微分注射成型機理的實驗研究.pdf

1、隨著科學技術的進步，產品不斷向精細微結構方向發(fā)展，符合新世紀產業(yè)化需求的微機電系統(tǒng)(MEMS)技術應運而生，微注塑工藝是微機電產品生產的主要方法之一。微注塑的關鍵在于性能優(yōu)異的注塑機、精密的模具以及高效匹配的輔助系統(tǒng)?？v觀微注塑技術的發(fā)展，機型的設計主要依賴于尺寸的縮小，雖然以此概念設計制造的微注塑機比常規(guī)注塑機更適合于微型制品的成型加工，但其精密螺桿、柱塞等零件的加工難度大，使用壽命有限;且現(xiàn)有微注塑機難以實現(xiàn)微型制品的一模多腔大批量

2、生產，設備造價也十分昂貴。
　　 本文基于熔體微分原理開發(fā)了一種全新的微型塑料產品生產裝備:全電動微分注塑機，微分注塑機由注塑機臺與微分成型系統(tǒng)兩大部分構成。微分成型系統(tǒng)以熔體微分泵為核心，熔體微分泵由伺服電機直接驅動，主要完成聚合物熔體的分流、增壓和計量作用，系統(tǒng)的注射量由伺服電機的轉角進行控制。注塑機臺主要完成聚合物粒料的預塑化，為微分成型系統(tǒng)輸送聚合物熔體并提供足夠的鎖模力。
　　 本課題以全電動微分注塑機的研制為

3、基礎，開展微分注射成型機理的實驗研究，取得了以下研究成果:
　　 (1)實驗研究微分成型系統(tǒng)的出口壓力穩(wěn)定性，討論了入口壓力、注射轉角、注射觸發(fā)時間與出口壓力之間的關系。分析發(fā)現(xiàn)，出口壓力隨著入口壓力、注射轉角的增大而增大，而與注射觸發(fā)時間無關。研究結果揭示了微分注塑技術的工藝特性，為入口壓力、注射轉角、注射觸發(fā)時間的合理設置提供理論依據。
　　 (2)實驗研究微分成型系統(tǒng)的注射計量穩(wěn)定性，討論了不同熔體出料口、不同注射

4、轉角與系統(tǒng)出料量的相互關系。分析發(fā)現(xiàn)，出料的不均勻程度因注射轉角的設定范圍不同而有所差異，實驗總結了微分注塑機可以獲得最佳成型穩(wěn)定性的注射轉角設定范圍。
　　 (3)借助正交試驗法研究注射轉角、注射壓力、電機轉速、熱嘴溫度等微分注塑工藝條件對微分注塑機計量穩(wěn)定性影響的主次關系。結果表明，電機轉速是最主要的影響因素，熱嘴溫度的影響次之，注射轉角對計量穩(wěn)定性的影響最小。由此確定了最優(yōu)化的加工條件，掌握了微分注塑加工條件設置的規(guī)律，可

5、以更好地指導實際加工。
　　 (4)掌握微分注塑的工藝特性和成型規(guī)律后，設計微型齒輪、微型芯片結構的模具嵌件開展成型實驗，以評價微分注塑機的成型性能。研究結果表明，微型產品可以順利成型，且外觀質量、力學性能較好，產品的質量波動較小，成型效率較高。
　　 (5)運用Moldex3D模流分析軟件開展數值模擬研究，觀察微分注塑產品的注射充模過程，討論注射充填條件、保壓冷卻條件對產品剪切應力、體積收縮率、翹曲變形量的影響，使微分