微结构注塑制品成型工艺及充填行为研究.pdf

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1、Athesis(dissertation)submittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterProcessingparametersandfillingbehaviorinMicro-injectionmouldingproductsBy：QiaoliJiangSupervisor：Prof．QianLiMaterialsProcessingEngineeringSchoolofMaterialsScienceandEngineeringZhengzhouUniversityApril2014

2、原创性声明lIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII㈣Y2546426本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。■叶一一，学位论文作者：淖可否冈固日期：加件年6月5目学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关

3、部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：i蒋T百丽日期：20烨年占月5日摘要微注塑成型工艺是微注塑成型技术的核心内容之一，它不仅为成型制品的质量提供了技术保障而且为验证成型理论及微模具的设计加工提供了技术依据。然而，由于微注塑成型制品结构和尺寸的微型化，成型过

4、程中熔体在微流道中表现出的流动特性不同于宏观尺寸下的充模流动，这使得传统注射成型中的工艺参数设置也不再完全适用于微注塑成型，因此，进一步研究微注塑成型工艺特性，探讨微型腔中熔体的流动状态及充填规律，将对微注塑制品的加工与应用具有非常重要的意义。本文采用等规聚丙烯(iPP)为原料，以微结构制品为研究对象，在综合考虑微结构注塑制品尺寸、结构以及成型工艺特点的基础上设计了微注塑成型模具，系统研究了模具温度、注射速度、熔体温度三个工艺参数对微结构注塑制品充填质量的影响规律，并对其成型工艺进行了优化，另外探究了不同注射速度下微结构制品充填过程中微圆柱流

5、动前沿的形态演化规律及其充填性能。主要工作及结论如下：1．设计了微结构制品的成型模具。模具采用主体结构和镶块结构相结合的模式，镶块的微圆柱区域采用“三明治”镶拼结构设计，不但增加了微圆柱型腔的排气能力，而且提高了塑件的充填性能。基于CAE技术优化了模具的浇口位置及尺寸。2．基于正交试验设计方法深入研究了模具温度、注射速度和熔体温度三个工艺参数对不同特征尺寸微结构制品成型质量的影响规律。其极差分析、方差分析结果基本一致。工艺参数对距浇口最远排微圆柱的平均充填高度指标的影响规律为：注射速度>熔体温度>模具温度；对微圆柱周边是否产生飞边指标的影响规

6、律为：模具温度>注射速度和熔体温度。最佳的工艺水平组合为：模具温度80。C，注射速度400mm／s，熔体温度280℃。3．采用单因素实验深入探究了不同注射速度下微结构制品的充填行为，实验结果发现：距浇口最近一排微圆柱的充填呈现“中间高、两侧低，-N高于另一侧”的变化趋势，熔体由宏观尺寸型腔进入微圆柱型腔时，熔体流动前沿出现“偏心”现象，并随注射速度的增加而加剧。关键词：微注塑成型模具设计数值模拟成型工艺充填行为AbstractMicroinjectionmoldingprocessisoneofthecoretechnologiesinmic

7、roinjectionmoldingtechnology，anditnotonlyprovidesthetechnicalguaranteebutalsothetechnicalgisttoverifyformingtheoryandthedesignofthemicroinjectionmould．However,duetotheminiaturizationofthestructureandsizeinthemicroinjectionmoldingproducts，themeltflowcharacteristicsshoweddiff

8、erentdiefillinginthemicrochannelcomparedwimmacrodimensionchannel，whichmakesthetrad