江西省科技支撑计划项目(20122BBE500044) 作品数:19 被引量:67 H指数:6 相关作者: 辛勇 刘东雷 曹文华 张平生 吴辉 更多>> 相关机构: 南昌大学 南昌航空大学 九江学院 更多>> 发文基金: 江西省科技支撑计划项目 国家自然科学基金 江西省自然科学基金 更多>> 相关领域: 化学工程 更多>>
复杂厚壁汽车塑件精密成型工艺优化研究 被引量:11 2013年 以塑件最小体积收缩量为优化目标,以模具温度、保压时间、保压压力和熔体温度为优化变量,采用BOX(Box-Behnken Design)二阶响应曲面法,结合方差分析技术,建立了高适配性体积收缩响应面优化模型,进而优化得出了最优工艺参数组合,通过计算机辅助工程(CAE)分析与成型实验验证,验证表明塑件的体积收缩量减少约8%左右,满足塑件高精确装配要求,证明了研究工艺优化技术方法的可行性和可靠性。 王章生 辛勇 刘东雷关键词:响应曲面法 方差分析 基于随形冷却技术的医用针筒注塑模具设计 被引量:7 2015年 针对大长径比的深腔薄壁医用针筒的结构特点,进行了模具冷却系统、浇注系统、脱模机构及排气系统的分析,设计出了一副结构新颖、实用的针筒注塑模具。采用的双螺旋随形冷却水路可以有效地调控模具型腔温度,冷却效率高,温度场分布均匀,针筒冷却收缩均匀,壁厚一致。经生产验证,该模具结构合理可靠,所成型的针筒塑件满足使用要求。 张美丽 辛勇关键词:注塑模具 恒温不可压缩熔体注塑充模取向应力-形态关系模型理论 被引量:1 2014年 研究了复杂物理场作用下恒温不可压缩熔体注射充模取向-形态关系模型理论。针对恒温不可压缩熔体缠结大分子链单体在注塑充模过程中的无轨形变特性,建立了以等效末端距矢量(end-to-end vector,ETEV)为核心的聚合物充模流动诱导取向物理模型;基于不可逆热力学与连续介质力学理论,研究得出了与胡克定律具有类似形式的缠结大分子链单体取向形变模型,进而得出了恒温不可压缩聚合物充模取向应力-形态关系线弹性理论模型;研究了聚合物充模取向的高弹形变特性,引入Langevin模型以表征大分子链单体相关参量与微元体积之间的定量关系,得出了理论上等价、适配性更高的聚合物充模取向应力-形态关系高弹性理论模型;研究了相关理论模型的结构特点与物理性态,并与经典KBKZ模型进行了比较,说明了该模型对表征相关聚合物充模取向工程问题具有较好的适配性与科学性。 刘东雷 曹文华 辛勇 孙玲关键词:注射成型 分子动力学模拟温度对PE–LD零剪切黏度的影响 被引量:1 2017年 采用分子动力学方法模拟分析温度(375~550 K)对低密度聚乙烯(PE–LD)零剪切黏度的影响,通过Material Studio 8.0软件构建分子"位能模型",施加原子水平模拟研究凝聚态优化的分子力场(COMPASS)力场,经过几何优化、退火处理和动力学弛豫后,运行NPT系综的动力学模拟,进行数据处理。结果表明,PE–LD熔体的黏度随温度升高呈指数递减。从分子链自扩散和自由体积来分析其机理,结果显示,温度的升高,加剧了分子链之间的运动,减少了分子间的缠结,增大了熔体的自由体积,减少了分子间的内摩擦,从而导致黏度下降。 吴辉 辛勇关键词:低密度聚乙烯 自扩散 自由体积 随形冷却对车灯壳注塑成型翘曲变形影响分析 被引量:6 2014年 冷却系统的设计在注塑模具中非常重要,它关系到制品的冷却效率和成型质量。传统冷却水道通常为简单直行管道,冷却效果不理想。激光3D打印技术的出现使注塑模具随形冷却结构的制造成为现实。以某车灯外壳为例,设计了随形结构的冷却系统。利用有限元分析软件ANSYS瞬态热分析对比了直行与随形冷却设计的冷却效率和模腔温度场分布结果,同时使用模流分析软件Moldflow对比分析了两种冷却方案中制品的翘曲变形。结果表明,随形冷却设计使模腔表面温度场分布更均匀,且能更快速调控模具温度,缩短了注塑成型周期;更重要的是可大大降低制品的翘曲变形。 朱宏峰 辛勇关键词:温度场分布 翘曲变形 厚壁透明制品成型工艺优化 2014年 研究了实心超厚壁的透明制品的成型工艺技术,以塑件最大体积收缩率为优化目标,计算工艺参数为保压压力、熔体温度、总冷却时间、注射时间和模具温度,在三维流动分析的研究基础上,进行了制品缺陷的CAE分析,通过采用正交实验法,进行均值分析、极差分析及方差分析,并结合数据处理系统(DPS)数据处理技术,得出了最优工艺参数组合及各成型工艺参数对收缩变形影响的主次关系及影响程度。CAE分析与试验结果表明,塑件的体积收缩率减少4.2%左右。 刘杰 辛勇关键词:厚壁制品 正交实验 体积收缩率 注射保压过程中O_2/N_2分子在PMMA熔体内部的扩散行为 被引量:2 2016年 研究了注射成型保压过程中,不同工艺条件下O_2/N_2混合气体在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物内部的扩散行为。针对注射成型工艺特点,将注射保压阶段的低分子扩散简化为不同温度条件下的准静态扩散行为;建立了包含O_2/N_2气体和10条聚合度为10的全同立构PMMA链团的扩散映射模型。经能量最小化及退火算法实现了扩散模型的能量初始化;基于COMPASS力场,实现了O_2/N_2混合气体在PMMA熔体内部扩散的分子动力学模拟实验。结果表明,O_2和N_2的扩散系数均随温度的升高而增大,且同一温度下,O_2比N_2更容易扩散;不同温度下O_2和N_2的均方位移函数(MSD)对数lg(MSD)与时间对数lg(t)关系曲线的斜率(n)都接近于1,符合Einstein扩散机制。 赵印宝 辛勇关键词:注射成型 保压 分子动力学 汽车后灯壳翘曲分析与模具反变形技术研究 被引量:14 2012年 基于CAE模流分析技术,对汽车后灯壳进行了注射成型模流分析的数值仿真计算,并对后灯壳进行了现场跟踪测量。结果表明,得出的后灯壳翘曲残余变形仿真计算结果与测量值基本吻合,误差在50%以内。结合所制定的反变形方案,在这个仿真模型的基础上,对后灯壳注射成型时的反变形量进行了数值仿真优化,与无反变形量的注射成型相比,最优方案可使翘曲变形量减少90%以上。反变形技术可为注射成型时翘曲变形的控制、模具及工艺设计的选择和预留变形量的确定等提供可靠依据。 涂恒强 辛勇关键词:模流分析 反变形 注射成型聚合物充模取向应力场模型化理论研究:考虑熔体的可压缩性 被引量:6 2014年 研究复杂流场条件下恒温可压缩聚合物熔体注射充模流动取向应力场数学模型理论。针对缠结大分子链单体在成型充模过程中的无规形变特性,基于简化与假设,建立以缠结大分子链单体等效末端距矢量(End-to-end vector,ETEV)为核心的恒温可压缩聚合物充模取向物理模型;基于不可逆热力学与统计力学理论,推导得出大分子链单体流动取向应力形变模型;引入自由体积理论,阐明微元变形前后当量体积比率J与微元Finger应变张量-1C之关联性,进而得出恒温可压缩聚合物充模取向应力-应变'伪高弹'模型;研究聚合物微元的取向拉伸比λ与形变历史的相关性,得出非线性取向应力-形变关系模型,进而得出与经典K-BKZ模型具有一致形式的'伪高弹'积分模型;研究相关模型的物理性态,结果表面相关模型对表征相关聚合物充模取向工程问题具有较好的适配性与科学性。 刘东雷 曹文华 辛勇关键词:注射成型 应力场 基于实验设计法的圆筒形薄壁件注射成型收缩预测 2014年 论述了基于实验设计法(DOE)建立圆筒形薄壁件注射成型收缩预测模型。通过部分析因设计(FFD)初步筛选出对圆筒薄壁塑件垂直方向上的收缩影响最为显著的4个工艺参数:模具温度、保压时间、保压压力以及熔体温度;运用中心复合设计(CCD)以及有限元模拟建立非线性数学预测模型,并对该模型进行了理论分析以及工程试验。结果表明,该模型可以以足够精度用于预测圆筒形薄壁件收缩,可达到提前纠正产品尺寸参数从而得到更好的制品品质,避免多次试模。 袁甘林 辛勇关键词:注射成型