近年來,微孔發(fā)泡材料因具有較好的沖擊性能、良好隔音性能等優(yōu)異綜合性能,在汽車工程輕量化技術(shù)和環(huán)保型家電等領(lǐng)域越來越受到關(guān)注。然而其工藝相對復(fù)雜性、產(chǎn)品穩(wěn)定性、發(fā)泡倍率不足,產(chǎn)品表面質(zhì)量等問題,制約了其進(jìn)一步的廣泛應(yīng)用。二次開模微孔發(fā)泡注射技術(shù)是聚合物成型加工工程領(lǐng)域的研究熱點,通過其制備發(fā)泡制品的發(fā)泡結(jié)構(gòu)與性能與傳統(tǒng)微孔發(fā)泡注射成型方法相比有明顯改善,表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景和潛力。據(jù)此,本文主要采用模擬手段開展了微孔發(fā)泡注射成型工藝特別是二次開模微孔發(fā)泡注射成型的工藝研究,做了以下三個方面的研究工作。首先,以某家電廠商空調(diào)端蓋制品為研究對象,通過設(shè)計正交實驗,開展了關(guān)鍵注塑和發(fā)泡工藝參數(shù)對制品最大翹曲變形、體積收縮率和縮痕指數(shù)的模擬研究,得到了最優(yōu)工藝組合。通過建立分析模型、網(wǎng)格劃分等前期處理,選取模具溫度、熔體溫度、熔體流動速率、減重比、初始?xì)怏w濃度等五個因素,建立了以最大翹曲變形量、頂出時的體積收縮率、縮痕指數(shù)為實驗指標(biāo)的正交實驗方案。利用Minitab數(shù)據(jù)分析軟件量化研究了各因素對上述指標(biāo)的影響程度,進(jìn)而得到了最優(yōu)工藝組合。對比分析了常規(guī)注塑和注塑發(fā)泡制品最大翹曲變形、縮痕指數(shù)及體... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２微孔發(fā)泡過程示意圖??Ｆｉｇ．?１＇２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｉｎｉｃｒｏｃｅｌｌｕｌａｒ?ｆｏａｍｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ??

第一章緒論??汽車發(fā)動機(jī)裝飾罩?汽車儀表盤??圖１－３汽車發(fā)泡部件??Ｆｉｇ．?１－３?Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ?ｆｏａｍ?ｐａｒｔｓ??１．２微孔注塑發(fā)泡工藝研究現(xiàn)狀??１．２．１常規(guī)注塑發(fā)泡工藝研宄進(jìn)展??與靜態(tài)條件下的批量發(fā)泡相比，微孔發(fā)泡注射成型條件下的泡孔形核更為??復(fù)雜，特別是半結(jié)晶聚合物；常規(guī)注塑發(fā)泡成型指的是在一定注射壓力、熔體??溫度等條件下，將熔體與超臨界流體（Ｎ２或Ｃ０２）或者化學(xué)發(fā)泡劑在料筒中螺??桿的作用下混合均勻，然后注射到模具型腔內(nèi)，氣泡在型腔中逐漸形核及長??大，然后逐漸冷卻得到的產(chǎn)品塑件的過程，其表面形貌往往由于注塑發(fā)泡工藝??設(shè)置不合理或者其他緣由而產(chǎn)生翹曲變形和縮痕等缺陷，尤其是薄殼注塑件；??除此之外，塑件泡孔結(jié)構(gòu)及機(jī)械性能也均與微孔注射發(fā)泡的相關(guān)工藝參數(shù)設(shè)置??有關(guān)，比如：模具溫度、熔體溫度、超臨界流體的濃度、發(fā)泡劑的含量等，這??些注塑發(fā)泡工藝參數(shù)對泡孔結(jié)構(gòu)、機(jī)械性能、翹曲變形程度、縮痕、殘余應(yīng)力??大小的影響不同，因此，對于注塑發(fā)泡成型中相關(guān)工藝的研究尤為重要。??侯斌超［１２］通過模擬與實驗結(jié)合的方法，探究相關(guān)工藝對ＨＥＰＳ發(fā)泡材料的??性能影響。利用Ａｕｔｏｄｅｓｋ?ｍｏｌｄｆｌｏｗ?ｓｙｎｅｒｇｙ?２０１６軟件的注塑發(fā)泡成型模塊，通??過設(shè)計正交試驗及方差分析等方法，掌握影響泡孔結(jié)構(gòu)的主要注塑發(fā)泡相關(guān)工??藝參數(shù)及規(guī)律；然后采取控制變量法通過實驗探究不同打氣時間、打氣量對??ＨＩＰＳ發(fā)泡樣條泡孔結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能影響。結(jié)果表明，熔體溫度對ＨＩＰＳ發(fā)泡材??料泡孔結(jié)構(gòu)的影響最大，模具溫度影響最校打氣時間的控制直接會影響ＳＣＦ??的注入含量，影響泡孔形成及長大過程，進(jìn)而影

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??時選用材料的一般需要較高的熔體強(qiáng)度，目前，常用于二次開模材料主要有加??滑石粉改性后的聚丙烯材料、玻纖增強(qiáng)的聚丙烯材料及ＡＢＳ等。??（ａ）純ＰＬＡ常規(guī)發(fā)泡?（ｂ）?ＰＬＡ／石墨常規(guī)發(fā)泡?（ｃ）?ＰＬＡ／石墨二次開模發(fā)泡＿??圖１－４不同注射發(fā)泡工藝對應(yīng)泡孔結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇｕｒｅ．?１－４?Ｃｅｌｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ?ｔｏ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ?ｆｏａｍｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，（ａ）?ｐｕｒｅ?ＰＬＡ??ｆｏａｍｅｄ?ｂｙ?ＲＦＩＭｒ（ｂ）ＰＬＡ／ｇｒａｐｌｉｉｔｅ?ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｆｏａｍｅｄ?ｂｙ?ＲＦＩＭ．（ｃ）ＰＬＡ／ｇｒａｐｈｉｔｅ??ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｆｏａｍｅｄ?ｂｙ?ＭＯＦＩＭ??付大炯等［２５］利用二次開模注塑發(fā)泡成型設(shè)備，研究了不同開模距離在氮氣??或二氧化碳作用下對純ｐｐ的性能影響。結(jié)果表明，兩種氣體作用時對應(yīng)的泡孔??結(jié)構(gòu)隨著開模距離呈現(xiàn)相同變化規(guī)律；而且氮氣作為發(fā)泡劑時制備的發(fā)泡材料??泡孔結(jié)構(gòu)更細(xì)小，減重效果更好，發(fā)泡效果更佳。??龔維等［２６］利用化學(xué)發(fā)泡注射成型技術(shù)，在二次開模的基礎(chǔ)上探究二次開模??距離對聚丙烯材料發(fā)泡行為。發(fā)現(xiàn)二次開模距離與吉布斯自由能有關(guān)，開模距??離越小，體系發(fā)泡行為越易自發(fā)進(jìn)行，反之，泡孔越易破裂合并，發(fā)泡效果就??越差。??張純等［２７］介紹了聚丙烯二次開模原理及工藝，將二次開模得到的泡沫材料??與未發(fā)泡實體比較，結(jié)果表明，二次開模注塑發(fā)泡材料的泡孔結(jié)構(gòu)較小且均??勻，綜合性能較好。楊偉等［２８】對物理微開模注塑這一新技術(shù)、注塑設(shè)備、注塑??模具、產(chǎn)品設(shè)計、常用注塑

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超臨界N2及CO2注塑發(fā)泡聚丙烯性能對比研究[J]. 付大炯,王琪,李振華,孫剛,楊波,鄭文革,羅忠富.  塑料工業(yè). 2018(11)
[2]物理微發(fā)泡微開模注塑成型技術(shù)[J]. 楊偉,武力軍,李瑞文,于善平,唐永亮.  模具技術(shù). 2017(04)
[3]微孔發(fā)泡注塑成型工藝對表面氣泡破裂的影響[J]. 胡彪,胡廣洪.  塑料工業(yè). 2016(03)
[4]Experiment and simulation of foaming injection molding of polypropylene/nano-calcium carbonate composites by supercritical carbon dioxide[J]. Zhenhao Xi,Jie Chen,Tao Liu,Ling Zhao,Lih-Sheng Turng.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2016(01)
[5]二次開模距離對微發(fā)泡聚丙烯材料發(fā)泡行為的影響[J]. 龔維,何穎,張純,朱建華,何力.  塑料科技. 2011(12)
[6]超臨界流體的理化性質(zhì)及應(yīng)用[J]. 李嫻,解新安.  化學(xué)世界. 2010(03)
[7]微孔發(fā)泡注射成型設(shè)備及技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李從威,周南橋,王全新.  工程塑料應(yīng)用. 2008(10)
[8]Relationship between Microcellular Foaming Injection Molding Process Parameters and Cell Size[J]. 胡廣洪,姜朝東,崔振山.  Journal of Donghua University（English Edition）. 2008(03)
[9]植物纖維發(fā)泡材料的研究背景、現(xiàn)狀及工藝探討[J]. 周盛華.  包裝工程. 2007(11)
[10]二次開模注射成型微孔發(fā)泡PP工藝及其性能研究[J]. 張純,羅筑,于杰,何力,龔維.  中國塑料. 2005(08)

碩士論文
[1]HIPS微孔發(fā)泡注塑成型工藝及數(shù)值模擬研究[D]. 侯斌超.山東大學(xué) 2017
[2]成型方法對SCF微孔發(fā)泡制品泡孔結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響[D]. 白天天.鄭州大學(xué) 2017
[3]微孔發(fā)泡聚丙烯的注塑工藝優(yōu)化及增強(qiáng)機(jī)理的研究[D]. 伍文宗.湖南工業(yè)大學(xué) 2017
[4]汽車中央骨架微孔發(fā)泡注塑成型模擬及工藝研究[D]. 易奎.鄭州大學(xué) 2017
[5]微孔發(fā)泡注塑工藝研究[D]. 夏青.北京化工大學(xué) 2012
[6]注塑發(fā)泡PP/木粉復(fù)合材料的微孔結(jié)構(gòu)及其性能研究[D]. 謝博.南京航空航天大學(xué) 2011
[7]聚丙烯腈/碳納米管復(fù)合納米纖維膜的制備與性能研究[D]. 孫寧.青島大學(xué) 2008
[8]玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯/木粉發(fā)泡復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能研究[D]. 楊曉雄.蘇州大學(xué) 2006



本文編號：3449727