气辅注塑结晶型塑料制品冷却时间的确定

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1、第32卷第7期塑料工业2004年7月CHINAPLASTICSINDUSTRY·23·气辅注塑结晶型塑料制品冷却时间的确定X3徐燕君,刘廷华,黄　锐(四川大学高分子科学与工程学院,四川成都610065)　　摘要:针对气辅注塑结晶型塑料制品的特征对其冷却模型进行了简化,并通过精确分析解法和积分近似解法相结合对该模型进行了推导求解,得出了气辅注塑结晶型塑料制品在冷却过程中的温度场分布和冷却时间,对实际生产过程有一定的指导作用。关键词:气辅注塑;结晶型塑料;冷却+中图分类号:TQ3201662　　　文献标识码:B　　　文章编号:1005-5770(2004)07-0023-03D

2、eterminationofCoolingTimeofGAIMProductsofCrystallinePlasticsXUYan2jun,LIUTing2hua,HUANGRui(CollegeofPolymerSci1andEng1,SichuanUniversity,Chengdu610065,China)Abstract:OnthebasisofGAIM,theauthorputsforwardasimplifiedcoolingmodelforGAIMproductsofcrys2tallineplastics,makestheoreticalderivation

3、withcombinationofprecisionanalysissolutionandintegral2approxima2tion,givesthetemperaturedistributionsinthesolidandliquidphasesandtherequiredcoolingtime,beingtheoreticalthesisguidingtheindustrialproduction1Keywords:GAIM;CrystallinePlastics;Cooling　　气辅注塑(GAIM)作为一种新型的注射成型工该成型工艺及制品的特点对模型进行一些必要

4、的假艺,近几年已在国外得到广泛的应用;国内的使用也设。越来越多。其原理是利用压力相对低的惰性气体代替1)气道部分视为壁厚均一;2)气道部分外,制传统模塑过程中型腔内的部分树脂来保压,使制品的品的其它部分亦视为壁厚均一;3)气道中气体部分成型性能更加优良。气辅注塑克服了传统注塑和发泡视为绝热;4)充模视为等温过程,料温均一;5)塑成型的局限性,可以缩短成型周期、提高制品性能和件与模壁间无任何热阻存在,塑件表面温度等于模壁降低成本。温度,且保持均一;6)传热仅沿塑件厚度方向进行;　　在注塑过程中,用于冷却塑件的时间约占总周期7)塑件冷却过程中,固液两相密度不变;8)忽略由的80

5、%,冷却时间的长短直接关系到塑件生产的效于固液两相容积变化而引起的对流,固液两相的热传率和质量。冷却时间太长,会降低生产效率;冷却时递仅为纯导热;9)凝固发生在某一温度,固液两相间太短,脱模温度过高,会引起塑件变形或挠曲,从被一个明确的界面所分离;10)由于注塑件冷却过程而影响塑件质量。注塑件冷却时间的确定,对提高生时间不长,且塑料的导热系数不大,因而假设在注塑产效率,保证塑件质量是十分重要的。在气辅注塑工中心熔体的温度一直保持恒定的初始温度。艺中,由于去除了较厚部位芯料,可缩短50%的冷112　模型简化却时间。气辅注塑应用的日益广泛促进了对这一工艺　　由于经过良好设计的气

6、辅注塑制品的壁厚一般比过程的不断研究,如何合理地确定气辅注塑结晶型塑较均匀,因此把这一类制品划分成两个部分来分别确料制品的冷却时间对生产过程有一定的指导意义。定其冷却时间:气道部分和非气道部分。[1～6][7,8]1　模型的建立与求解113　气道部分的模型建立与求解111　基本假设11311　模型的建立　　在开始计算气辅注塑制品冷却时间之前,需根据　　气道的设计在气辅注塑制品设计中很关键,图1X联系人028-85403513作者简介:徐燕君,男,1979年生,在读硕士,研究方向为高分子材料加工装备及模具优化设计。scuxu@1631com©1995-2005Tsinghua

7、TongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.·24·塑　料　工　业2004年[9]为常见的气道形状设计。气体由于能很好地传递压力,故在气道中总是沿着温度最高、熔体粘度最低的中心部位前进。一个设计合理的气辅注塑制品应能使气体在气道中很好地分布,使中空部分的壁厚均匀,气体不渗入制品的薄壁部分。图3　注塑平板冷却的数学模型Fig3Mathematicalmodelofcoolingforinjection2mouldedplate　　液相方程:25Tl15Tl2=,t>0u(