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微孔发泡注射成型充模流动及工艺研究

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第一章绪论

1.1引言

1.2文献综述

1.2.1微孔发泡注射成型技术概述

1.2.2微孔发泡注射成型机理

1.2.3微孔发泡注射成型的工艺过程、特点及主要参数

1.2.4微孔发泡注射与其它工艺的比较

1.2.5微孔发泡注射成型技术国内外研究及发展现状

1.3软件介绍

1.3.1 MPI主要功能模块

1.3.2 MPI模拟流程

1.4课题来源、研究内容及意义

1.4.1课题来源

1.4.2研究内容及意义

1.5本章小结

第二章微孔发泡注射成型充模流动的数学模型

2.1泡孔长大的物理模型

2.2泡孔长大的数学模型

2.2.1基本假设

2.2.2流体动力学控制的泡孔长大方程

2.2.3气体扩散控制的泡孔长大方程

2.2.4粘度模型

2.2.5宏观熔体

2.3本章小结

第三章微孔发泡注射成型充模流动的数值模拟

3.1几何模型

3.2 网格划分

3.3物性和工艺参数

3.4模拟结果及讨论

3.4.1填充时间

3.4.2速度场

3.4.3温度场

3.4.4熔体压力场

3.4.5泡孔内压力

3.4.6泡孔尺寸及分布

3.4.7 N2与CO2作为物理发泡剂的比较

3.5本章小结

第四章微孔发泡注射成型影响因素分析

4.1熔体温度的影响

4.2模具温度的影响

4.3熔体注射量的影响

4.4注射时间的影响

4.5 SCF质量分数的影响

4.6泡孔初始半径的影响

4.7初始泡核浓度的影响

4.8本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2创新

5.3展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果

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摘要

本文针对一种全新的聚合物注射成型工艺一微孔发泡注射成型技术进行了研究,这种技术有着传统工艺不具备的优点,它能够大幅度减少制品重量、提高尺寸稳定性、减小产品变形等,此外它对注塑机所需的注射压力和锁模力吨位的要求也更小,甚至不需要保压阶段。目前国内外对微孔发泡注射成型机理研究的可见报道还极为少见,因而对该技术的成型机理进行研究显得很有必要。本文主要对以下工作进行了研究: 1.以注射矩形薄板制品的聚合物熔体充模流动过程和泡孔长大为研究对象,把微观两相流看成宏观单相流,采用泡孔单元模型并根据流体力学基本方程建立了泡孔长大的数学模型,使用有限元软件MPI对微孔发泡注射成型工艺进行了数值模拟; 2.分析了微孔发泡注射成型工艺与传统工艺的差异,主要包括:注射时间、速度场、温度场、熔体压力场;研究了微孔发泡注射成型工艺泡孔内压力、泡孔半径及分布的变化趋势及规律;比较了N<,2>和CO<,2>作为发泡剂对熔体流动性和最终泡孔大小及分布的影响。分析了研究结果产生的理论本质; 3.采用单因素试验法研究了微孔发泡注射成型工艺制品的最终泡孔尺寸与影响因素之间的关系,得到了主要影响因素对最终泡孔尺寸的影响规律,从机理层面分析了其产生的原因。

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