微分注射成型方法数值模拟研究
微分注射成型是基于高分子材料微积分加工思想提出的用于加工微型精密制品的新方法，通过采用具有精密计量、增压泵送功能的熔体微分泵使普通注射成型机可实现高效率生产精密微型制品。微分注射成型方法结合了常规注射成型、微注射成型、热流道和熔体齿轮泵技术的优势，不仅在学科技术理论方面具有很强的研究价值，而且对于生产制造微型塑料制品及精密塑料制品具有重要的工程应用价值。本文以微分成型系统为研究对象，采用数值模拟方法分别对微分泵系统、流道系统以及成型工艺开展研究，主要研究内容如下:
1.首次建立了微分注射成型机熔体微分泵模型，运用Fluent流体仿真软件对熔体在微分泵系统内的流场进行模拟，研究微分泵结构及工艺参数下高温熔体速度场和压力场分布特点，得到微分泵结构及工艺参数对熔体泵出压力的影响规律，提出了一种适用于微分注射成型的微分泵结构及工艺参数。
2.针对微分注射成型机熔体泵出口流道系统，采用Moldex3D模流软件分析了不同流道结构中熔体速度场及剪切速率分布特点，研究得到流道结构对充填压力、熔体剪切应力及剪切率的影响规律，为获得注射压力低、压力损耗小，熔体流动性好、温度均匀的合理的流道设计提供了依据，从而减小微制品内应力及各方向的翘曲变形;同时研究发现热流道技术可以大大降低熔体在流道中流动时受到的阻力，并有效提高一腔多模的制品质量一致性。
3.针对微分注射成型过程，采用Moldex3D模流分析软件对螺旋型微制品进行模拟研究，选取熔体及模具温度、注射压力及时间、保压压力及时间等关键成型加工参数，以螺旋形制品的充填体积及各方向翘曲量为评价指标，研究获得各工艺参数对该制品充填率的影响规律。研究结果为微分注射成型方法工程应用时成型工艺和模具结构优化奠定了基础。
微分注射成型;微制品;熔体微分泵;数值模拟;工艺优化
北京化工大学
硕士
化工过程机械
谢鹏程
2012
中文
TQ320.662
81
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）