气辅共注成型中熔体充填过程的数值模拟研究.pdfVIP

维普资讯 模 具 技 术 2006．No．4 47 文章编号：1001—4934(2006)04—0047—04 气辅共注成型中熔体充填过程的数值模拟研究 孙 懋1，周国发2，钟序光2 (1．上海交通大学 塑性成形工程系，上海 200030： 2．南昌大学 环境与化学工程学院，江西 南昌 330029) 摘 要：基于流体体积法的纯有限元技术，采用体积加权平均共享的思想，建立了气辅共 注成型中熔体充填过程的理论模型。采用高效稳态混合有限元数值算法，实现了气辅共注成 型中熔体充填过程的全三维数值模拟，最终给出了数值模拟算例，并根据对比验证了数值模 拟的可靠性。 关键词：注塑成型；气辅共注；熔体充填；数值模拟 中图分类号：TP391．7 文献标识码：A Abstract：Basedonthevolumeoffluid (VOF)methodandtheideaofweightedaverageof eachphase’Svolumefraction，themechanism modelofmulti—meltfillingprocesswasput forwardingas—assistedCO—injectionmolding．Withtheefficientandstablenumericalalgorithm， thesimulationofmulti—meltfillingprocesswasachievedingas—assistedCO—injectionmolding． Finally，somecasesofmulti—meltfillingprocessweresimulated．Theresultswerecorre— spondedwiththeonesofotherresearchers． Keywords：injectionmolding；gas—assistedCO—injectionmolding；multi—meltfilling；nu— merica1simulation 0 引言 题的先进聚合物多组分成型技术。 由于该成型工艺属于三维、瞬态、非等温的 在众多的聚合物多组分成型工艺中，气辅共 成型过程，且包含很不稳定的可压缩性气体的充 注成型是典型的多组分成型技术 。它是先由共注 填，使其成型机理十分复杂。本文仅针对气辅共 成型机在模腔 内填充部分熔体，再由气辅装置注 注成型中的熔体流动充填过程成型机理进行研 入高压氮气，使熔体充满整个模腔并保压，最终 究。 制成多层空心复合结构制品。这种成型工艺具有 共注成型工艺和气辅注射成型工艺的优点 l【】：可 1 理论模型 以减轻模具承载压力、成型品的收缩、翘 曲、内 应力等，可以用于废 旧塑料的回收利用，可以成 对于气辅共注成型过程 中熔体充填过程，基 型高表面性能、低成本注塑件等。所 以这种成型 于聚合物加工输运方程 ，采用量纲分析的方法， 工艺是一种生产高性能、低成本制品的成型技 应用合理的假设和简化，从而得到了适合气辅共 术，是最有希望能成为解决未来重大工程材料问 注成型过程中熔体充填过程的理论模型。 收稿 日期：2006—03—30 作者简介： 孙 懋 (1980～)，男，助理工程师。 维普资讯 DieandMouldTechnologyNo．42006 1．