基于數(shù)值模擬的順序共注射研究.pdf

1、順序共注射是指依次將不同材料的聚合物熔體注入模腔，使熔體以多相分層流動形式充填模腔并固化，從而最終獲得具有復(fù)合性質(zhì)產(chǎn)品的一種模塑技術(shù)。先注入的熔體通常形成塑件的殼層，而后注入的熔體通常形成塑件的芯層。作為一種新型的注射成型技術(shù)，如何避免芯層熔體前緣沖破現(xiàn)象的出現(xiàn)，同時獲得具有較大芯層熔體填充的制品，對于它的實(shí)際應(yīng)用和理論研究具有極為重要的意義。然而，以往的研究無法為這一特殊的成型技術(shù)提供全面、快速的工程分析結(jié)果；缺乏系統(tǒng)理論為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的

2、優(yōu)化、最小殼層預(yù)填充量的預(yù)測等提供參考依據(jù)。 本論文以MPI為實(shí)驗(yàn)平臺，探討了熔體假塑性對芯層熔體沖破趨勢的影響，并在此基礎(chǔ)上研究了矩形板制品的長寬尺寸比對芯層熔體沖破趨勢的影響，建立了衡量芯層熔體沖破趨勢及預(yù)測最小殼層預(yù)填充量的數(shù)學(xué)方程。之后對順序注射成型過程進(jìn)行可視化動態(tài)模擬分析，在手推式剪草機(jī)基座外殼的順序共注射中檢驗(yàn)了提出方程的正確性并進(jìn)一步提出了對方程誤差的修正方法。 研究結(jié)果表明： （1）在不同注射速

3、率下，芯/殼層熔體粘度比變化是影響芯層熔體前沿沖破的主要因素；而粘度比變化與注射熔體的假塑性和熔體流動的剪切狀態(tài)有關(guān)。隨芯層熔體注射速率的增加，如果芯層熔體的假塑性小于（或等于、大于）殼層熔體，則芯層熔體前沿沖破趨勢減?。ɑ蚧静蛔儭⒃龃螅?；隨殼層熔體注射速率增加，無論芯層熔體的假塑性是否小于（或等于、大于）殼層熔體，其前沿沖破趨勢均減小。 （2）利用文中建立的衡量芯層熔體沖破趨勢數(shù)學(xué)方程所得的計算值與數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)所得值的吻合程

4、度較高；物料組合及工藝條件固定時，隨制品長寬尺寸比的改變，芯層熔體前沿對殼層熔體的刮帶作用及其受到的空間位阻、殼層熔體阻力發(fā)生改變，從而導(dǎo)致芯層熔體平均推進(jìn)速度發(fā)生改變，這是制品長寬尺寸比影響芯層熔體前沿沖破趨勢的主要原因。 （3）文中建立的預(yù)測最小殼層預(yù)填充量的數(shù)學(xué)方程有一定的合理性；芯/殼層熔體粘度比R較小時，該數(shù)學(xué)方程的計算值比之實(shí)際值偏大，反之則偏小；因物料組合的不同，芯層熔體前沿的形貌可隨芯層熔體推進(jìn)距離的增大而逐漸變