟试验结果,采用软计算方法,集成人工神经网络和生物进化遗传算法优化成型工艺,实现了气体辅助注射成型试验样品气体穿透长度的最大化。数值模拟与试验结果一致。

基于田口技术及BP神经网络的气辅注射成型工艺优化

采用田口试验设计(Taguchi)和BP神经网络技术对引起翘曲的气辅注射成型工艺参数进行了优化。结果表明:在CAE仿真的基础上Taguchi技术可以在较少的试验次数的情况下,确定各因素对气辅制品翘曲的相对影响程度,并获得使翘曲程度最小的各因素最佳的水平组合;运用BP神经网络建立气辅成型制品翘曲产生的神经网络模型,可以预测各因素在不同水平组合下的制品翘曲变形程度,达到预测的目的。

分形维数测定方法对测量结果的影响分析

采用小岛法和盒计法测定了粉末聚氯乙烯(PVC)/丁腈橡胶(NBR)共混型热塑性弹性体拉伸断面形貌的分形维数,分析比较了盒计法和小岛法的差异。结果表明,虽然两者所得结果有所差异,但两者在揭示材料组织结构,评价、探索材料断裂演化规律方面,所得结果一致,并无差别;此外,首先需要根据研究对象的分布特点,选择恰当的、合适的测定方法计算出分形维数,才能更真实准确地揭示出研究对象的分形特性、材料组织结构与断裂演化规律、分形形成的动力学机制。

基于SPH方法的微注射成型数值模拟

基于无网格方法和黏性本构方程,开展微注射成型数值模拟的研究。采用光滑粒子流体动力学的粒子近似法离散N-S控制方程组,求解速度场、压力场、温度场等物理场的变化规律。以应用于生物医学领域带有细微针头的聚合物微针为例,进行充型过程的数值模拟,模拟结果与实验结果基本一致。

工艺参数对高光注射成型制品翘曲的宏观影响

以线性、小变形、热弹模型Duhamel-Neumann方程为基础,研究了温度因素对高光(无痕)注射成型(Rapid heat cycle molding,RHCM)制品残余应力的影响。开发了车载高光蓝牙模具和温控辅助装置,研究了工艺参数对RHCM制品翘曲的宏观影响。结果表明:RHCM成型模温设定应该有上限值,在相同的模温下各参数在可行范围内设定条件下,对制品翘曲的影响由大至小依次为:保压时间、保压压力、熔体温度、注射压力、冷却时间。随着模温逐步升高,制品翘曲呈准线性减小趋势,且随着熔体温度和注射压力的升高而小幅度减小,随着保压压力的升高、保压时间和冷却时间的延长而小幅度'V'型波动,且均在塑料热变形温度附近达到极小值。

基于材料边界的挤出温度场数值模拟

利用“材料边界”概念,应用传热学、有限元法和有限差分法基本原理,用线性三节点三角形单元数值求解了挤出冷却过程的截面瞬态温度场。将定型模与型材同时进行网格剖分,忽略定型模与型材之间的几何边界,利用物性参数不同而自然形成的物理边界,解决了定型模具与型材之间边界换热系数难以确定的问题,建立了相应的数学模型。通过将同一截面不同时刻的温度场分布与不同截面相同时刻的温度场进行等价,得到了该冷却过程的三维温度场。

TPU无纺布对玻纤预制体渗透率和FRP层合板层间韧性的影响

将熔喷成型的热塑性聚氨酯(TPU)无纺布(TNF)作为复合材料结构化的增韧层,采用真空树脂传递模塑(VARTM)工艺制备无纺布/玻璃纤维/环氧(TNF/GF/EP)复合材料,研究了其层间断裂韧性以及增韧机制,并对无纺布引入前后的玻璃纤维织物预浸体的渗透率进行了测量。结果表明:TNF增韧后的复合材料层间断裂韧性得到提高,Ⅰ型能量释放率GⅠC由790J/m^2增加到1411 J/m^2,提高了78%,Ⅱ型能量释放率GⅡC由569. 9 J/m^2增加到1223. 8 J/m^2,提高了115%,均表现出明显的增韧效果;同时,TNF的引入使得复合材料预制体体系的渗透率下降了56. 5%。

工艺因素对RHCM成型制品收缩的宏观影响

开发了车载高光蓝牙快速热响应实验模具和动态模温控制系统,基于单因子实验和Taguchi理论,以无定形ABS塑料为实验材料,研究了模具温度对高光注塑成型(Rapid Heat Cycle Molding,RHCM)制品收缩的影响规律。结果表明:适当升高模具温度可以有效降低制品收缩,最佳模温应控制在塑料热变形温度附近;在高模温作用下,熔体温度(低于210℃)和注射压力(低于100 MPa)较低时,制品收缩性态较为复杂,当二者高于该临界值之后则趋于稳定减小或大体不变状态;保压压力、保压时间和冷却时间的影响呈"V"型小幅波动,且均在塑料热变形温度附近达极小值;模温设定条件下,保压压力对制品收缩影响最大,其次是保压时间,冷却时间影响最小,熔体温度和注射压力的影响效应相当.