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1、复合材料学报第21卷 第5期 10月 2004年ACTAMATERIAECOMPOSITAESINICAVol121No15October2004文章编号:100023851(2004)0520068206利用TAGUCHI方法优化纤维增强PA66注塑熔接线拉伸性能3刘春太,申长雨(郑州大学橡塑模具国家工程研究中心,郑州450002)摘 要:针对纤维增强PA66(Zytel70G33L),利用Taguchi方法设计了L9实验矩阵,并采用标准变量分析方法,分析了注射压力、熔体温度、注射流率和保压压力等工艺因素对具有熔接线和无熔接注塑件拉伸强度
2、的影响,预测最优的拉伸强度和工艺条件。研究表明:在所选择的工艺因素中,对熔接线强度影响程度依次为熔体温度(F=70198%)、保压压力(F=14112%)、注射速度(F=13114%)和注射压力(F=0182%)。在优化工艺组合下熔接线强度提高了20%～50%,所预测熔接线的最优拉伸强度为156144MPa,与具体实验值164198MPa符合得较好。关键词:注塑成型;纤维增强;熔接线;Taguchi法中图分类号:TB332文献标识码:AUSINGTAGUCHIMETHODSTOOPTIMIZETHEWELDLINESTRENGTHININJE
3、CTIONMOLDEDSHORT2FIBER2REINFORCEDPA663LIUChuntai,SHENChangyu(NationalEngineeringResearchCenterforAdvancedPolymerProcessingTechnology,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450002,China)Abstract:AnL9experimentalmatrixdesignbasedonTaguchimethodwasconductedtooptimizethetensilestrengthof
4、injection2moldedglassfiber2reinforcedPA66(Zytel70G33L)withandwithoutweldlines.Basedonastandardanalysisofvariance(ANOVA),ithasbeenfoundthattherelativesignificanceofeachfactorontheweldlinestrengthisarrangedindecreasingorderofmelttemperature(F=70198%),packingpressure(F=14112%)
5、,injectionvelocity(F=13114%)andinjectionpressure(F=0182%).Undertheoptimumfactorslevels,thepredictedoptimumtensilestrengthis156144MPaandingoodagreementwiththeconfirmativeexperimentalresult1641987MPa,whiletheweldlinesarestrengthenedapproximatelyby20%～50%.Keywords:injectionmol
6、ding;short2fiber2reinforced;weldline;Taguchimethod[3,4] 在注塑成型过程中,当采用多浇口或型腔中存性有关,依赖于材料特征和工艺条件。在孔洞、嵌件、以及制品厚度尺寸变化较大时,塑对于纤维增强注射成型制件(图1),在熔接料熔体在模具内会发生两个方向以上的流动,当两线区域,在整个厚度方向上,部分纤维取向平行于股熔体相遇时,就会在制品中形成熔接线(Weld熔接线方向,而在非熔接线区域是典型的表层———line)。中心结构,表层纤维取向平行于流动方向,而在中熔接线的性质主要由熔体流动前沿的流变状态
7、心,纤维取向垂直于流动方向,中心层的比例随制[5][1,2]件厚度的增加而增加。Meddad对玻璃纤维增强和分子聚集态结构所决定,凡影响分子链缠的PA66中的熔接线研究中发现,在大约占厚度的结、结晶取向和分子热作用的因素都会影响到熔接10%的中心层,纤维取向接近于垂直流动方向,在线的强度。这些因素都和熔接线形成过程中分子活大约150um厚的表层,纤维取向是随机的;而在收稿日期:2003208222;收修改稿日期:2003211212基金项目:国家杰出青年科学基金项目(10225211);河南省自然科学基金项目(2003430207)通讯作者:
8、刘春太,博士,教授,主要从事注塑模CAE技术的研究 E2mail:ctliu@zzu.edu.cn©1995-2005TsinghuaTongfangOptical
