文档介绍：注塑成型熔接线性能的实验研究和数值模拟
摘要
注射成型是生产塑料制件的一种很重要的成型方法之一,大多数热塑性塑料
和许多热固性塑料都可以用此法成型,然而,注射成型仍然存在一些没有解决的
问题,熔体前沿的汇合形成的熔接线是其中之一,熔接线的形成是由于在模腔中
存在嵌件、空洞、几何因素的突然变化或多浇口而引起熔体在流动的分开因为
熔接线的存在显著地减少注射制件的力学性能,因此,近些年来,对注塑制品熔
接线的分析得到了普遍的关注,这一方面是由于大型复杂制件的逐渐增多,另一
方面是人们对制品的外观和内在性能要求越来越高,如何提高制品熔接线区域的
性能成为研究的重点。本文主要从实验上和数值模拟上来对熔接线的性能的优化,
具体工作如下
理论上分析熔接线的形成原因、形成机理,形态结构和对制品性能的影响,
讨论了影响熔接线的各种因素如材料、工艺条件熔体温度、模具温度、
注射压力、保压压力、保压时间、注射速度等,以及提高熔接线的制件
性能的途径。
实验研究熔体温度变化对加玻纤的有熔接线和
没有熔接线的制件的影响,实验表明,随着熔体温度的升高,有熔接线和
没有熔接线的制件的拉伸强度增加,但拉伸应变下降。在没有熔接线的情
况下,拉伸强度的变化非常缓慢,而有熔接线的制件的拉伸强度变化要剧
烈得多,这主要是由制品中的纤维取向结构和分子运动所决定。
利用方法分别对和的各种工艺条件的组合熔
体温度、注射压力、保压压力、注射速度进行了实验和实验分析,经过
方差分析,得到有熔接线和没有熔接线的制件的最佳的工艺组合,和每个
因子的影响程度,找出影响最大的因子。
实验研究了不同的流动形态制件中不同直径圆嵌件和不同
形状嵌件即圆、正方形、菱形对有熔接线的制件的影响,实验表明,嵌
件的尺寸越小,熔接线的影响越小嵌件的形状为菱形时的影响最小。并运
用技术模拟了各种情况的熔接过程。
针对材料,比较热熔接和冷熔接所形成的熔接线对制
件性能的影响
关键词注塑成型工艺条件优化制件性能数值模拟
郑州大学工学硕」论文
坷
,
中
,
,
,
,
,
可
注塑成型熔接线性能的实验研究和数值模拟
,
,
勿
,
注塑成型熔接线性能的实验研究和数值模拟
第一章绪论
选题背景
在注塑成型过程中,当采用多浇口或型腔中存在孔洞、嵌件、以及制品厚度
尺寸变化较大时,塑料熔体在模具内会发生两个方向以上的流动,当两股熔体相
遇时,就会在制品中形成熔接线,并且熔接线现象并非注塑成型特有,
其他的塑料成型加工中如反应注射、吹塑、压铸等也会遇到熔接线问题。熔接线
的存在不仅影响到制品的外观质量,而且对制品的力学性能强度和刚度影响
很大。特别是对于多相材料,如纤维增强材料、多相共混聚合物等的影响更为明
显。同时成型工艺条件对熔接线的性能影响巨大,在不同的工艺条件下,熔接线
影响区的强度可以处于的原始材料强度
随着各行各业的快速发展,聚合物材料制品已被广泛地应用于生产、生活的
各个方面,而注射成型方法是塑料产品的一种很重要的成型方法,特别是在电器、
电子工业和汽车制造业中,应用尤其广泛。但是注射成型有它自身无法克服的缺
点,那就是当制件较大时,需要多浇口或者由于嵌件、空洞、壁厚的变化而引
起熔体分开再汇合时形成的熔接线或熔合线,由于熔接线是无法消除的,我们只
能将它置于制件不重要的部位或选择好合适的材料、设计好制件的模具、改变各
种工艺条件来使的损失减少到最少。因此,近些年来,对注塑制品熔接线的分析
得到了普遍的关注,这一方面是由于大型复杂制件的逐渐增多,另一方面是人们
对制品的外观和内在性能要求越来越高,如何提高制品熔接线区域的性能成为研
究的重点。
国内外研究概况
熔接线的研究正日益受到人们的重视,特别是国外在这方面研究得多,他们
从各个方面对熔接线进行了研究。
对熔接线试样研究发现,在熔接线的表面两侧有的不
良结合层。对含有抑制酚类抗氧剂熔接线形态进行了研究,发
现由于添加剂少量或根本不溶于基体中,当两股熔体会合时,熔体的喷泉流动使
添加剂积聚在熔接处,并且绝大部分聚集在熔接缝区约宽的范围内,引起熔
接线的强度显著降低,但试样表面打磨后,熔接缝的冲击强度有很大
提高。产研究了混合物熔接线结构,发现在熔接区域有很多好
的细小分散相,同时也发现熔接区域的厚度大约是表层的倍,由此他们推断出熔