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工程塑料应用
工程塑料应用

王金立

月刊

1001-3539

epa@epa1973.com

0531-85878057

250031

济南市天桥区田庄东路3号

工程塑料应用/Journal Engineering Plastics ApplicationCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。报道国内外工程用树脂、塑料及其复合材料、功能材料等高分子材料的研究、开发、加工与应用等方面的科研成果及技术改进经验。主要栏目有材料、加工、应用、测试、综术、简讯等，读者对象为从事高分子材料科研、生产及应用的工程技术人员及相关专业高校师生。
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    同向双螺杆和异向双螺杆对聚乳酸挤出过程的影响

    徐珍王熙霖黄志刚
    66-74页
    查看更多>>摘要：探讨了同向双螺杆和异向双螺杆对聚乳酸(PLA)挤出过程及挤出物性能的影响.在相同结构参数下建立同向双螺杆和异向双螺杆的端面曲线,由端面曲线生成的三维模型进行网格划分,将网格模型导入Polyflow软件中设定边界条件并添加示踪粒子后进行仿真分析,使用Fieldview后处理软件将仿真数据中的物理场进行可视化分析,并对示踪粒子在流道中的轨迹进行研究.结果表明,在对PLA的挤出过程中,同向双螺杆流道内的压力相对稳定,异向双螺杆流道内出现局部高压现象;PLA在同向双螺杆挤出过程中示踪粒子的停留时间更短,分布指数、分离尺度更小,即分布混合能力更强,挤出料的拉伸强度高;异向双螺杆挤出过程中物料受到的剪切、拉伸作用更大,经历最大剪切应力的粒子占比较多,即分散混合能力更强,挤出料的冲击强度高,黏度更低.因此,同向双螺杆能提供相对稳定和高效的挤出过程,挤出过程快,分布混合更加均匀;异向双螺杆建压能力、剪切能力、分散混合能力更强,能够提高挤出物料的产品质量.

    双螺杆同向啮合异向啮合有限元分析示踪粒子

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    卡车前顶柜门外板注射成型工艺多目标优化

    王明伟张晗吴迪李小虎...
    75-83页
    查看更多>>摘要：以卡车前顶柜门外板为研究对象,基于Moldex3D模流分析软件对其注射成型过程进行模拟分析.根据初始模拟分析结果可知,体积收缩率(α1)和Z方向(产品脱模方向)翘曲位移(α2)数值过大,故选取模具温度(A)、熔体温度(B)、注射时间(C)、保压时间(D)和保压压力(E)为试验因素,以α1和α2为指标进行16组正交试验,通过极差分析分别得到α1和α2的最优工艺组合.经对比两工艺组合参数不同,故使用熵权TOPSIS法对工艺参数进行综合评价分析.通过对综合评价指数进行极差分析,得到各因素对α1 和α2 影响程度的顺序为E>A>D>C>B;最优工艺参数组合为A1B1C2D1E4.在Moldex3D中对最优工艺参数组合进行模拟,得到分析结果:α1为8.237%,α2为1.198 mm.与初始工艺参数相比,优化后的α1减少了5.105%,α2减少了1.082 mm,分别比优化前降低了38.26%和47.46%.同时对注塑模具进行设计和制造,并将最优工艺参数组合进行现场实际试模,产品合格率为83.33%,满足生产要求.因此,证明使用Moldex3D模流分析软件和熵权TOPSIS法可有效解决在注射成型中的多目标优化问题.

    模流分析卡车前顶柜门外板正交试验综合评价极差分析

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    固化循环热历程对芳纶纸蜂窝芯材尺寸收缩的影响

    骆严刘宇婷孔娇月
    84-90页
    查看更多>>摘要：在芳纶纸蜂窝夹芯结构的修理过程中,需对蜂窝零件进行多次加热固化,这可能会导致蜂窝芯材的尺寸收缩,从而导致零部件产生凹陷.因此,有必要研究固化循环热历程对芳纶纸蜂窝芯材尺寸收缩的影响规律,为飞机复合材料芳纶纸蜂窝夹芯结构的修理填补方案提供参考依据.研究了不同修理固化温度及固化循环次数对国产及国外几种芳纶纸蜂窝芯材尺寸收缩的影响.通过对每次固化后的蜂窝芯材尺寸进行测试,探究蜂窝芯材的收缩规律.结果表明,经中高温(121℃)和高温(177℃)下修理固化循环多次后,国产与国外的蜂窝芯材的尺寸收缩程度均明显高于经中低温(93℃)和低温(66℃)固化加热循环后的收缩程度;经5次修理加热循环后,几种蜂窝芯材的尺寸收缩程度均明显高于第1次修理固化后的收缩程度;对于相同厚度的国产和国外蜂窝芯材,经多次固化循环后,国产蜂窝芯材的收缩程度更低.总体而言,芳纶纸蜂窝芯材在常见修理温度下多次热历程循环后,蜂窝芯材加热后的收缩程度较小,具有良好的尺寸稳定性,能够较好地满足蜂窝夹芯结构多次修理填补的需求.

    固化循环芳纶纸蜂窝芯尺寸收缩航空应用热历程

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    基于SIMP变密度法的结构拓扑优化及应用

    于海杨慧斌茅健闫娟...
    91-99页
    查看更多>>摘要：在结构拓扑优化过程中,为了解决复杂结构计算速度慢、效率低的问题,提出了一种基于固体各向同性材料密度惩罚模型(SIMP)的步长自适应优化算法,该算法可根据SIMP惩罚因子P值自适应选择佳步长移动参数,并根据得到的目标函数的迭代值,自适应改变每次迭代的移动步长,在保证迭代精度的同时,以更快的速度逼近迭代目标,并利用经典MBB简支梁算例进行仿真实验,通过划分不同网格数量,横向对比分析另外三种步长迭代公式,得出最终迭代结果准确且迭代速度最快可提高100%的结论.此外,为满足汽车领域的轻量化需求,用拓扑优化技术,针对汽车油门支架结构进行重新优化设计,使优化后的模型体积减小35%;在此基础上,利用增材制造技术,采用双喷头连续纤维打印机,以长碳纤维体积分数为35%的复合材料(基体为短切碳纤维填充尼龙丝材)替代传统的铝合金材料进行增材制造,实现减重的目的,最终得到力学性能与原结构相当、质量减轻48%的油门支架结构,可进一步实现汽车的轻量化制造.

    变密度法自适应移动步长拓扑优化油门支架结构增材制造

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    汽车空调管接头复杂塑件注塑模设计

    夏雨高云霄
    100-108页
    查看更多>>摘要：为某汽车空调管接头复杂塑件的注射成型设计了一副两板式模具,解决了该塑件因结构复杂导致脱模困难、难以实现自动化注塑生产的实际问题.由于该塑件的圆柱壳主体上附加设置了90°弯管接口、斜置直管接口、法兰台直通管接口、直管+65°弯管接口等4个异型结构特征,导致塑件的脱模机构设计非常困难.为解决该问题,采用脱模方向集成分类法等设计方法将塑件的脱模机构按区域来设计,在定模一侧设计了6个定模滑块先抽芯机构用于90°弯管接口、斜置直管接口这两个特征的先抽芯脱模,6个机构的抽芯动作由定模侧增加的一侧开模打开进行机械式驱动完成定模先抽芯动作.在模具动模一侧设置了4个脱模机构,包括2个滑块机构、1个滑块+弯管复合机构和1个大尺寸推管机构.分别由斜导柱和油缸驱动2个滑块机构,用于法兰台直通管接口脱模.滑块+弯管复合机构用于直管+65°弯管接口特征的脱模,先由斜导柱驱动滑块完成直线抽芯,后由油缸驱动弯管型芯带动直线抽芯滑块一起移动,完成65°弯管特征的旋转抽芯脱模.最后,由大尺寸推管机构顶出而实现塑件的完全脱模.

    汽车空调管接头定模先抽芯注射成型弯管抽芯复合机构推管模具设计

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    国际橡塑展满载商机回归大湾区年度盛事不容错过的10大理由

    108页
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    基于Moldflow塑料检查井的大型倒装注塑模具设计

    冯济斌罗勇波冯金茂黄宝元...
    109-115页
    查看更多>>摘要：针对某款材料为高密度聚乙烯(PE-HD)的塑料检查井的结构特点,对产品采用一模一腔布局,模具采用针阀式热流道系统,通过Moldflow软件对产品的成型过程进行CAE分析.根据CAE分析结果及产品的整体结构特征,模具整体设计成倒装模,将顶出系统设计在定模;在定模侧设计了6组"埋入式方形油缸+大滑块"的脱模结构,减小了模具的整体尺寸;针对产品局部的全周倒扣特征,在4个大滑块的内部巧妙地设计了"八瓣式"的内缩机构,主要由一个大的活动镶块驱动8个小镶块运动;在动模侧采用了8组"斜导柱+弹簧+弹块+T形导向块"的抽芯脱模结构;在冷却系统的设计上,各个大镶块及滑块上都布置了直径14 mm的独立循环水路,在内缩机构的小镶块上设计了直径6 mm的独立循环水路,所有水路几乎沿着产品的形状分布,形成良好的冷却效果;模具实际生产后,各机构运行平稳,产品成型周期及尺寸精度均符合要求,证明该模具的成型及脱模机构设计合理.

    塑料检查井倒装模内缩机构全周倒扣循环水路

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    基于气辅成型某汽车把手的注塑模具设计

    叶衔真荣星蔡部林游和路...
    116-123页
    查看更多>>摘要：为保证某汽车把手的注塑模具成型结构及成型质量的可靠性,基于Moldflow进行CAE注射成型模拟,确定以气辅溢流成型法作为模具设计及注射成型的方案.CAE模拟结果显示,该塑件所有效应变形量比采用气辅标准成型法塑件的变形量降低了31.3%,对充填熔体体积精准性要求较低、更容易控制,气体型芯穿透效果好,并得到最合适的浇口位置、最佳注塑工艺参数,以及气辅成型的最佳进气位置、气体延迟时间、气体注射时间、气体压力及气体保压时间等工艺参数.根据成型方案,针对性地设计了油缸驱动的气辅注气针运动机构、料道封闭运动机构及溢料槽.根据塑件产品的结构特征,利用斜导柱驱动滑块机构带动双面斜楔块运动,从而驱动一对滑块镶件相向移动,解决了在空间有限的情况下,伞形齿面及沉孔的抽芯脱模问题;设计了斜导柱驱动滑块抽芯机构,实现了筋条、转轴锥孔等特征的侧向抽芯.为确保气辅成型、塑件顶出等动作按照优化的注塑工艺安全、准确、可靠地运行,针对各运动机构,设计了相应的顺序控制及保障机构.经过注塑生产验证,模具操控调试简单方便,运行安全、准确、可靠,塑件质量稳定,符合设计要求.

    气辅成型斜楔驱动抽芯CAE注塑模拟顺序控制注塑模具

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    医用导管扭曲度测试方法的设计和开发

    郭楠陈永振程玲玲莫盼盼...
    124-129页
    查看更多>>摘要：在导管挤出过程中,会出现导管扭曲的情况,但目前并无测试导管扭曲度的方法.针对此问题,笔者提出一种导管扭曲度测试方法并设计制作了导管扭曲度测试系统.该系统包括底板、导管固定模块、夹具上下调整模块、结构完全相同且对称分布的左侧测量部分和右侧测量部分.导管固定模块用于固定导管,防止测量过程中发生移动.夹具上下调整模块用于调整导管固定模块的位置,使导管的中心处于测量盘的中心.左侧测量部分包括左侧测量模块和左侧导向模块,左侧测量模块用于测量左侧导管扭转角度,左侧导向模块用于微调左侧导管固定模板.右侧测量部分的结构和作用与左侧相同.通过对比导管两端扭曲的程度,得到导管扭曲度.对多腔气管插管进行检测,经实验验证,该测试方法能够将导管扭曲度进行量化,客观地得出导管的扭曲度,从而根据不同产品制定合格的检测标准,进而提高产品质量,满足实际使用需求.该测试方法能够测试带显影线单腔导管、带显影线多腔导管和无显影线多腔导管,有很强的实用价值和推广价值.

    导管扭曲度扭曲度测试方法扭曲度测试装置医用导管测试方法

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    环烯烃共聚物和均聚物性能对比

    郭融赵帮岭付鹏刘海洪...
    130-135页
    查看更多>>摘要：环烯烃聚合物具有高耐热性、高韧性、高透明性和高尺寸稳定性,已成为玻璃材料的理想替代品,并在光学和医疗领域展现出广泛的应用前景.为了揭示环烯烃聚合物化学结构与性能之间的内在联系,为新材料的研发与定制奠定基础,通过体视显微镜、接触角测试仪、紫外-可见分光光度计、凝胶渗透色谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、差示扫描量热仪、核磁共振波谱仪等对两种典型的环烯烃聚合物材料—环烯烃共聚物(COC)和环烯烃均聚物(COP)的性质进行了详细的对比.结果显示,COP的透光率比COC高,COP疏水性比COC的强,COC的重均分子量和数均分子量比COP的大,分子量分布稍宽;COP的红外特征吸收峰在920 cm-1和815 cm-1处,COC的红外特征吸收峰在1 141,773,715 cm-1处;COC和COP的初始分解温度和最大分解温度基本一致,且表现出一个玻璃化转变温度,没有熔融峰的出现,这说明COC和COP都是无定形的;核磁共振碳谱显示COC的化学位移δ在32～36以及46.5～50处出现特征峰,而COP的化学位移δ在51～52和46处出现特征峰.

    环烯烃共聚物环烯烃均聚物光线透过率分子量及分布红外光谱核磁共振波谱

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