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玻纤质量分数对长玻纤增强聚丙烯水驱动弹头辅助共注塑管件的影响
1
作者 廖钱生 柳和生 +2 位作者 匡唐清 刘家豪 张伟 《中国机械工程》 北大核心 2025年第6期1329-1337,共9页
为研究玻纤质量分数对以长玻纤增强聚丙烯为外层材料、纯聚丙烯为内层材料的水驱动弹头辅助共注塑成形(W-PACIM)管件的影响,采用试验方法分析了玻纤质量分数对管件残余壁厚、玻纤取向分布规律及管件耐压性能的影响规律及影响机理,结果表... 为研究玻纤质量分数对以长玻纤增强聚丙烯为外层材料、纯聚丙烯为内层材料的水驱动弹头辅助共注塑成形(W-PACIM)管件的影响,采用试验方法分析了玻纤质量分数对管件残余壁厚、玻纤取向分布规律及管件耐压性能的影响规律及影响机理,结果表明:随着玻纤质量分数的增大,管件总残余壁厚先减小后增大;管件外层根据玻纤取向的分布特点可分为近模壁层、中间层和近界面层,且玻纤沿熔体流动方向的取向由外而内逐层升高,随着玻纤质量分数的增大,外层玻纤分布均匀性降低;管件的耐压性能先增后减,玻纤质量分数为20%时,管件耐压性能最好。 展开更多
关键词 玻纤质量分数 水驱动弹头辅助共注塑成形 残余壁厚 玻纤取向 耐压性能
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弹头直径对短玻纤增强聚丙烯水驱动弹头辅助共注塑管件的质量影响
2
作者 俸三喆 匡唐清 +2 位作者 柳和生 杨帆 陈灏 《化工进展》 北大核心 2025年第7期4061-4069,共9页
针对短玻纤增强聚丙烯为外层、聚丙烯为内层的水驱动弹头辅助共注塑(W-PACIM)管件,通过实验手段探究弹头直径(9~12mm)对管件玻纤取向、残余壁厚大小及均匀性和耐压性能的影响。实验结果表明:外层玻纤在不同层取向度呈现差异,外侧近界面... 针对短玻纤增强聚丙烯为外层、聚丙烯为内层的水驱动弹头辅助共注塑(W-PACIM)管件,通过实验手段探究弹头直径(9~12mm)对管件玻纤取向、残余壁厚大小及均匀性和耐压性能的影响。实验结果表明:外层玻纤在不同层取向度呈现差异,外侧近界面层玻纤沿流动方向取向度高,中间层玻纤取向度次之,近模壁层玻纤分布杂乱无章,大多与流动方向呈锐角或垂直分布;随着弹头直径的增大,靠近模具壁面层玻纤断裂严重,各层玻纤取向度也逐渐变低;随着弹头直径的增大,W-PACIM管件总壁厚与内层壁厚逐渐减小,而外层壁厚小范围下降;W-PACIM管件的耐压性能随着弹头直径的增大逐渐降低。当弹头直径为10mm时,W-PACIM管件综合质量最佳。 展开更多
关键词 水驱动弹头辅助共注塑 弹头直径 复合材料 聚合物加工 壁厚 流变学
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玻纤质量分数对长玻纤增强聚丙烯水驱动弹头辅助注塑管件的影响 被引量：1
3
作者 匡唐清 俸三喆 +2 位作者 朱瑶瑶 柳和生 杨帆 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期87-97,共11页
分别以玻纤质量分数10%,20%,30%和40%的长玻纤增强聚丙烯(LGFRPP)材料制取一系列水驱动弹头辅助注塑(W-PAIM)管件。探究了玻纤质量分数对玻纤断裂长度、纤维取向、壁厚以及耐压性的影响。结果表明,随着玻纤质量分数的增加,玻纤断裂长度... 分别以玻纤质量分数10%,20%,30%和40%的长玻纤增强聚丙烯(LGFRPP)材料制取一系列水驱动弹头辅助注塑(W-PAIM)管件。探究了玻纤质量分数对玻纤断裂长度、纤维取向、壁厚以及耐压性的影响。结果表明,随着玻纤质量分数的增加,玻纤断裂长度在较长区间内占比降低;不同玻纤质量分数的W-PAIM制件在壁厚层的取向不同,水道层的玻纤沿流动方向取向较模壁层和中间层更好,当玻纤质量分数为10%与40%时,水道层玻纤取向度最好,玻纤质量分数为20%时,中间层取向最差,玻纤质量分数为30%时,模壁层的玻纤取向较好;随着玻纤质量分数的增加,WPAIM管件壁厚呈先增加后减小再增加的趋势;随着玻纤质量分数的增加,管件的耐压性先增加后减小最后又增加,当玻纤质量分数为20%时,耐压性最好。 展开更多
关键词 长玻纤增强聚丙烯 水驱动弹头辅助注塑 玻纤质量分数 玻纤长度 纤维取向 壁厚 耐压性
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水驱动弹头辅助注塑弹头的穿透行为
4
作者 匡唐清 刘家豪 +3 位作者 朱瑶瑶 胡礼彬 柳和生 王禹 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期93-103,共11页
残余壁厚(RWT)是表征水驱动弹头辅助注塑成型(WPAIM)管件质量的一个重要指标,直接受弹头的穿透行为影响。为了研究WPAIM过程中弹头的穿透行为及相应的RWT分布规律,文中基于计算流体动力学(CFD)方法对WPAIM过程进行了数值模拟,模拟结果... 残余壁厚(RWT)是表征水驱动弹头辅助注塑成型(WPAIM)管件质量的一个重要指标,直接受弹头的穿透行为影响。为了研究WPAIM过程中弹头的穿透行为及相应的RWT分布规律,文中基于计算流体动力学(CFD)方法对WPAIM过程进行了数值模拟,模拟结果与实验结果吻合较好。研究结果表明,WPAIM管在直线段的RWT相对均匀,而在曲线段,外凸侧RWT大于内凹侧RWT,两者之间的RWT差值小于水辅助注射成型(WAIM)管。通过对WPAIM中弹头穿透行为与WAIM中水的穿透行为分析发现:穿透前沿附近的压力分布WPAIM较WAIM更均匀,穿透两侧的速度差也更小,弹头能更好地沿型腔中心穿透,提高管件壁厚的均匀性;无论是在直段或是弯曲段,两者的穿透过程都是在不断加速的,WAIM穿透速度更快,而WPAIM的加速过程较稳定。 展开更多
关键词 水驱动弹头辅助注塑 数值模拟 残余壁厚 穿透行为
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水驱动弹丸辅助注塑弯管的壁厚分布 被引量：10
5
作者 杨帆 匡唐清 +1 位作者 刘文文 柳和生 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期112-118,共7页
水驱动弹丸辅助注塑技术(W-PAIM)是利用高压水驱动预置于模具型腔中的弹丸穿透熔料得到中空塑件的新型注塑工艺。采用实验与模拟相结合的方式研究了W-PAIM弯管的壁厚分布机理。通过比较水辅助注塑(WAIM)和WPAIM弯管试样的壁厚,发现W-PAI... 水驱动弹丸辅助注塑技术(W-PAIM)是利用高压水驱动预置于模具型腔中的弹丸穿透熔料得到中空塑件的新型注塑工艺。采用实验与模拟相结合的方式研究了W-PAIM弯管的壁厚分布机理。通过比较水辅助注塑(WAIM)和WPAIM弯管试样的壁厚,发现W-PAIM管件的壁厚要薄得多,其壁厚主要取决于弹丸截面尺寸及高压水对弹丸穿透边界熔体的挤压;对弯曲半径相同、偏转角不同的弯曲处壁厚的实验与模拟研究发现弯曲内侧壁厚薄、外层壁厚厚,且壁厚差随偏转角度增大而增大;对偏转角为90°,弯曲半径不同的弯曲处壁厚的实验与模拟研究发现,弯曲处壁厚差随弯曲半径的增大而减小。通过模拟结果分析发现,这都是由于弯曲处的压力分布特点与速度分布特点所致。 展开更多
关键词 水驱动弹丸辅助注射成型 管件 壁厚 数值模拟
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弹头材料对溢流法水驱动弹头辅助注塑制件的影响 被引量：3
6
作者 胡礼彬 匡唐清 +3 位作者 赖家美 柳和生 冯强 刘文文 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期87-91,102,共6页
选取Q235钢、聚乳酸(PLA)、尼龙6(PA6)、丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚丙烯(PP)6种材质制备弹头,基于自行搭建的实验平台来探究弹头材料对水驱动弹头辅助注塑(W–PAIM)管件残余壁厚和内壁质量的影响。研究发现... 选取Q235钢、聚乳酸(PLA)、尼龙6(PA6)、丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚丙烯(PP)6种材质制备弹头,基于自行搭建的实验平台来探究弹头材料对水驱动弹头辅助注塑(W–PAIM)管件残余壁厚和内壁质量的影响。研究发现,金属弹头因其较高的热传导,在其表面形成凝固层,穿透过程中在剪切作用下又被剥落,导致管件壁厚和内壁质量前后差异较大;弹头材质和成型材料相同时,因二者相容粘结严重,导致管件壁厚偏薄、波动大,内壁质量差;PLA,PA6,ABS和PTFE 4种弹头成型的W–PAIM管件残余壁厚与弹头材料的维卡软化点温度间存在强相关,弹头材料的维卡软化点温度越低,管件残余壁厚越薄;弹头材料的热变形温度会影响弹头完成穿透后触及模具壁面后的变形程度,对弹头穿透截面的影响不明显。机加工的PA6树脂弹头因其维卡软化点温度较高,使得其成型的管件的质量最佳。 展开更多
关键词 水驱动弹头辅助注塑 弹头 材料 残余壁厚 内壁质量
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水驱动弹头辅助共注塑工艺相间穿透机理的数值模拟 被引量：5
7
作者 匡唐清 张庆伟 +2 位作者 柳和生 赖家美 胡礼彬 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期146-153,162,共9页
溢流法水驱动弹头辅助共注塑(Overflow water-projectile assisted co-injection molding,W-PACIM-O)工艺可制取双层包覆式结构的中空管件。采用数值模拟技术分析了W-PACIM-O工艺注水阶段的界面不稳定性现象、管件壁厚分布以及内层熔体... 溢流法水驱动弹头辅助共注塑(Overflow water-projectile assisted co-injection molding,W-PACIM-O)工艺可制取双层包覆式结构的中空管件。采用数值模拟技术分析了W-PACIM-O工艺注水阶段的界面不稳定性现象、管件壁厚分布以及内层熔体和弹头穿透行为,从而掌握W-PACIM-O的相间穿透机理。模拟结果表明,W-PACIM的湍流强度相对较小,且基本无湍流漩涡,其起始段壁厚界面不稳定性现象不明显;W-PACIM管件的总残余壁厚、外层壁厚和内层壁厚更薄,壁厚波动较小;压力水驱动弹头穿透阶段,W-PACIM工艺穿透前沿速度更高,穿透更稳定。 展开更多
关键词 水驱动弹头辅助共注塑 数值模拟 弹头 相间穿透 壁厚
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水驱动弹头辅助注塑管件壁厚的工艺影响 被引量：5
8
作者 匡唐清 赖德炜 +2 位作者 潘俊宇 刘文文 柳和生 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期106-111,118,共7页
对水驱动弹头辅助注塑(W-PAIM)中工艺方法和工艺参数对管件壁厚的影响进行了实验研究。对水驱动弹头辅助注塑短射法(W-PAIM-S)、溢流法(W-PAIM--O)及水辅助注塑短射法(WAIM-S)、溢流法(WAIM-O)4种工艺方法进行比较,发现W-PAIM管件比WAIM... 对水驱动弹头辅助注塑(W-PAIM)中工艺方法和工艺参数对管件壁厚的影响进行了实验研究。对水驱动弹头辅助注塑短射法(W-PAIM-S)、溢流法(W-PAIM--O)及水辅助注塑短射法(WAIM-S)、溢流法(WAIM-O)4种工艺方法进行比较,发现W-PAIM管件比WAIM(水辅助注塑技术)管件壁厚要薄得多,而W-PAIM-O管件壁厚又比W-PAIM-S管件壁厚要更均匀。采用正交试验法考察了熔体温度、注水压力、射胶压力、保压时间、注水延迟时间、模具温度对WPAIM-O管件壁厚的影响规律与大小,发现注水延迟时间和熔体温度对壁厚影响很大,因素影响比合计超过70%;而射胶压力、注水压力及保压时间的影响较小,因素影响比合计不足17%;管件残余壁厚随注水延迟时间的延长逐渐增大,随着熔体温度的升高先减小后增大。 展开更多
关键词 水驱动弹头辅助注塑 残余壁厚 工艺方法 工艺参数 正交试验
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溢流法水驱动弹头辅助注塑管件残余壁厚的形成与工艺参数影响 被引量：4
9
作者 匡唐清 潘俊宇 +1 位作者 刘文文 柳和生 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期108-114,共7页
溢流法水驱动弹头辅助注塑(W-PAIM-O)工艺可制得残余壁厚(RWT)更薄更均匀的管件。采用模拟手段分析了W-PAIM-O工艺中RWT的形成机理,采用单因素实验法考察了熔体温度、熔体注射压力、注水延迟时间、注水压力和模具温度5个工艺参数对RWT... 溢流法水驱动弹头辅助注塑(W-PAIM-O)工艺可制得残余壁厚(RWT)更薄更均匀的管件。采用模拟手段分析了W-PAIM-O工艺中RWT的形成机理,采用单因素实验法考察了熔体温度、熔体注射压力、注水延迟时间、注水压力和模具温度5个工艺参数对RWT的影响。模拟发现,RWT不仅主要取决于弹头的截面尺寸,还与弹头穿透时对侧面熔体的拖曳作用有关;在考察的几个工艺参数中,熔体温度越高,RWT越小,但熔体温度过高时RWT反而增大;熔体注射压力越大RWT越小,但熔体注射压力过大反而使RWT增大;随着模具温度的升高,RWT变薄,模具温度超过一定值后,RWT趋于稳定;RWT随注水延迟时间的延长而变厚;注水压力对W-PAIM-O管件RWT影响较小。 展开更多
关键词 水驱动弹头辅助注塑 残余壁厚 工艺参数
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水驱动弹丸辅助注塑管件壁厚的弹丸影响 被引量：2
10
作者 王彦卿 匡唐清 +2 位作者 赖家美 冯强 刘文文 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期60-66,共7页
对水驱动弹丸辅助注塑(W-PAIM)中弹丸对管件壁厚的影响进行了实验与分析。通过搭建实验平台研究了弹丸的材质、头部形状、直段长度、截面尺寸这4个因素对聚丙烯(PP)的W-PAIM管件残余壁厚的影响。结果表明,在聚酰胺6(PA6)、丙烯腈-丁二烯... 对水驱动弹丸辅助注塑(W-PAIM)中弹丸对管件壁厚的影响进行了实验与分析。通过搭建实验平台研究了弹丸的材质、头部形状、直段长度、截面尺寸这4个因素对聚丙烯(PP)的W-PAIM管件残余壁厚的影响。结果表明,在聚酰胺6(PA6)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚四氟乙烯(PTFE)、PP 4种弹丸材质中PA6弹丸成型的管件的残余壁厚于比其他材质弹丸成型管件更加均匀,质量更好;在半球形、抛物线形、圆弧形及锥体形的4种头部形状中抛物线形能获得较好的质量管件;直段区长度为7 mm,截面尺寸为13 mm的弹丸所制得的管件残余壁厚最均匀,质量最佳。 展开更多
关键词 水驱动弹丸辅助注塑 弹丸 残余壁厚 管件
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