基于數(shù)值模擬氣輔注射成型穿透行為及發(fā)泡研究.pdf

1、本文基于數(shù)值模擬技術(shù)對氣體輔助注射成型(GAIM)制品穿透行為影響因素進(jìn)行了較系統(tǒng)和深入的研究。研究了材料及工藝條件對GAIM制品穿透行為的影響;采用Taguchi方法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合手段對GAIM制品穿透行為工藝影響因素進(jìn)行全面優(yōu)化,得出所選工藝范圍內(nèi)質(zhì)量最佳的工藝參數(shù)組合;以不同截面形狀和尺寸的氣道全面考察了氣道構(gòu)型對GAIM制品氣體薄壁穿透的影響;通過改變制品結(jié)構(gòu)研究了氣體薄壁穿透與高聚物熔體流動平衡的關(guān)系;最后通過實驗研究了

2、GAIM工藝參數(shù)對氣道內(nèi)壁發(fā)泡影響規(guī)律。論文主要研究結(jié)果如下:
　　1、選用三種典型高聚物材料(ABS、HDPE、PP)在不同GAIM工藝條件下,分別研究了熔體預(yù)注射量、熔體溫度、模具溫度、延遲時間、氣體注射時間和氣體壓力對GAIM氣體穿透行為影響規(guī)律,表明在相同工藝條件下不同高聚物材料對氣體穿透行為影響不同,ABS材料更容易產(chǎn)生“吹穿”和“短射”現(xiàn)象,而PP和HDPE材料產(chǎn)生“薄壁氣指”程度相比更嚴(yán)重。三種典型高聚物材料隨工藝條

3、件變化對氣體穿透影響趨勢基本一致,提高熔體預(yù)注射量、延長延遲時間、縮短氣體注射時間、減小氣體注射壓力、降低熔體溫度和模具溫度均能減小“薄壁氣指”發(fā)生程度。
　　2、基于Taguchi技術(shù)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合運用,GAIM氣體薄壁穿透影響工藝參數(shù)綜合優(yōu)化結(jié)果表明:Taguchi方法可以確定各實驗工藝因素對GAIM氣體穿透質(zhì)量顯著性程度,并獲取最佳的水平組合,但不具有廣泛性。采用Taguchi方法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,可在實驗因素值允許

4、的范圍內(nèi)求取相對更合理準(zhǔn)確的水平組合,達(dá)到GAIM制品質(zhì)量控制目的。
　　3、考察氣道構(gòu)型及制品結(jié)構(gòu)對GAIM氣體穿透的影響,結(jié)果表明:在熔體預(yù)注射量一定情況下,氣道等效半徑越大,“薄壁氣指”程度越小,而發(fā)生“吹穿”和“短射”現(xiàn)象可能性越大;相同工藝條件下,氣道形狀因子越大,“薄壁氣指”程度越嚴(yán)重;平板類制品氣道兩側(cè)厚度和寬度的變化與氣道兩側(cè)熔體壓力梯度變化有一定關(guān)系,壁厚和寬度相差越大,兩側(cè)熔體壓力梯度相差越大,氣體薄壁穿透程度