优化注塑成型塑件变形方案的研究进展

塑件翘曲变形是注塑成型常见的质量缺陷之一,吸引诸多学者和工程从业者对其提出层出不穷的优化思路。本文从工业量产角度出发,将塑件分为图纸阶段、试制阶段以及最终量产阶段,并系统介绍其在不同阶段的优化思路。首先介绍薄壁塑件和非规整塑件翘曲变形的优化思路,分类详述新模温技术在优化塑件翘曲变形的应用以及总结预变形技术现今的研究热点,并提出动模温技术结合人工智能算法求解能够在未来有更长远的发展。通过梳理后制程定型思路优化塑件翘曲变形相关文献,本文认为其具有一定局限性。最后介绍成型技术在优化塑件翘曲变形和低翘曲规格材料的新应用,并且基于当前行业背景,提出联合仿真技术和在线检测技术是解决塑件翘曲变形的未来研究方向和技术发展趋势。     

iPP/HDPE/CB复合材料的制备及反常的温度-电阻效应

本文利用普通熔融挤出法制备了iPP/HDPE/CB复合材料, 分别采用注射成型及压制成型方法得到测试试样. 通过研究复合材料体积电阻率随温度的变化, 考察注塑试样和压制试样的PTC特性及复合材料形态结构与试样PTC特性之间的关系.     

基于正交试验法的聚乙醇酸精密注塑工艺研究

采用正交试验对聚乙醇酸(PGA)的精密注塑工艺进行优化.考察了注塑压力、注塑速度、背压对精密注塑产品质量的影响趋势和程度,并对试验结果进行了极差分析和方差分析.结果显示背压对注塑产品质量影响最大,其次是注塑速度,最后是注塑压力;注塑参数的最优组合为:注塑压力80 MPa,注塑速度60％,背压60％.     

ABS注塑制品的模内蠕变试验研究

不同于传统的热残余应力分析,本文着眼于注塑制品的模内蠕变研究。通过测试ABS注塑薄板在不同工艺条件下的收缩变形,比较基于弹性理论的热收缩,进而得到了模内蠕变量。分析结果表明,模内蠕变对于降低制品最终的收缩变形起着重要的作用。在研究了各种工艺条件对制件模内蠕变的影响后,发现较低的模腔表面温度或较长的成型周期会导致蠕变增大,而制件在模内的蠕变(或应力松弛)主要发生在固化后的高温区。本文同时探讨了保压压力对蠕变的影响。高注塑保压压力通常会减小注塑件的收缩,但同时会减小制件模内蠕变。     

基于遗传算法和神经网络的注塑工艺参数优化

基于Moldflow模拟仿真的结果,结合GA算法优化BP网络的结构,建立了模具温度,熔体温度,保压压力,注射速度等工艺参数与塑件体积收缩率的BP网络模型.获得了最优的工艺参数组合,同时预测结果与实际结果吻合.通过神经网络算法(BP)预测注塑工艺参数对塑件质量的影响,可以有效降低其他建模方法的难度和工作量,方法可以推广到塑件其他质量预测过程中.     

高分子材料注塑固化阶段的残余应力分析

在结晶性高分子材料注塑过程的固化阶段，温度分布、材料细观结构和应力应变之间相互耦合，因而其变化规律非常复杂．本文在井上等人考虑材料细观结构变化的金属热加工工艺应力分析［３～６］的基础上，发展了一套用于高分子注塑固化阶段残余应力分析的本构描述和有限元分析方法．在本构模型中，同时考虑了温度变化、结晶和“冻结取向”对变形的贡献．     

微沟槽结构注塑成形的充型过程计算方法

微注塑成形制造方法适合于热塑性材料微小型器件大批量加工,对微注塑关键步骤——充型进行分析计算,有助于微注塑工艺参数和模具结构优化。目前研究表明,微尺度聚合物熔体流动与常规流动存在显著差异,采用常规尺度流动计算分析工具会带来较大偏差。本文以开源计算代码OpenFOAM为基础,综合由实验获得的熔体表面特性规律和粘度变化规律等,采用面向对象编程方法构建了熔体填充微结构型腔流动过程的计算模块,以微流体器件中的典型微结构——微沟槽注塑充型过程为例进行数值模拟,分析了表面力和粘度作用对其注塑充型填充率的影响。     

注塑流动与传热分析的四边形单元控制体积法

阐述了注塑分析的基于Hele-Shaw假设四边形单元控制体积法。由于四边形控制体积法会产生不对称矩阵的方程组,求解压力时把方程不对称的部分移到方程右边,这样方程转化为对称的线性方程组。在求解转化后的线性方程组时,只在压力求解区域改变时更新方程的右边。注塑分析的时间步长进行自动调整,并大致保证流动前锋在两个时间步内向前流动大略一单元层。与现有文献的计算结果比较表明四边形单元控制体积法可以有效地模拟中面模型的注射过程,该方法并可以与三角形单元混合使用,且可应用于基于表面的注塑分析方法。     

高密度聚乙烯对超高分子量聚乙烯注塑制品性能的影响

针对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)加工难的问题,使用高密度聚乙烯(HDPE)对UHMWPE进行共混改性,并通过注塑成型的方法得到大尺寸UHMWPE/HDPE注塑制品,探究了不同含量HDPE对注塑制品力学性能、耐磨性能及结构的影响.结果表明:每100份UHMWPE中加入2份HDPE时得到的注塑制品综合性能最优,拉伸强度相比于纯UHMWPE注塑制品提升了27.9%,冲击强度基本保持不变,摩擦系数降低了98.5%,砂浆磨损率降低了58.3%;同时,注塑制品的熔点、结晶度与取向度均有不同程度的提升.