聚合物熔體繞環(huán)形型腔充型流動特性的可視化研究.pdf

1、隨著高分子材料科學(xué)的發(fā)展，注塑制件在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越廣，對注塑制件的質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格，困氣成為導(dǎo)致塑件出現(xiàn)缺陷的主要原因之一。注塑過程中的困氣會導(dǎo)致制件出現(xiàn)熔接痕、眼紋、料花、亮印、焦痕等缺陷，在透鏡、面窗等三維曲面制件的注塑成型中困氣成為影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。目前關(guān)于聚合物在注塑成型過程中困氣產(chǎn)生的動態(tài)過程和機(jī)理尚不清楚。本文針對這一現(xiàn)狀，利用課題組前期自行開發(fā)的超聲振動輔助注射成型可視化實(shí)驗(yàn)裝置，對聚丙烯(PP)熔體在環(huán)形

2、型腔內(nèi)的充型流動過程進(jìn)行可視化實(shí)驗(yàn)研究，直接觀察熔體在型腔內(nèi)的流動特性并分析困氣形成過程和機(jī)理，探討注射工藝參數(shù)、模具結(jié)構(gòu)以及超聲振動對注塑成型過程中困氣現(xiàn)象的影響。
　　本文以厚度為3.5mm的環(huán)形塑件為研究對象，利用可視化注塑模具對PP熔體在不同注射速度下充填環(huán)形型腔的流動過程進(jìn)行觀察和記錄，結(jié)合型腔內(nèi)熔體前沿的形狀和流動速度的變化，分析注射速度對熔體繞環(huán)形型芯充型流動特性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，低速注射時熔體的流動速度穩(wěn)定，高

3、速注射時熔體的流動速度在填充后期出現(xiàn)驟降，注射速度對熔體流動前沿的變化也有一定的影響。
　　為了直觀觀察注塑過程中困氣形成的動態(tài)過程，對成型環(huán)形制件的模具鑲塊進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的模具鑲塊型腔為帶有凸臺的環(huán)形型腔，環(huán)形溝槽深度為3.5mm，凸臺深度為1mm。通過可視化實(shí)驗(yàn)分析注塑工藝參數(shù)對型腔內(nèi)熔體困氣的影響情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提高注射速度能顯著的改善環(huán)形制件成型過程中的困氣缺陷，提高模具溫度和熔體溫度對困氣的影響作用與注射速度有關(guān)，