注塑模腔塑料熔体流场流动路戏分析

提出一种新的确定注塑成型充模阶段塑料熔体前沿位置的当量距离法；并按照流动路径与熔体前沿尽可能正交的原则将幕人型腔划分为由浇口起始的若干条流动路径，将各条流动路径与不同时刻熔体前沿交职而成的网格用于注塑成型过程的数值模拟计算，完成了对注塑制品收缩率的预测。     

快速热循环注塑成型技术及其数值模拟研究进展

综述快速热循环注塑成型(rapid heat cycle molding,RHCM)的基本原理和技术特点,归纳电阻加热、对流加热、电磁感应加热和辐射加热等模具型腔加热方法的特点,分析RHCM模具结构的设计方法和加工技术,介绍RHCM工艺参数优化控制的研究现状,概括RHCM快速加热、熔体充填流动及塑件质量分析的数值模拟技术;提出应进一步开发高效和经济的模具型腔加热技术,探索复杂3维塑料制品RHCM注塑模具结构设计和加工方法,优化成型工艺参数,研究快速变模温环境下聚合物熔体流动成型的数值模拟技术,将RHCM与气辅、水辅成型和微孔发泡注塑等技术相结合,拓展其应用领域,推动快速热循环绿色注塑技术的产业化进程。     

气体反压化学发泡注塑产品泡孔结构形成与演变过程的实验研究

以标准拉伸样条为研究对象，系统探讨了气体反压工艺中反压压力和作用时间对化学发泡注塑成型过程中熔体发泡行为的影响。根据实验获得的结果，提出了前沿泡孔不破裂的临界反压压力、熔体不发泡的临界反压压力和二次发泡卸压时间，并揭示了气体反压技术对化学发泡注塑过程中熔体发泡行为的影响机理。     

二维注塑充模过程有限分析解

温度与压力的分布是影响注塑成型的很重要的因素，在充模过程中正确预测温度与压力的分布是注塑成型的关键性技术之一。该文以注塑模型中聚合物的流变行为的理论入手，根据流变学原理及粘弹性力学理论，建立了聚合物熔体在簿缝型内流动的压力方程和温度方程，推导出注塑成型充填过程的有限分析解；对两浇口同时进浇的二维矩形充填过程进行了模拟，现有文献中的实验结果相比较，模拟结果与实验结果一致，结果证明文中建立的方程有限分     

超声辅助微注塑成型中熔体壁面滑移行为的研究

壁面滑移在聚合物熔体注塑成型过程对熔体充模流动行为具有显著的影响.本文基于对超声辅助微注塑加工机理的研究,分析了超声振动对微尺度型腔中熔体壁面滑移的作用方式.结合聚合物熔体壁面滑移方程和超声对熔体壁面滑移的影响机理,阐明了不同情况下的壁面滑移理论模型.采用毛细管流变仪研究了超声振动作用下的聚合物熔体的壁面滑移行为,通过分析壁面滑移的临界剪切应力变化,明确了超声振动作用下的熔体壁面滑移行为对微尺度型腔充模情况的影响.研究结果表明,超声辅助微注塑过程中,超声作用下的微尺度型腔中熔体壁面滑移的临界剪切应力降低或变为零,壁面滑移速度随剪切应力增加而增加,不同剪切速率时超声作用下的熔体黏度均明显降低,进而提升了熔体对微尺度型腔的充模能力并改善了微塑件的成型质量.     

利用CAE技术进行注塑制品模拟分析及工艺优化

注塑模CAE软件是根据塑料加工流变学、传热学和数值计算方法的基本理论,建立塑料熔体在模具型腔中流动、传热的物理数学模型,利用计算机图形学技术在计算机屏幕上形象、直观地模拟出实际成型中熔体在型腔中的动态充填过程、保压过程和冷却过程,定量地给出成型过程的状态参数.利用数值模拟技术研究制件注塑成型,对于提高塑料产品精度、缩短新产品开发周期、降低成本、提高生产率等都有着重要的意义.     

三维注塑充模过程有限分析模拟

温度与压力的变化是影响注塑成形的重要因素,该文从注塑模型中聚合物的流变行为的理论入手,根据流变学原理及粘弹力学理论,建立了聚合物熔体在薄缝型内流动的压力方程和温度方程,推导出注塑成型充填过程的有限分析解;对三维薄壁箱体充填过程进行了模拟,分析了模拟结果中压力与温度的变化情况,模具设计人员可通过预测压力与温度变化来分析充填过程是否合理。     

注射工艺对碳纳米管填充聚合物材料导电性能的影响

注塑成型碳纳米管填充聚合物制品的电阻率由加工历史和原材料决定,最关键的是熔体的温度和剪切历史。该文综述了注塑模塑及熔体共混过程中,剪切作用、材料组成和温度对最终注塑制品的导电性能和碳纳米管导电网络结构的影响。     

用于纺丝成网非织造布的聚合物熔体性能研究

运用纺丝法(Rheotens)和纯拉伸法(RME)研究分析两种聚合物PPU1780F1及NX50081的熔体拉伸流动性能。从熔体拉伸时瞬时拉伸粘度与应变、应变率的关系以及温度的影响,观察聚合物熔体拉伸变化规律。实验结果表明:聚合物熔体受力、拉伸粘度随应变、应变率和温度而改变。PPU1780F1拉伸粘度高,最大应变、应变率明显高于NX50081,适用于纺丝成网非织造布。而NX50081拉伸粘度低,不宜过多拉伸,可选作为注塑模压成型制品的原料。     

注射工艺参数对超薄塑件成型影响实验研究

超薄塑件在微机电领域具有巨大的应用潜力,为研究其注塑成型特性,设计制造了一可成型超薄塑件的模具,利用正交试验方法和数值模拟技术研究了各工艺参数（注射速度、注射压力、熔体温度及注射量等）对超薄塑件注塑成型充模过程的影响．研究结果表明注射量及注射速度对超薄塑件注塑成型的填充起主导作用,提高注射速度能大幅度地提高填充率;熔体温度和注射压力相对于注射量和注射速度只起次要作用,但在填充过程中,较高的熔体温度和注射压力也是必要的．该结论为深入开展超薄塑件成型缺陷（如翘曲、熔接痕）的形成机理研究提供了有益的借鉴．     

气体辅助注射成型充模过程数学模型的建立

根据气体辅助注射成型充模过程的特点,从流体力学基本理论出发,引入合理的假设和简化,建立了描述熔体运动和气体穿透的数学模型,并在边界条件中反映出气体穿透和表面张力对熔体充填的影响．     

基于熔体黏度均匀性的注塑螺杆性能评价方法

通过理论推导和实验验证,开发了一种简便易行的测量注塑过程中熔体黏度均匀性的方法,即通过高速采集和分析塑化熔体流经注塑机喷嘴处的压力波动来反映塑化熔体的黏度波动。通过对4根不同结构类型及参数的注塑螺杆进行实验,分析螺杆构型对熔体黏度波动的影响,及熔体黏度均匀性与熔体温度均匀性、制品的质量重复精度及力学性能的关系,验证了该方法的可行性,最后从熔体黏度均匀性方面对实验用4根螺杆性能予以评价。     

注射过程螺杆计量段三维流场的数值模拟

针对头部无螺纹和有螺纹的注塑螺杆,使用POLYFLOW软件数值模拟了注塑机螺杆计量段熔料在注射过程中的三维等温流场.讨论了两种螺杆流道的yz平面上和xy平面上不同时刻的速度场、压强场、剪切应力场和黏度场.计算结果表明,有螺纹的注塑螺杆沿着螺杆的轴线方向其速度梯度和压强值明显地增大,加强了头部熔料的剪切稀化作用,使熔料黏度降低.螺杆头部的螺纹明显阻碍了后方熔料向前流动,使得螺杆螺槽中熔料的速度梯度和压强降低,黏度增加,剪切稀化作用减弱.     

注射过程螺杆计量段三维流场的数值模拟

针对头部无螺纹和有螺纹的注塑螺杆,使用POLYFLOW软件数值模拟了注塑机螺杆计量段熔料在注射过程中的三维等温流场.讨论了两种螺杆流道的yz平面上和xy平面上不同时刻的速度场、压强场、剪切应力场和黏度场.计算结果表明,有螺纹的注塑螺杆沿着螺杆的轴线方向其速度梯度和压强值明显地增大,加强了头部熔料的剪切稀化作用,使熔料黏度降低.螺杆头部的螺纹明显阻碍了后方熔料向前流动,使得螺杆螺槽中熔料的速度梯度和压强降低,黏度增加,剪切稀化作用减弱.     

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.     

用正交法分析注塑工艺参数对制品质量的影响

在注塑成型过程中,工艺参数是决定制品质量的重要因素。为了研究工艺参数对制品质量的影响,在注射机上根据正交实验表安排4水平的关键注塑工艺参数(熔体温度、注射压力、注射速度及模具温度)和制品质量间的试验,在此基础上根据实际需要增加了4组追加试验。根据实验结果,用极差分析技术对各因素的显著度进行排序,同时建立了工艺参数和制品质量的神经网络模型,为注塑件质量控制和工艺参数的调整提供了有益的参考。     

顺序浇注成型制品熔接强度预测研究

为了预测顺序浇注成型条件下制品的熔接强度,本文对传统的熔接线强度预测模型进行了修正,该模型采用Sanchez-Lacombe晶格理论来求扩散动力即自由能差,综合考虑熔接处温度和压力分布对粘结度的影响,并结合数值模拟技术来预测熔接线出现在不同位置时的熔接强度.预测结果与实际的顺序浇注成型熔接强度变化规律吻合良好,为合理利用顺序浇注成型工艺控制熔接线出现在指定位置提供了理论依据.