微注塑成型充模理論模型與數值模擬.pdf

1、隨著微機電系統(tǒng)技術的發(fā)展對微型制件需求的不斷增長，以傳統(tǒng)的微細加工方法成形微小制件難以滿足微系統(tǒng)的應用要求，而用微注塑成型的方法成型微小制件，具有生產效率高，制件質量穩(wěn)定等優(yōu)點，成為微成形加工領域的重要工藝發(fā)展方向。 由于微型塑件的結構尺寸與體積微小，傳統(tǒng)的宏觀上的注塑模具設計理論及方法在某種程度上己經失去指導意義，需要從微觀尺度上根據微型塑件成型的特點，建立新的微注塑模具設計的基本理論與方法。因此研究微小熔體在模具型腔中的流動

2、行為成為微型模具設計理論研究的重要內容，其中建立適合微注塑成型充模流動的理論模型是關鍵。 本文依據塑料流變學、流體力學等基本理論，借鑒宏觀熔體的充模流動理論模型，比較了微型注塑成型技術與傳統(tǒng)注塑成型技術的差異，對微觀熔體充模過程中的諸多可能的影響因素，如模具和熔體溫度、流動過程的非等溫特性、型腔排氣、流動通道的表面粗糙度、熔體的表面張力、慣性力與重力、微觀粘度、粘性耗熱、粘彈效應等進行了全面分析，初步建立了反映微觀熔體充模流動行

3、為的理論模型。進而，采用Polyflow等流體分析軟件對模型中的影響因素進行模擬，根據模擬結果進一步完善了理論模型。最后，本文引用美國俄亥俄大學的LiyongYu博士的實驗結果，分別對200μm和100μm兩種寬度的微流道進行充模流動模擬，并將模擬結果與實驗數據進行對比，驗證了理論模型的正確性，同時分析了模擬結果與實驗數據之間產生誤差的原因。 通過模擬結果的分析可知，考慮壁面滑移影響和采用局部熱對流系數能夠較好的反映溫度變化、流