ICM成型充填過程數(shù)值模擬.pdf

1、注射壓縮成型工藝(INJECTION-COMPRESSION MOLDING)作為一項(xiàng)速度快、自動(dòng)化程度高、能有效解決制品內(nèi)應(yīng)力問題的生產(chǎn)技術(shù),廣泛應(yīng)用于光學(xué)透鏡、CD/VCD/DVD光盤以及μ級(jí)精度要求的產(chǎn)品的生產(chǎn)領(lǐng)域,是當(dāng)今最流行的超精密注塑成形方法之一. 在注射壓縮成型過程中,聚合物材料變化行為十分復(fù)雜,制品的尺寸精度、密度均勻性、表面粗糙度、光學(xué)性能及成型周期均與成型過程的充模流動(dòng)、熱傳遞有關(guān).因此對(duì)成型過程進(jìn)行數(shù)值模擬

2、,預(yù)測(cè)熔體在型腔內(nèi)的狀態(tài)和變化規(guī)律,從而科學(xué)地選擇制品、模具設(shè)計(jì)以及工藝條件的最佳方案,成為提高制品質(zhì)量的重要手段.論文針對(duì)注射壓縮成型充填過程中的流動(dòng)、傳熱機(jī)理及特點(diǎn),建立了三維薄壁制品注射壓縮成型充填過程的數(shù)學(xué)模型,并采用有限元/有限差分/控制體積方法實(shí)現(xiàn)了ICM充填階段的數(shù)值模擬.論文主要工作包括: 1) 從粘性流體力學(xué)的質(zhì)量、動(dòng)量和能量方程出發(fā),針對(duì)注射壓縮成型過程中的流動(dòng)、傳熱機(jī)理及模腔厚度在壓縮充填階段發(fā)生變化的特點(diǎn)

3、,分別建立了三維薄壁制品注射充填過程和壓縮充填過程的理論模型和控制方程. 2) 論文采用有限元/有限差分/控制體積法實(shí)現(xiàn)了注射壓縮成型充填過程的數(shù)值模擬,即型腔內(nèi)的壓力場(chǎng)采用有限元法求解,溫度場(chǎng)采用有限差分法求解,并根據(jù)節(jié)點(diǎn)的控制體積的充填狀況更新流動(dòng)前沿.并通過算例對(duì)比驗(yàn)證了程序?qū)ψ⑸鋲嚎s成型過程模擬的可靠性,發(fā)現(xiàn)壓縮速度和壓縮行程是最影響成型壓力的兩個(gè)主要因素,模擬結(jié)論與查得資料基本一致. 3) 開發(fā)了注射壓縮成型樹