發(fā)布時(shí)間：2023-04-01 10:10

　　當(dāng)今世界化石原料日益短缺,引起塑料原料成本增加,對(duì)于塑料產(chǎn)品需求日益高漲。其中微孔發(fā)泡塑料具有質(zhì)輕、省料、高抗沖擊性能、高抗斷裂性能、高比強(qiáng)度、隔音阻熱等優(yōu)點(diǎn),在汽車、建筑和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。而國內(nèi)微孔發(fā)泡注塑成型技術(shù)尚不成熟,有待繼續(xù)提高。鑒于設(shè)備研發(fā)和實(shí)驗(yàn)研究的局限性,本課題借助仿真模擬技術(shù)研究微孔發(fā)泡注塑的發(fā)泡機(jī)理和泡孔分布規(guī)律,分析成型工藝參數(shù)對(duì)微孔發(fā)泡注塑成型產(chǎn)品質(zhì)量的影響,為其在實(shí)際中的應(yīng)用提供理論依據(jù)及參考。本文為實(shí)現(xiàn)一種新穎的含氣TPU顆粒和微孔注塑成型技術(shù)相結(jié)合的方案,設(shè)計(jì)了一種超臨界CO2預(yù)發(fā)泡裝置。首先對(duì)裝置的關(guān)鍵參數(shù)及結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究,之后對(duì)壓力容器進(jìn)行安全可靠性分析,并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),得到在滿足目標(biāo)參數(shù)條件下的最小值,以達(dá)到節(jié)約材料和經(jīng)濟(jì)合理的目的。利用Moldflow仿真軟件建立微孔發(fā)泡注塑成型模型,并對(duì)充填和保壓過程進(jìn)行模擬研究。結(jié)果表明填充過程中隨著壓力的增加,熔體射出重量的增長速率呈現(xiàn)先快速增長后緩慢增長的趨勢(shì),保壓過程中隨著時(shí)間的增加,壓力逐漸下降。微孔注射成型工藝參數(shù)對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)有重要影響,通過軟件模擬來分析工藝參數(shù)對(duì)泡孔半徑的影響。結(jié)果表明模具...

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTACT
符號(hào)說明
第1章 緒論
    1.1. 引言
    1.2. 微孔材料加工技術(shù)
        1.2.1. 間歇發(fā)泡
        1.2.2. 擠出發(fā)泡
        1.2.3. 注塑發(fā)泡
    1.3. 超臨界流體技術(shù)
        1.3.1. 超臨界流體技術(shù)特點(diǎn)
        1.3.2. 超臨界二氧化碳在聚合物發(fā)泡中的應(yīng)用
    1.4. 熱塑性聚氨脂(TPU)簡介
    1.5. 熱塑性聚氨脂微孔發(fā)泡材料研究現(xiàn)狀
    1.6. 本文的研究內(nèi)容與意義
第2章. TPU微發(fā)泡成型機(jī)理研究
    2.1 不同形貌的發(fā)泡材料
    2.2 氣體/聚合物均相體系形成
    2.3 氣泡成核
        2.3.1 均相成核與剪切成核
        2.3.2 異相成核
        2.3.3 空穴異相成核
        2.3.4 混合成核
    2.4 氣泡長大
        2.4.1 動(dòng)態(tài)長大方程
        2.4.2 宏觀流動(dòng)
    2.5 氣泡定型
        2.5.1 泡孔合并
        2.5.2 泡孔破裂與塌陷
    2.6 本章小結(jié)
第3章. 微孔發(fā)泡的設(shè)備研究
    3.1. 整體設(shè)備方案
    3.2. 超臨界二氧化碳高壓滲透裝置
        3.2.1. 超臨界二氧化碳高壓滲透整體結(jié)構(gòu)
        3.2.2. 設(shè)計(jì)要求
        3.2.3. 超臨界流體滲透釜設(shè)計(jì)
        3.2.4. 超臨界CO₂高壓滲透釜的有限元分析及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        3.2.5. 超臨界二氧化碳高壓滲透釜法蘭連接密封
        3.2.6. 壓力容器開孔結(jié)構(gòu)的等面積法補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算
        3.2.7. 加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        3.2.8. 電加熱功率計(jì)算
    3.3. 本章小結(jié)
第4章. 微孔注射成型工藝的模擬
    4.1. Moldflow模擬分析軟件
    4.2. 微孔注射成型主要分析步驟
    4.3. 分析前置處理
        4.3.1 模型建立
        4.3.2 網(wǎng)格劃分
        4.3.3 澆注口位置
        4.3.4 實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的選取
        4.3.5 材料選擇
    4.4. 結(jié)果與分析
        4.4.1 充填時(shí)間和流動(dòng)前沿溫度分析
        4.4.2 射出重量分析
        4.4.3 注射位置處壓力分析
    4.5. 微孔注射成型工藝參數(shù)對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)的影響
        4.5.1 模具溫度
        4.5.2 熔體溫度
        4.5.3 注射時(shí)間
        4.5.4 氣體濃度
        4.5.5 充填體積
    4.6. 本章小結(jié)
第5章 塑料微孔注射制品缺陷與分析優(yōu)化
    5.1 常見制品缺陷和原因分析
        5.1.1 常見缺陷
        5.1.2 制品缺陷及改善
    5.2 制品缺陷預(yù)測的CAE分析
        5.2.1 熔接痕分析
        5.2.2 氣穴
        5.2.3 縮痕分析
        5.2.4 殘余應(yīng)力
    5.3 方案優(yōu)化
        5.3.1 正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)
        5.3.2 均值和極差分析
        5.3.3 優(yōu)化后的結(jié)果預(yù)測
        5.3.4 最佳成型工藝參數(shù)的模擬驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1. 本文結(jié)論
    6.2. 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
導(dǎo)師及作者簡介
專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書



本文編號(hào)：3776950