仇勇辉[1]2003年在《反应注射成型模塑的计算机模拟》文中提出随着计算机技术与反应注射成型理论(RIM)的发展，RIM的计算机模拟技术也成为近年来发展很快的前沿研究领域，它综合了高分子流变学、传热学、数值计算方法和计算机图形学等多门学科。通过计算机模拟技术，就可以进行反应注射成型工艺、模具和制品的优化设计，从而节省试验费用，缩短工艺和模具设计周期。 本论文利用MOLDFLOW软件，对某型B超机倾动座成型过程进行了计算机模拟，在实物生产制造前，可以找到模具设计和制品设计及生产工艺参数上的缺陷和不足，大大节省了产品设计开发的时间和费用。另外还详细介绍了真空注模这种RIM成型方法。真空注模成型方法可以和快速成型及硅胶模翻制工艺结合在一起，可快速方便得到制品，且制品质量很好。但这种方法设备投入较大，且由于受到设备尺寸的局限，只能成型小制品。 本课题还利用有限差分方法，编写一个程序，用来模拟反应注射成型制品的固化冷却过程。通过数值模拟计算，可以求出任意时刻制品中各点及平均的温度和固化度。同时，还可以通过温度和固化度的数值模拟来确定最佳生产工艺条件，包括模具温度、催化剂浓度和反应物料温度。模拟结果表明，反应材料温度的提高对体系的最大温度和反应的影响是最大的，其次是模具的温度，最后是催化剂的浓度的变化。高的模具温度虽然可以使反应更快的进行，但也会使体系的最高温度变得好高，这将影响制品的质量；催化剂浓度的变化，对体系的最大温度影响不大，而对反应度的影响是极大的，大的催化剂浓度能大大加快体系的反应速度；不同反应物料温度对体系的最大温度有影响，而对体系固化时间影响不大。高的反应物料温度引起快的反应速度和快的放热，因此对应高的最大温度。
康维嘉[2]2017年在《微流控芯片UV光固化微注射成型的实验研究与模拟》文中研究指明本文提出了一种新型的微流控芯片的加工成型方法—UV固化微注射模塑成型。此方法采用液体UV固化料代替了传统的热塑性高分子材料及玻璃、硅等材料,具有节能环保的特点;用UV固化模塑成型法代替了传统的刻蚀法、热压法、模塑法、激光雕刻法等成型方法。同时研制了芯片的光化学模内封接法。整个成型过程能够满足芯片批量化生产的要求,且由于成型过程所需注射压力、保压压力较小,无需塑化等特点使成型设备简单,降低了生产成本,成型周期也比传统加工方法大大缩短。本文主要做了以下研究:1.设计并加工了一套UV固化微注射模塑成型的实验设备,相比于前人所做的设计,本文设计加工的成型模具实现了开合模与顶模的一体化,不仅大大节省了空间,还满足了一个更重要的要求:能够观察记录整个制品充模固化的全过程能够对注射筒内的物料进行抽真空处理,保证物料完全消泡;在注射筒上加了加热保温装置;根据模腔的体积计算设计注射筒的直径,能够使注射行程更合理;采用了线光源扫描照射的方式,提高成型效率的同时提高了成型精度。2.研究了不同配方制品的机械力学性能;各成型工艺参数(注射压力、光照功率、光照方式)、配方(单体种类、单体含量)对制品成型效率的影响。增加单体含量、增大注射压力、光照功率、光照方式由平面照射改为扫描照射都能够提高成型效率;最终成型时间可控制一分钟以内,与传统成型方法相比,成型周期大大缩短。在其中增加单体TMPTA的含量能够提高制品的强度、弹性模量、硬度,增加单体EOEOEA的含量会降低制品的强度、弹性模量、硬度,增加TMPTA、EOEOEA单体中的任意一个都会使制品的断裂伸长率降低。3.利用本文设计的成型模具以及另一个简易的模具,采用可视化的手段,记录分析了制品的整个成型过程,对缺陷成形的机理进行了分析,并提出了改进办法即改变充模方式、对光源照射头进行改进能够完全消除这些成性缺陷,得到成型质量较好的制品。4.对制品进行了一系列的检测(流道的完整性、亲水性、透光性),发现用本文的方法制得的芯片流道完整性好、制品表现为亲水、且透光性能良好。用COMSOL Multiphysics仿真软件对芯片模型进行了仿真模拟分析,得出了能够在流道内能够生成液滴的工艺参数,用模拟得出的工艺参数对封接好的芯片进行了功能性的实验验证,验证了通过本文的方法自制的微流控芯片可以生成液滴。
祝颖丹[3]2002年在《真空注射成型工艺的研究》文中研究指明真空注射成型工艺(简称VIMP)是一种制备大型、加筋异型、几何形状复杂构件的复合材料液体模塑成型新技术。VIMP优越的工艺性能使其成为当今国际上炙手可热的高性能低成本复合材料制造技术。本文在国家863项目的资助下，系统地研究了VIMP树脂体系、不同成型方法、树脂快速分配系统的优化设计并进行了成型过程的计算机模拟。 文中首先根据VIMP对树脂体系的要求，对VIMP用不饱和聚酯树脂体系的动力学和流变学性能进行了研究，确定了最佳低收缩添加剂的含量；对高渗透介质型和沟槽型VIMP开展了实验研究，通过可视化实验优选出较好的高渗透介质，确定了引流槽的宽度、深度和槽间距及主槽的槽间距等工艺参数并进行了优化；对影响充模过程的各种因素进行了详细的讨论，并以模型船和夹芯面板的制作为实例描述了两种VIMP的成型过程；在实验的基础上，建立了二维渗漏模型，采用控制体有限元法对高渗透介质型VIMP进行了成型过程的计算机模拟计算，通过充模时间和流动前峰的计算值与实验结果的比较，验证本文所采用的数学模型和数值方法的正确性，其结果对实际生产具有一定的理论指导意义。 论文的研究工作致力于开发具有独立自主知识产权的专有技术，主要解决了大型结构件、功能件的低成本快速成型工艺VIMP的树脂快速分配系统的优化设计问题，这对促进复合材料在车用领域的产业化应用有重要的意义；同时VIMP技术具有广泛的应用前景，研究成果还可以推广应用于航空航天、建筑以及国防军工等领域。
王博[4]2006年在《聚合物模塑成型冷却过程中温度场和应力场的数值模拟》文中研究说明随着流变学、传热学理论和热应力理论研究的深入，现代优化理论的出现，伴随着计算机的高速发展，塑料成型过程中以前无法解决的实际问题和十分复杂的边界条件，例如材料的热物性参数随温度而变化等问题，现在采用数值解法求解和分析问题。数值解法可以处理各种复杂的边界条件及非线性问题，如塑料成型过程中的热传递、热应力、制品的应力分析等。 本文利用高分子材料学、传热学、流变学和计算机图形学等基本理论，建立了模塑成型冷却过程中温度场和应力场的物理和数学模型，通过对空间域和时间域的离散化，运用有限差分的数值方法，构造出有效的有限差分解，实现成型冷却过程的动态仿真分析，从而对聚合物成型冷却过程的认识，从宏观进入微观、从定性进入定量、从静态进入动态，为控制制品成型过程获得最佳的产品提供科学依据及分析手段。总结如下： 1．根据传热学中能量守恒原理，对大平板制件和圆柱制件分别建立直角坐标系和柱面坐标系，从而分别推导出相应的无内热源的一维非稳态热传递控制方程。 2．由于高分子材料的材料物性：聚合物的导热系数λ、密度ρ、比热c有着很高的温度依赖性，所以材料在其非稳态温度场中有着变物性的特点。为了引入变物性参数，我们把它们的温度依赖性曲线用n段直线拟合，获得n段
王林富[5]2015年在《汽车内饰件SRIM发泡模具设计技术研究》文中研究表明使用SRIM发泡工艺生产汽车内饰件时,会存在诸多问题,而解决问题的关键在于模具的设计。本文依托某汽车内饰制造企业,对汽车内饰件SRIM发泡模具的设计问题进行了探讨和研究,具体如下：(1)总结企业在生产中遇到的主要问题,分析问题产生的原因并提出解决方法；由于模具是解决问题的关键,因此针对性的提出了模具设计制造一体化解决方案,并指出模具的设计要点和模具设计关键技术。(2)充模流动分析：阐述了SRIM充模流动的理论基础,并使用Moldflow软件对SRIM发泡熔体的充模过程进行了模拟,得到了气穴、填充时间等结果；对模拟结果进行了详细分析,根据分析得出的制品缺陷信息,对模具型腔结构进行了优化。(3)温控系统的优化设计：对模具温控系统进行了初步设计,并基于ANSYS对模具的加热过程进行了仿真,得到了模具的温度分布信息,根据实际模温的检测结果验证了仿真结果的准确性；应用正交实验法定量的探讨了管道参数对模具加热效率和型腔温差的影响,并得到了最优管道参数组合；根据所得的结论,对某模具凹模的管道空间布局进行了设计和优化。(4)模具设计其他关键问题：针对SRIM发泡工艺的特点,阐述了制件的设计要点；对发泡模具和吸型模具的工作尺寸的计算方法进行了探讨,并分别计算了发泡模具、吸型模具的工作尺寸,以保证模具的尺寸精度并确保表皮与凹模尺寸的匹配；最后对发泡模具其他关键结构进行了设计和探讨。以上工作内容,可为同类模具的设计开发提供有力指导。
刘洪政[6]2007年在《VARTM在风电外壳夹芯复合材料中的研究和应用》文中指出近年来，先进树脂基复合材料以其优异的综合性能在风能、飞机、航空航天等高新技术领域已得到了大量的应用，这是因为复合材料具有诸多金属材料无法比拟的优点，如重量轻、可设计、耐腐蚀、有利于降低噪音污染等。随着科学技术的发展，人们制造复合材料的技术和工艺也在不断发展进步，从起初的手糊工艺到现在的RTM、VARTM、SCRIMP、RFI等复合材料成型技术，人们在追求高性能的产品的同时也在开发新的复合材料成型技术。而本论文研究的是国外流行的真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺，真空辅助树脂传递模塑(VARTM)技术就是一种先进的制造技术，它是属于新型的大型复合材料制件的低成本液体模塑成型技术，是RTM工艺的一种类型。它主要利用真空负压排出纤维中的气体及实现树脂对纤维的浸渍。与向手糊等工艺相比，其产品成型快、环保、低成本、性能好、高效率、机械性能好、低空隙等优点。本课题主要研究的是夹芯复合材料的VARTM工艺在风力发电外壳的应用。课题首先在实验室进行模拟，小实验确定VARTM工艺，通过对不同的树脂的时间测试，比较不同树脂在夹芯复合材料中的流动渗透性，比较不同树脂纯玻璃纤维复合材料中的流动渗透性，比较树脂在不同夹芯结构中的流动渗透性，不断改进实验方案，最终确定工艺的铺层方法和树脂的选用，以及夹芯材料的结构，从而控制树脂在模具中的流动、充模和浸润的规律，以求各参数的恰当平衡，从而达到生产的目的。同时在实验过程中，还对实验过程中的不同复合材料测试了其主要的性能，尤其是弯曲性能和压缩性能，在测试中结合声发射技术，比较分析了不同树脂的夹芯复合材料的弯曲性能和压缩性能，比较分析了不同树脂的玻璃纤维复合材料的弯曲性能，分析夹芯复合材料和纤维复合材料的破坏原理和破坏因素，然后反馈到试验中进行改进。根据实验室对VARTM工艺的增强材料、树脂选择、铺层方式、夹芯结构的最终确定，以及性能的分析，最后在工厂成功完成风电外壳的制造。
梅启林, 冀运东, 陈小成, 黄志雄[7]2014年在《复合材料液体模塑成型工艺与装备进展》文中进行了进一步梳理本文介绍了复合材料液体模塑成型技术(LCM)的发展历程,对发展过程中出现的一些具有代表性的工艺方法,包括树脂传递模塑(RTM)、真空辅助树脂传递模塑(VARTM)、树脂浸渍模塑(SCRIMP)、树脂膜渗透(RFI)、结构反应注射模塑(SRIM)和脉动灌注(PP)等的技术特点、研发现状及装备发展进行了回顾和总结。并对液体模塑成型工艺的发展趋势进行了展望,认为复合材料液体模塑成型工艺未来将向整体化、自动化、数字化和智能化的方向发展。
柳承德[8]2008年在《轿车保险杠气辅成型技术实用化研究》文中认为轿车保险杠属于大型结构件,本文采用内部和外部(表面)气体辅助注射成型技术相结合的方式来进行成型。自行设计了外部气体注射元件,并对内部气体注射元件和压力控制系统进行了优化设计。在轿车保险杠气辅成型常见缺陷研究中,主要对“气指”缺陷和翘曲变形进行了研究。利用数值模拟技术对传统注射成型和气辅成型进行了比较,同时对制件及模具的设计和工艺参数进行了优化。在轿车保险杠气辅成型的制件和模具设计中,对壁厚、圆角、注气点、气道开设、排气机构,加强筋,凸起部分等关键结构进行了优化设计。根据上述研究成果,在轿车保险杠气辅成型实用化研究中,设计了气体辅助注射成型轿车保险杆的成型模具。
李永梅[9]2005年在《大型复杂构件注射成型模具冷却系统分析研究》文中进行了进一步梳理随着近代工业的飞速发展,塑料制品用途日益广泛。注射模塑是塑料加工中重要的成型方法之一,但是在模具生产过程中总是存在着众多的缺陷,据统计至少60%的制件问题可以归因于模具冷却系统设计不恰当。更为重要的是,在注射过程中,冷却时间占整个成型周期的80%左右,因此冷却系统设计的好坏对生产效率的高低也起至关重要的作用。过去人们主要通过反复修模、试模才能达到比较好的效果。在时间就是效益的今天,早期的设计方法已不能满足市场的需求,人们需要采用新的方法来设计模具尤其是模具的冷却系统,CAE技术的出现能够满足人们的愿望。本文利用CAE分析软件MPI4.0(Moldflow Plastics Insight 4.0)对洗衣机筒、平衡环和汽车门板的冷却系统进行了优化设计。文中概述了注塑模具的基础知识; CAE技术在模具设计中的应用;冷却系统设计的基本知识;Moldflow软件的用途,以及用此软件进行冷却优化分析的过程;最后利用MOLDFLOW对5kg洗衣机筒、平衡环和汽车门板进行了冷却优化分析,其中对洗衣机筒做了重点研究,共设计了叁个冷却方案,通过对比从中选择了一最佳冷却方案,并最终通过试模取得比较好的冷却效果,比同类产品的冷却效率提高了26.2%,原来的冷却不均匀现象基本消除。接着又用MPI/COOL对汽车门板和洗衣机的下平衡环冷却系统进行了优化分析,使得平衡环的冷却效率提高了21.4%,汽车门板的生产周期比其它同类产品少20s。通过这叁次试验证明了应用CAE技术的直接好处就是能预先分析模具冷却系统设计的合理性,随时修改,省时省力,减少试模、修模次数和模具报废率,缩短模具设计制造周期,提高生产效率和产品质量,减少废品,降低成本,增加经济效益。因此在时间就是效益的今天,借助CAE手段是尤为重要的。
朱小刚[10]2007年在《DCPD反应注射成型工艺研究及模具开发》文中进行了进一步梳理双环戊二烯(简称DCPD)是一种具有很大应用潜力的新型塑料材料，在汽车制造、家用电器、建筑等行业有典型应用。本文结合DCPD汽车门板反应注射成型模具的开发，对DCPD—RIM的工艺进行了研究，为工程实际应用提供技术支持。工艺过程不但影响制件的质量和生产效率，也是模具设计的重要基础，因此进行工艺过程分析很有必要。本文对整个DCPD—RIM工艺过程中的关键过程进行了较详细的研究，主要完成了以下工作：首先对整个DCPD—RIM工艺流程进行了分析，总结出了整个工艺流程中的两个关键过程，即充模过程和冷却过程，指明了整个工艺研究的重点。然后应用CAE软件moldflow对充模过程进行了模拟，得到了有关充模流动方面的许多结论，包括浇口设计和气泡问题。应用ansys对冷却过程进行了模拟，得到了许多有关模具冷却方面的有价值的相关结论。最后在前面研究成果的基础上总结出了有关的DCPD—RIM模具设计的特点，并且应用CAD软件Pro／E完成了模具的叁维设计。
参考文献：
[1]. 反应注射成型模塑的计算机模拟[D]. 仇勇辉. 西安科技大学. 2003
[2]. 微流控芯片UV光固化微注射成型的实验研究与模拟[D]. 康维嘉. 北京化工大学. 2017
[3]. 真空注射成型工艺的研究[D]. 祝颖丹. 武汉理工大学. 2002
[4]. 聚合物模塑成型冷却过程中温度场和应力场的数值模拟[D]. 王博. 四川大学. 2006
[5]. 汽车内饰件SRIM发泡模具设计技术研究[D]. 王林富. 南京理工大学. 2015
[6]. VARTM在风电外壳夹芯复合材料中的研究和应用[D]. 刘洪政. 东华大学. 2007
[7]. 复合材料液体模塑成型工艺与装备进展[J]. 梅启林, 冀运东, 陈小成, 黄志雄. 玻璃钢/复合材料. 2014
[8]. 轿车保险杠气辅成型技术实用化研究[D]. 柳承德. 吉林大学. 2008
[9]. 大型复杂构件注射成型模具冷却系统分析研究[D]. 李永梅. 天津大学. 2005
[10]. DCPD反应注射成型工艺研究及模具开发[D]. 朱小刚. 南京理工大学. 2007
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