液压脉振注射成型过程的能耗分析

为降低液压脉振注射成型过程的总体能耗,文中对成型过程中螺杆轴向振动对熔体注射充模各阶段能耗的影响进行了研究,建立了振动力场作用下熔体流经圆管形流道的数学模型,推导出了相应的能耗表达式;并讨论了螺杆轴向振动振幅对注射成型总体能耗的影响.理论分析和实验结果表明:振动力场的引入使得注射过程总体能耗减小;螺杆轴向振动振幅在一定范围内变化时,能耗随振幅的增加而减小,振幅存在一个使得能耗最小的最佳值.     

振动力场对金属粉末注射熔体流变性能及相分离的影响研究

动态注射成型是一种将振动力场引入到注射成型工艺上的新技术,本文介绍了动态注射成型技术在金属粉末注射成型中的应用情况,应用蜡基粘结剂与平均粒径为10um的气雾化316L不锈钢粉末按各种装载量进行配比,探讨了振动频率、振幅对喂料熔体流变性能及相分离的影响。结果表明,振动力场的引入能改善金属喂料的流动性能,增加金属喂料在阿基米德螺旋模具中充模过程的流程长度;振幅、频率的改变能改善制品相分离的情况,在频率为10Hz、振幅为0.1mm时对相分离的改善作用最为明显。     

单螺杆振动诱导熔体输运模型与实验研究

采用自行修正的Tanner本构模型建立了单螺杆振动诱导塑化挤出机在熔体输运过程中的近似解析模型,根据黏性耗散功相等推导出了振动力场对熔体表观黏度的影响系数;并在单螺杆振动诱导塑化挤出机上就振动力场对聚合物熔体输运过程的影响进行了实验研究,分析了螺杆振动频率与振幅对挤出压力和挤出特性的影响规律.理论与实验结果均表明,单螺杆振动诱导熔体输运可实现低压挤出,但会导致螺杆特性变软.     

振动力场对聚合物动态加工功耗的影响

为探讨动态成型工艺参数对聚合物动态加工功耗的影响规律,文中采用熔体输运模型研究自行研制的同轴圆筒动态流变装置电机功耗对振动力场的响应,建立了振动力场下电机动态输出功率与稳态输出功率差的理论模型.对同轴圆筒动态流变装置电机功耗进行了测量,并与理论计算功耗进行比较,发现理论模型能较好地预测电机功耗随振动参数的变化,实验数据和理论模型均表明动态加工电机功耗随振动频率和振幅的增大而减小.文中还通过实际加工中脉动注塑机能耗随振动频率和振幅的变化证实了理论模型的可行性.     

振动力场对聚合物动态加工功率影响研究

为了探讨动态成型工艺参数对聚合物动态加工功率的影响规律,采用熔体输运模型研究自行研制的同轴圆筒动态流变装置电机输出功率对振动力场响应,建立了振动力场下电机动态输出功率与稳态输出功率差的理论模型;对同轴圆筒动态流变装置电机输出功率进行测量,并与理论计算功率数据对比,发现理论模型能较好的预测电机功率随振动参数的变化情况,实验数据和理论模型均表明电机功率随振动参数的增大而减小;通过实际加工中脉动注塑机能耗随振动参数的变化情况来证实理论模型的可行性。     

振动力场对金属粉末注射熔体流变性能及相分离的影响

在金属粉末注射成形过程中,会出现喂料的粘结剂与金属粉末的相分离,从而影响产品密度、硬度等质量参数.为了解决这个问题,在注射成形过程中引入振动力场,将蜡基粘结剂与平均粒径为10μm的气雾化316L不锈钢粉末按各种装载量进行配比,探讨了振动频率、振幅对喂料熔体流变性能及相分离的影响.结果表明:振动力场的引入能改善金属喂料的流动性能,增加金属喂料在阿基米德螺旋模具中充模过程的流程;振幅、频率的改变能改善制品的相分离情况,频率为10Hz、振幅为0.10mm时对相分离的改善作用最为明显.     

螺杆轴向振动挤出成型装置的设计及振动特性仿真

首先,提出了一种新型的机械式螺杆轴向振动挤出成型装置,分析了螺杆轴向振动的工作原理;其次,基于包络线理论,导出了凹凸激振曲面的数学模型,据此建立了螺杆轴向振动挤出成型装置的三维模型;然后,基于受力分析,建立了螺杆轴向振动物理模型,并对关键参数的求解进行理论推导;最后,运用ADAMS软件对螺杆轴向振动挤出成型装置的振动特性进行动力学仿真.仿真结果表明,该振动挤出成型装置的振动波形符合规定的简谐振动规律,波形失真度小,振动较为稳定,说明该装置是可行和有效的.     

注射螺杆流道熔体非等温流场的数值研究

使用CFD软件Polyflow,数值模拟了注塑机塑化和注射过程中两种止逆螺杆流道内聚丙烯熔体的三维非等温流场,讨论了流道内熔体的温度场、剪切速率场、黏度场和黏性热场.研究结果表明,塑化时,35°锥角比60°锥角螺杆流道内的熔体在螺杆头区域的温度高;注射时,35°锥角较60°锥角螺杆流道内熔体在出口处的温度和黏度都均匀.表明35°锥角螺杆与机筒配合得较好,更利于注塑成型.数值计算对比了60°锥角螺杆流道内熔体的非等温和等温流场,在螺杆头某一截面上非等温时熔体的平均黏度值比等温时的减少24%.温度影响熔体流场中各物理量的变化.非等温流场更能反映实际情况.     

金属粉末动态注射成型充模过程的理论分析

基于连续介质理论和幂率模型,研究振动场对金属粉末喂料熔体充模过程的影响,建立了适合金属粉末喂料熔体等温填充中心浇口圆盘型腔的过程的物理模型和相应的数学模型,通过对数学模型的推导求解,得到了喂料熔体动态充模过程的速度分布方程、熔体前沿位置方程以及模腔入口压力方程.实验表明,在振动场作用下的熔体充模过程中,当平均注射流率不变且振动频率固定时,模腔入口处压力随振幅的增大而波动上升.理论计算的模腔压力值与实测值吻合较好,证明了理论计算的正确性.     

螺杆转速和机筒温度对加工聚丙烯的影响

分析工艺条件对螺杆注射加工聚丙烯的影响.在不同螺杆转速和机筒温度条件下,使用有限元法数值计算螺杆头为35°锥角且带止逆环的注射螺杆流道内熔体的三维非等温流场.分析了熔体的温度、剪切应力、黏度和黏性热.研究结果表明,在塑化过程中,当螺杆转速由45 r/min提高到105 r/min时,熔体的最大流速、剪切应力和黏性热分别增大了1.60,0.41,2.00倍.当机筒温度从573 K降低100 K时,塑化时熔体的最大速度减小了0.011 m/s,熔体的最大剪切应力、黏性热和熔体黏度分别增加了1.13,1.15,6.39倍;注射时熔体的最大流速减小了0.359 m/s,熔体的最大剪切应力、黏度和黏性热分别增大了1.32,2.40,1.87倍.     

Nonlinear Modeling of a High Precision Servo Injection Molding Machine Including Novel Molding Approach

A nonlinear mathematical model of the injection molding process for electrohydraulic servo injection molding machine (IMM) is developed. It was found necessary to consider the characteristics of asymmetric cylinder for electrohydraulic servo IMM. The model is based on the dynamics of the machine including servo valve, asymmetric cylinder and screw, and the non-Newtonian flow behavior of polymer melt in injection molding is also considered. The performance of the model was evaluated based on novel approach of molding - injection and compress molding, and the results of simulation and experimental data demonstrate the effectiveness of the model.     

基于模流分析选定节能射出成型参数

基于已有研究,找出射出成型制程消耗能量之简易估算式直交表数学模型及重要参数因子．以一中央进胶单模穴之圆形薄板为模具．利用田口实验,使用Moldex3D模流分析软件仿真实际射出成型制程,并以消耗能量简易数学模型估算各实验组之耗能．为了同时得到高质量（低体积收缩率、低总位移）及低耗能之制程参数,以薄板模具之体积收缩率、总位移量为质量特性。探讨比较各实验组之质量及耗能．分析本案例,在保压时间1—2S、模温25～35℃时．可得到既节能又高质之制程加工参数．与相仿之高质量产品的制程能源消耗比较表明,本案之节能成效可提升43％．     

脉动力场下的熔体充模能力及模腔压力响应

利用螺旋流道模具模腔狭长的特点,通过测量制品长度研究了脉动力场对注塑过程中熔体充模能力的影响,进而利用高灵敏度的熔体压力传感器和数据采集系统,对熔体充模及保压过程中的模腔压力进行了实时测量和分析.实验结果显示,在脉动力场作用下,熔体在模腔中的流动长度增加,充模压力提高.分析证明,由于振动的引入,熔体粘度降低,压力传递过程损耗减小,熔体充模能力提高,有效保压时间延长,有利于制品的填充压实.     

Design of New Extrusion Equipment in Mechanical Vibration and Simulated Analysis of Vibration Performance

A new extrusion equipment in mechanical vibration was put forward. Mathematical equations of the undulant surface of vibration excitation were built up by analyzing the principle of the screw axial vibration. 3D model of the vibration equipment was created. Through force analysis of the vibration parts,vibration model of the extrusion equipment was established, and key parameters were theoretically deduced. Using the ADAMS software,dynamics simulation experiment of the vibration performance of the screw was carried out. And simulated results prove that this new vibration extrusion equipment is feasible and valid.     

切割片减振降噪的优化设计

为了研究切割片在工作过程中的振动及噪声问题,基于有限元方法,借助于 ANSYS APDL有限元软件建立了切割片有限元模型;采用反转法施加载荷,简化模型及分析过程,在振动特性分析中,得出调整切割片结构参数可以降低切割片振动幅度的结论;基于振动能量与速度的平方关系,以测试点的速度平方和为目标函数,设计了优化程序对切割片模型进行调整优化,获得了一组最优调整数据,为实际生产提供了参考依据。     

大型注塑机液压系统综述

在大型注塑机中,通常使用多台定量泵或多台变量泵作为液压系统的动力源。为更好地利用定量泵和变量泵,详细阐述了一种变量泵和定量泵组合使用的方法,介绍了其液压原理和控制方法,并对成本、耗电方面进行了对比,发现变量泵和定量泵组合的方法同时可以兼顾成本和节能两个方面的要求。