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(dòng)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(shí)獲得具有較大芯層熔體填充的制品，對(duì)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(wú)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(cè)等提供參考依據(jù)。 本論文以MPI為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，探討了熔體假塑性對(duì)芯層熔體沖破趨勢(shì)的影響，并在此基礎(chǔ)上研究了矩形板制品的長(zhǎng)寬尺寸比對(duì)芯層熔體沖破趨勢(shì)的影響，建立了衡量芯層熔體沖破趨勢(shì)及預(yù)測(cè)最小殼層預(yù)填充量的數(shù)學(xué)方程。之后對(duì)順序注射成型過(guò)程進(jìn)行可視化動(dòng)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(duì)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(dòng)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(shì)減?。ɑ蚧静蛔儭⒃龃螅?；隨殼層熔體注射速率增加，無(wú)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(shì)均減小。 （2）利用文中建立的衡量芯層熔體沖破趨勢(shì)數(shù)學(xué)方程所得的計(jì)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(shí)，隨制品長(zhǎng)寬尺寸比的改變，芯層熔體前沿對(duì)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(zhǎng)寬尺寸比影響芯層熔體前沿沖破趨勢(shì)的主要原因。 （3）文中建立的預(yù)測(cè)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(shí)，該數(shù)學(xué)方程的計(jì)算值比之實(shí)際值偏大，反之則偏?。灰蛭锪辖M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