精密注射成型若干關(guān)鍵問題的研究.pdf

1、近年來，“精密化、高效化、輕薄化”作為未來注射成型技術(shù)發(fā)展的方向得到了廣泛的研究。本文中研制了一套用于精密注射成型可視化研究的裝置，建立了精密注射成型中一模多腔“H”型流道中不平衡充填現(xiàn)象的流動(dòng)模型，利用可視化技術(shù)從熔體流動(dòng)行為和溫度參數(shù)分布兩方面直觀且全面的揭示了不平衡充填現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理。提出了一種采用超磁致伸縮材料制作前端控制式超高速注射成型的新方法，研制了高速精密注射機(jī)專用的磁致伸縮位移傳感器。研究中開展的主要工作如下：
　

2、　 1.注射充?？梢暬瘜?shí)驗(yàn)平臺(tái)的研制及應(yīng)用
　　 研制了一套注射充?？梢暬瘜?shí)驗(yàn)裝置。利用該可視化裝置研究了注射速度及重力作用對(duì)于熔體流動(dòng)行為的影響。觀察并記錄了典型成型缺陷產(chǎn)生過程，包括噴射與蛇形流動(dòng)、縮痕、氣泡等，提出了解決這些成型缺陷的方法。
　　 2.建立一模多腔不平衡流動(dòng)理論模型，運(yùn)用可視化及CAE模擬技術(shù)揭示不平衡充填現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理
　　 建立了“H”型流道中由于熔體截面溫度分布不勻而造成不平衡流動(dòng)的

3、熔體流動(dòng)模型，指出剪切生熱對(duì)于流道中熔體截面溫度分布的影響明顯，不均衡的溫度分布結(jié)果是造成不平衡充填的最終原因。利用“H”型流道中熔體充填過程的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)可視化實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及熔體溫度參數(shù)變化結(jié)果直觀而全面揭示了充填不平衡現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理。提出了一種不修改模具流道結(jié)構(gòu)就可明顯改善不平衡充填結(jié)果的“兩步注射法”。研究結(jié)果為完善一模多腔不平衡充填過程的CAE模擬提供了依據(jù)。
　　 3.提出一種基于超磁致伸縮材料的超高速注射成型新方法

4、>　　 為解決傳統(tǒng)超高速注射成型中螺桿作為執(zhí)行元件在高應(yīng)答性和控制精度上的局限，提出了一種通過在注射螺桿前端設(shè)置一個(gè)具有高響應(yīng)速度、可靈敏控制的噴嘴，注射之前關(guān)閉噴嘴，預(yù)先對(duì)熔體進(jìn)行壓縮，通過控制噴嘴開關(guān)狀態(tài)和開啟量來釋放熔體實(shí)現(xiàn)超高速注射的新方法。引入稀土超磁致伸縮材料來制作具有高響應(yīng)速度、可靈敏控制的電磁閥，用于控制噴嘴的開關(guān)狀態(tài)和開啟量大小。這種基于超磁致伸縮材料的超高速注射新方法在國內(nèi)外文獻(xiàn)中沒有報(bào)道。
　　 4.前端

5、控制式超高速注射成型關(guān)鍵部件的研制及相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究
　　 提出了可控噴嘴用超磁致伸縮微位移驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)理論和方法，通過理論分析計(jì)算優(yōu)化了驅(qū)動(dòng)線圈和控制電路的設(shè)計(jì)。發(fā)明了一種基于杠桿原理將多級(jí)杠桿疊加的位移傳遞和放大機(jī)構(gòu)，制造了超磁致伸縮位移驅(qū)動(dòng)器實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。
　　 采用不同材料對(duì)前端控制式超高速注射成型中噴嘴開啟量、注射壓力、注射速度之間的關(guān)系進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在壓力恒定的條件下，可通過控制噴嘴開啟量大小獲得不同的注射

6、充填速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為探索超高速注射成型規(guī)律，建立相應(yīng)的控制方法提供了基礎(chǔ)。
　　 5.磁致伸縮位移傳感器的研制及性能研究
　　 研制了精密注射機(jī)專用的高精度磁致伸縮位移傳感器。在現(xiàn)行高速精密注射機(jī)上分別將磁尺和電子尺用于注射機(jī)螺桿位移測(cè)量，針對(duì)螺桿預(yù)塑化量、螺桿轉(zhuǎn)速、注塑速度和熔體背壓四個(gè)相關(guān)工藝參數(shù)設(shè)定不同參數(shù)值采用正交實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，磁尺相對(duì)于電子尺具有更高的計(jì)量精度，并能得到更高的制品重量重復(fù)精度。磁尺受