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您现在的位置是:首页 > 《精密成形工程》 > 2016年第01期
  • 物理可视化技术在聚合物模塑成型分析中的应用 免费阅读 下载全文
  • 为了克服传统注塑成型过程的不可见性,在模具或者注塑机的料筒上人为添加视窗,在视窗位置用石英玻璃代替传统的金属材料,使用摄像机来记录聚合物的填充或塑化过程。主要介绍了物理可视化技术在模塑成型中的应用:利用高速摄像机拍摄得到熔体的充模过程,选取一定数量的图片,根据图片的时间差和流动前沿的位置变化,可以获得熔体流动前沿的填充形态和填充速度;利用椰果壳活性炭颗粒作为示踪粒子,可以得到熔体内部流场的流动轨迹和流动速度等重要参数;利用物理可视化技术结合模具关键位置的温度压力传感器,可以直观地解释填充不平衡现象产生的原因和规律。
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  • <正>注射成型是将塑料原料变为制品的重要加工工艺之一,注塑制品占整个塑料产品种类的1/3以上,应用范围涉及电子、汽车、航空、航天、建筑、医药等领域,产业的关联度大。据塑料加工工业协会统计,我国塑料加工行业从2006起工业总产值平均年增速是20.7%,为同期国家GDP增速的2倍多,在国民经济中占有重
  • 注塑成型工艺参数自动设置与优化技术 免费阅读 下载全文
  • 工艺参数是注塑制品质量的决定性因素之一,其设置与优化一直强烈依赖于工艺人员的经验与水平。工艺参数的自动设置与优化方法研究具有重要的意义,但需要克服工艺参数数量多,与制品、模具、材料耦合强,难以精确建模的难题。近年来,越来越多的研究,尝试采用计算机仿真技术在模拟计算方面的优势,以及智能技术在处理强经验、弱理论领域的优势,来解决该难题。按所采用技术方法的不同,可以分为基于仿真计算的优化、专家系统或实例推理以及实验设计与优化。对上述3类注塑工艺参数的自动设置与优化技术的研究现状进行了综述,介绍了3类注塑成型工艺的特点和局限性,并对今后的研究方向给出了建议。
  • 注射成型工艺过程中的应力研究概述 免费阅读 下载全文
  • 注射成型过程中的应力对成型质量、制品性能有重要的影响,尤其对于医疗、光学等高附加值的塑料制品。控制并量化成型过程中的应力,对成型机理的研究、成型质量的控制意义重大,因此一直是注射成型加工的研究热点。现阶段注射成型过程中的应力量化是通过对注塑产品的实验测量和数值模拟实现的。实验测量的方法包括:光弹法、剥层法、钻孔法、超声波及化学探针技术,但这些测量须在制品成型加工结束后才能实施,在线检测的研究较少。数值模拟利用流动充填、冷却不同的数学物理模型,分别求解制品的流动应力、热应力,二者叠加作为制品的应力值,不考虑脱模机械力可能带来的应力,对成型过程总应力的预测有一定的局限性。成型过程的应力测量及监测是发展趋势之一。
  • 聚合物发泡成型研究进展 免费阅读 下载全文
  • 简要介绍了聚合物发泡成型过程和发泡机理,重点阐述了聚合物发泡成型技术的发展和研究现状,并展望了聚合物发泡成型的发展前景。
  • 聚醚醚酮材料改性、加工与应用 免费阅读 下载全文
  • 聚醚醚酮(PEEK)及其复合材料在航空、汽车、医疗等领域具有很大的应用市场。通过增强改性,聚醚醚酮材料力学、热学等性能得到了很好提升,利用熔融挤出机、注塑成型机以及3D打印机等成型装备,将聚醚醚酮及其复合材料制备成不同类型的产品,以适用不同领域的材料需求。从聚醚醚酮的改性方法、制品成型制备以及主要应用领域3个方面,简要介绍了近些年国内外学者的研究工作与研究重点。
  • 聚碳酸脂熔体压缩过程流变特征及型腔压力演化规律 免费阅读 下载全文
  • 聚碳酸脂熔体在压缩中,既有压缩方向运动又有其垂直方向上的运动,其流变特征比纯剪切或拉伸复杂,型腔压力也呈现出不同于传统注射成型的变化规律。用压缩流变实验研究了压缩过程中应力与压缩速度、熔体温度之间的依赖关系,用等厚度板及变厚度板成型实验研究了型腔压力的变化规律,探索了熔体温度和压缩速度对型腔压力的影响。实验表明压缩过程中压缩力呈现‘steep—steady—steep—steady’模式,低温和高速容易引起压缩力的异常变化,注压成型的压缩阶段具有常规注射成型的后充填和保压的功效,压力出现平台区,随后缓慢下降,压力增大与减小幅度基本一致。
  • PBT/纳米高分子复合材料微细发泡注射成型机械和热性能探讨 免费阅读 下载全文
  • 主要研究聚丁烯对苯二甲酸酯(Polybutylene Terephthalate,PBT)/纳米黏土复合材料的传统注塑成型,以及以氮气(N2)作为发泡剂的微孔注射成型的加工质量。考虑了纳米颗粒尺寸、纳米材料含量、混炼螺杆转速对制品机械性能与热性能的影响。PBT/纳米黏土复合材料用双螺杆挤出机混炼方式制备,试片依据ASTM D638和D256标准进行了测试。根据实验结果,发现:传统注塑制品的拉伸强度,35μm纳米颗粒结果大于8μm的,且混炼中螺杆转速快,抗拉强度有升高的趋势。抗拉强度从纳米比例0~1.0%(wt)随着纳米比例含量增加而增强的趋势,纳米比例含量超过1.0%后,抗拉强度就有下降的趋势。通过热性能实验,发现加入适量的纳米黏土确能提高材料的热稳定性与结晶度,但是过量的黏土反而造成性能下降,与力学性能实验结果吻合。
  • 热塑性聚氨酯纳米粘土复合泡沫结构与性能的研究(英文) 免费阅读 下载全文
  • 要研究了纳米粘土含量对热塑性聚氨酯(TPU)复合泡沫的结构与性能的影响。通过扫描电镜(SEM)观察TPU泡沫的微孔结构发现:随着纳米粘土含量的增加,微孔的直径显著减小且数量明显增加。拉伸测试发现纳米粘土含量增加到5%(质量分数)时,TPU复合泡沫的力学性能增加了56.3%,而复合泡沫的密度却减小了12.5%。研究认为可以通过改变纳米填料的含量,来调节聚合物复合泡沫的微观结构和机械性能,这对微孔聚合物泡沫的工业生产有着重要的指导意义。
  • 压力对Al-5.0Cu-0.4Mn-0.1Ti-0.1RE-0.25V合金组织和力学性能的影响 免费阅读 下载全文
  • 目的以Al-5.0Cu-0.4Mn-0.1Ti-0.1RE-0.25V合金为研究对象,分析其在挤压压力为0,50,100 MPa时的合金组织及力学性能。方法试验采用拉伸性能测试、宏观腐蚀、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)等测试方法进行研究。结果提高挤压压力能明显细化铸态合金的晶粒,提高合金的抗拉强度、屈服强度及伸长率;挤压压力为100 MPa时的合金相对于50MPa时的合金,不论是晶粒细化程度还是力学性能提升效果均不明显;V在合金中的溶解度较低,在合金中积聚生成的微米级初生Al10V在拉伸过程中部分发生断裂,对合金的力学性能不利。结论当挤压力为50 MPa时,合金可获得较好的力学性能。
  • 热轧工艺对AZ31镁合金组织和性能的影响 免费阅读 下载全文
  • 目的研究大变形量热轧、累积叠轧和普通热轧3种不同加工工艺及后续热处理对AZ31镁合金的组织及室温力学性能的影响。方法将均匀化处理后的AZ31原始样品采用大变形热轧、累积叠轧和普通热轧3种不同加工工艺制备成板材,并进行了后续热处理。利用EBSD技术和力学性能测试,解释了其组织和性能的关系。结果剧烈塑性变形工艺及适宜的热处理工艺,可使AZ31镁合金保持高强度的同时还可兼顾优良的室温延伸率。大变形量热轧工艺制备的AZ31镁合金板材的细晶组织及室温拉伸性能,可与累积叠轧等传统剧烈塑性变形工艺相媲美,屈服强度达到289 MPa,延伸率为7%。结论与普通热轧工艺制得的AZ31镁合金板材相比,大变形量热轧工艺及累积叠轧工艺制得的板材具有更高的强度和塑性。剧烈塑性变形镁合金在低温退火后获得的混晶组织,具有优良的综合力学性能,强度比形变态样品略低,而塑性与完全退火样品相同甚至更好。
  • DP600弯曲变形滞后回弹试验及有限元探究 免费阅读 下载全文
  • 目的初步探索室温下板材弯曲滞后回弹的变化规律及产生原因。方法对DP600高强度钢板进行不同弯曲角的三点弯曲试验,在室温下测量卸载瞬时回弹及长达1个月的滞后回弹,同时应用ABAQUS软件中的蠕变模型类比进行有限元分析。结果滞后回弹角随时间大致呈指数规律增长,最后逐渐趋于稳定。在原有蠕变模型基础上引入一个修正系数k,改进模型的计算结果与实验值吻合较好;滞后回弹过程中板材内应力分布逐渐趋于平缓。结论残余应力的释放是驱动滞后回弹的一种原因。
  • 基于Deform的铝合金薄壁锥形件成形分析 免费阅读 下载全文
  • 目的某锥形薄壁零件服役条件恶劣,对其性能要求较高。针对其成形,设计用热挤压的方法代替传统工艺,提高零件使用性能和生产效率。方法基于Deform-3D软件平台,对挤压过程进行了数值模拟,对不同方案的上模载荷-行程曲线和坯料等效应变分布进行了分析比较。结果结果表明方案1成形效果更优。结论最终经实验试制证明了方案切实可行,为实际生产提供了理论指导。
  • 渐开线内花键冷挤压成形工艺研究 免费阅读 下载全文
  • 目的研究渐开线内花键冷挤压成形工艺。方法根据渐开线内花键的结构特点,提出了两种渐开线内花键冷挤压成形工艺方案。采用Deform-3D有限元分析软件对提出的工艺方案进行数值模拟,分析了两种方案的载荷位移曲线、方案二中不同坯料孔径和摩擦因子对渐开线内花键成形质量的影响等。结果提出的两种工艺方案均可在模具许用应力范围内成形渐开线内花键,通过数值模拟,获得了成形过程中的工艺参数,揭示了渐开线内花键冷挤压成形过程的变形机理。结论提出的渐开线内花键冷挤压成形工艺,对实际生产及其他相似零件具有指导意义。
  • 身管弹膛精锻成形几何分析和成形条件研究 免费阅读 下载全文
  • 目的身管弹膛是由5个相连的锥体组成的,其加工质量和精度是身管内膛径向精密锻造的难点,需要研究弹膛成形的必要条件和锤头形状、工艺参数和弹膛形状之间的匹配关系。方法用弹膛成形时的几何分析方法,从锻造比和压下量两个方面探讨了弹膛成形的必要条件,得出了弹膛形状和锤头形状、工艺参数之间的匹配关系。以此为基础,设计了某一型号身管的工艺参数,并以此进行了实际线弹膛一体化锻打。结果锤头抬锤位置、锻造段锻造比以及锤头的结构参数,对弹膛成形影响较大。结论用文中推导的成形条件和设计的工艺参数,成功地锻造出了合格的弹膛。
  • 变形参数对TC21钛合金片层组织球化行为的影响 免费阅读 下载全文
  • 目的研究变形参数对TC21钛合金片层组织球化行为的影响。方法在应变速率范围为10-310s-1和变形温度范围为760920℃内,对片层组织TC21钛合金进行了最大应变为0.91的等温恒应变速率压缩实验,通过微观组织观察研究了应变速率、温度和应变等变形参数对片层组织球化行为的影响。结果变形参数对片层组织的球化有较大影响。结论随着应变的增加,α相的球化率增加且球化α相的尺寸逐渐减小;应变速率对球化α相的尺寸影响不大,但应变速率越低,α相的球化率越高;温度升高,α相的球化率和球化α相的尺寸增大。
  • 基于粒子群算法的粉末电磁压制的线圈结构优化 免费阅读 下载全文
  • 目的为了提高利用电磁压制下粉末的致密性,需要提高电磁压制过程中的驱动片受到的冲量,平面螺旋线圈对增大驱动片受到的冲量有着关键的作用。方法首先建立了电磁压制装置中线圈的有限元模型,然后通过模拟的数据和目标函数,运用BP人工神经网络,建立了线圈结构参数与驱动片受到的冲量之间的近似模型,再利用最优解集粒子群(PSO)算法,对线圈结构参数进行了优化,通过逐步优化得到了一组最优粒子解,最后运用有限元模拟软件对得到的结果进行了验证。结果得到线圈最优结构参数为:线圈截面尺寸比为2.4,线圈与驱动片的距离为1.2 mm,线圈匝间距为0.7 mm,线圈与驱动片的面积比为0.5。结论研究结果表明,运用最优解集粒子群(PSO)算法和有限元方法相结合的新方法,能够快速、有效地获得最优参数结构。
  • 双层焊管用薄钢带的分条质量控制及对制管的影响研究 免费阅读 下载全文
  • 目的对双层焊管用薄钢带的分条环节进行研究。方法选取不同硬度薄钢带进行了不同刀口间隙下的分条,然后将这些分条钢带制管,并对比了不同的分条截面差异及这些差异对制管的卷管、钎焊环节的影响。结果发现材料硬度与刀口间隙存在最佳匹配,此时获得分条截面由剪切带和撕裂带组成,这种截面质量窄带制管正常;若硬度与刀口间隙不匹配,截面上剪切带和撕裂带之间出现一段突起的"过渡带"区域,这种截面质量容易导致焊管钎焊不足,出现"虚焊"缺陷。结论揭示了双层焊管用薄钢带的分条截面质量的控制方法及分条对制管质量的影响规律。
  • 热成形钢防撞梁性能研究 免费阅读 下载全文
  • 目的研究热成形钢防撞梁的性能及其影响因素。方法使用准静态三点弯曲试验和高速落锤试验,对比了热成形钢防撞梁和传统冷冲压防撞梁的静态承载能力及动态抗冲击吸能性能,使用极差分析方法,分析了各个影响因素的显著水平及最优数据。结果热成形防撞梁的最大变形抗力是传统冷冲压防撞梁的2~3倍,吸能效果是其1.5~2.5倍。热成形工艺参数中,变形温度对热成形钢防撞梁性能的影响最大,其次是加热温度,再其次是保温时间。结论热成形钢防撞梁性能优异,在保证驾乘人员安全的同时,可以实现汽车减重、降低油耗、减少二氧化碳排放。为保证热成形钢防撞梁的性能,在热成形工艺过程中最需要注意的是变形温度。
  • 弹体毛坯热收口成形工艺研究 免费阅读 下载全文
  • 目的设计弹体毛坯一次热收口成形工艺方案。方法将冲压成空心、变壁厚、桶状的毛坯,经过外皮粗车后进行收口变形,获得合理的弹体弧形部,生产出了合格毛坯。研究了弹体毛坯收口成形原理、温度控制、工装设计以及收口过程中的金属流动规律,根据体积不变原理,计算了收口前粗车毛坯尺寸。结果通过批量试制,根据收口过程中常见问题的控制措施,优化了收口工艺参数,实现了毛坯的一次热收口成形。结论通过收口原理分析、毛坯及工装设计,形成了毛坯一次收口设计规范,该弹体毛坯一次热收口工艺可行。
  • 弧形钢珠套注塑工艺研究 免费阅读 下载全文
  • 目的弧形钢珠套自身存在均匀性分布难的特性,产品还需要满足钢珠套的内外径与其他零部件合形装配的要求。针对以上两大难点,需要对产品结构以及工装、加工工艺进行优化改进,确保加工出合格的产品。方法通过理论分析与计算,设计出了合理的弧形钢珠套结构。根据弧形钢珠套结构设计了注塑加工的模具,加工出了满足要求的产品。结果在第一次模具结构柜机中缺乏型芯定位,在注塑过程中,在注塑压力对塑料的巨大冲击作用下,导致了钢珠偏心现象。通过模具的改进解决了钢珠偏心问题。结论弧形钢珠套零件结构和注塑模具结构设计合理。
  • [注射成型技术专题]
    物理可视化技术在聚合物模塑成型分析中的应用(杨磊;姜开宇;王龙飞)
    (李海梅)
    注塑成型工艺参数自动设置与优化技术(周华民;高煌;张云;李德群)
    注射成型工艺过程中的应力研究概述(李海梅;李瑞波;陈金涛;张亚飞;曹方杰;罗飞)
    聚合物发泡成型研究进展(王岗;陈静波)
    聚醚醚酮材料改性、加工与应用(王新宇;阮诗伦;常保宁;林卜阳;方海东)
    聚碳酸脂熔体压缩过程流变特征及型腔压力演化规律(曹伟;张世勋;王韬;花少震;鲁贵祥;申长雨)
    PBT/纳米高分子复合材料微细发泡注射成型机械和热性能探讨(黄世欣;宋洪祯;朱松年)
    热塑性聚氨酯纳米粘土复合泡沫结构与性能的研究(英文)(王心超;彭一燕)
    [材料与成形性能]
    压力对Al-5.0Cu-0.4Mn-0.1Ti-0.1RE-0.25V合金组织和力学性能的影响(孟凡生;张卫文;赵愈亮;张大童;杨超)
    热轧工艺对AZ31镁合金组织和性能的影响(吴健旗;颜永松;陈强;吴桂林)
    DP600弯曲变形滞后回弹试验及有限元探究(付泽;鄂大辛)
    [工艺优化设计]
    基于Deform的铝合金薄壁锥形件成形分析(陈锴;颜银标;徐跃;张博;翟盛才;任金勇;刘峰;李静臣)
    渐开线内花键冷挤压成形工艺研究(刘光辉;刘华;王涛;孙红星;刘百宣;许午阳)
    身管弹膛精锻成形几何分析和成形条件研究(黄雷;樊黎霞)
    变形参数对TC21钛合金片层组织球化行为的影响(万亚昌;李鑫;鲁世强;王克鲁)
    基于粒子群算法的粉末电磁压制的线圈结构优化(王颖;黄尚宇;王苇;廖行;周梦成;孟正华)
    双层焊管用薄钢带的分条质量控制及对制管的影响研究(连福亮;梁高飞;阎元媛;李永灿)
    [应用技术]
    热成形钢防撞梁性能研究(吕嘉豪;应苑松)
    弹体毛坯热收口成形工艺研究(姜春茂;刘海燕;付伟;王竞宇;方哓玲;邱志斌;董志修)
    弧形钢珠套注塑工艺研究(刘海艳;李东华;张丽娜;郑旭东;付伟;姜春茂;柳燕;董志修)
    《精密成形工程》封面

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