论文部分内容阅读
近年来,由于PE原料制取工艺的成熟及PE安全环保的使用性能,使得PE管件在市政工程、化工、电信电气等行业应用越来越多,所占市场份额也节节攀升,但同时由于PE材料本身的成型特性及我国管件业注塑工艺的不成熟,使得PE管件变形很大、壁厚不均,尤其是管件孔口在成型后产生大的失圆,严重影响产品的使用安全和整个管道系统的使用寿命。因此,减少管件变形,提高其使用寿命对公共安全、企业的经济利益有极其重要的意义。
计算机模拟技术的发展和完善使得技术人员可以较直观、全面地得到塑料熔体在注塑成型时的流动状态、保压情况、冷却效果,可以较早预测制品可能产生的缺陷,并根据数值模拟结果分析缺陷产生的因为,从而优化产品和模具结构,改善成型工艺,以解决或减少制品的缺陷,大大减少企业开发的成本,提高企业的核心竞争力。
本文以校企合作攻关项目《注塑管件模流数据库的建立与实施》为依托,以MPI数值模拟结果为指导,将材料改性、四点平衡浇口、反变形等引入到解决注塑PE管件孔口变形中,以提高孔口的圆度,本文的内容主要包括以下几个方面:
(1)以减少注塑PE管件变形为研究宗旨,分析变形的形成机理,从材料性能、模具结构、注塑工艺、后处理方式等方面为突破口进行研究,以得出影响变形的主要因素。
(2)将正交试验设计与MPI模拟相结合,优化模具结构,以较少的实验次数科学地确定出影响制品变形的主要注塑工艺参数,对它们的显著性进行了分析。
(3)针对不同结构的管件,在借鉴MPI分析结果下,通过改性材料、优化模具结构等方法,使得管件在同一截面压力降相等,各向等向收缩,内应力分布均衡,以达到减少变形的目的。
(4)结合MPI分析结果,更改材料配方和制作模具进行实验验证,并总结相关规律。
(5)研究制品成型过程时产生的残余应力及制品收缩时型腔压力的变化,对压力曲线与注塑工艺之间的响应关系及对变形的影响规律进行探索性研究。
通过深入研究和实践,得出了影响PE管件变形的主要因素,同时以φ110的60°Y型三通管件为例,推荐出了最佳的工艺路线,对于不同结构的管件给出了不同的控制方式以减少孔口变形,拓宽了反变形技术的应用领域,初步探讨了型腔压力曲线与孔口变形的关系,为批量生产合格注塑管件奠定了理论依据,具有重要的现实意义。