注射成型PDF电子书下载

第一部分 背景与概况 1

第1章 注射成型：序言和背景 1

Musa R.Kamal 1

1.1范围 1

1.2引言 1

1.2.1聚合物加工 1

1.2.1.1塑料加工过程 1

1.2.1.2聚合物及其混合物的加工性质 2

1.2.2注射成型 2

1.2.2.1引言 2

1.2.2.2一般的注射成型过程步骤 3

1.3注射成型过程 4

1.3.1塑化阶段 4

1.3.1.1熔融段 5

1.3.1.2喷嘴中的温度分布 6

1.3.2充模过程 8

1.3.2.1流线和熔接线 8

1.3.2.2喷流 9

1.3.2.3喷泉流动 9

1.3.3模腔中的热传导 12

1.3.3.1模腔中温度分布的测量 12

1.3.3.2注射成型中热传导的数值模拟 15

1.3.3.3结晶动力学 16

1.4微结构注射成型 17

1.4.1结晶 18

1.4.1.1结晶与取向对双折射及拉伸模量的影响 18

1.4.2形态 19

1.4.3残余应力 21

1.4.3.1残余应力计算 23

1.4.4纤维增强热塑性塑料的微结构 25

1.4.4.1纤维长度及其浓度分布 25

1.4.4.2基体结晶度 26

1.4.4.3纤维与基体取向 26

1.4.4.4导电纤维复合材料 27

1.4.5热固性材料的固化分布 28

1.5注射成型材料及制品的性能 29

符号列表 33

参考文献 35

第二部分 注射成型机器和系统 42

第2章 注射成型机、模具和加工 42

Tadmoto Sakai和Kenji Kikugawa 42

2.1注射成型机 42

2.1.1注射成型机的类型 42

2.1.1.1卧式注射成型机 42

2.1.1.2立式注射成型机 42

2.1.1.3角式注射成型机 43

2.1.2螺杆、机筒 43

2.1.2.1往复螺杆式注射成型机 44

2.1.2.2注射成型机的螺杆设计 44

2.1.2.3注射成型机的机筒 45

2.1.3驱动原理 46

2.1.3.1液压注射成型机 46

2.1.3.2电动注射成型机 46

2.1.3.2.1电动注射成型机的控制系统 46

2.1.3.2.2电动注射成型机的注射机理 47

2.1.3.2.3电动注射成型机的喷嘴接触装置 48

2.1.3.2.4电动合模装置 48

2.1.3.2.5电动顶出装置 48

2.1.3.3人机界面和通信控制 48

2.1.3.3.1注射成型机的人-机界面 48

2.1.3.3.2通信控制 49

2.1.4过程控制 49

2.1.4.1填充过程控制 50

2.1.4.2保压压力切换过程控制 50

2.1.4.3保压过程控制 50

2.1.4.4计量过程控制 51

2.1.4.5模具开/合过程控制 51

2.1.4.6机筒和喷嘴的温度控制 51

2.1.4.7注射压缩过程控制 51

2.2注射成型模具 52

2.2.1模具各部分的作用 52

2.2.2模具的分类 53

2.2.2.1冷流道模具系统 53

2.2.2.1.1二板模具 53

2.2.2.1.2三板模具 54

2.2.2.2热流道模具系统 55

2.2.3主流道、流道和浇口 56

2.2.3.1流道 56

2.2.3.2浇口 56

2.2.3.3浇口平衡 58

2.2.3.4排气 58

2.2.4顶出机构 58

2.2.4.1顶出杆 59

2.2.4.2衬套和推板 59

2.2.4.3空气顶出 59

2.2.5模具冷却 60

2.2.6温度控制方法和机构 60

2.2.6.1流体介质控制 60

2.2.6.2电加热器控制 61

2.3注射成型工艺 61

2.3.1模内注射成型 61

2.3.2传统工艺 61

2.3.3 DSI成型过程 62

2.3.3.1注射焊接机构机理 62

2.3.3.2 DSI模塑工艺的优点 62

2.3.3.3 DSI模塑工艺的产品实例 62

2.3.4多物料注塑 63

2.3.4.1多物料模塑技术 63

2.3.4.2 M-DSI注射成型工艺应用实例 64

2.3.5超高速注射成型 65

2.3.5.1高速注射的影响 65

2.3.5.2高速注射成型机 65

2.3.5.3超高速注射成型的例子 66

2.3.6模内涂层注射成型 66

2.3.6.1表面装饰技术 66

2.3.6.2同步传输模塑 67

2.3.7嵌件模塑成型过程 68

2.3.7.1嵌入式成型机 68

2.3.8夹心注射成型 68

2.3.8.1工艺概述 68

2.3.8.2夹心喷嘴的搭建 69

2.3.8.3夹心成型法的特征 69

2.3.9塑料磁体注射成型 70

2.3.9.1成型系统和磁场产生方法 70

2.3.9.2注射成型塑料磁体的重要事项 71

2.3.9.3磁性塑料成型设计的要点 72

2.3.10长玻璃纤维增强注射成型 72

2.3.10.1长纤维加强塑料注射成型 72

2.3.10.2长玻璃纤维增强塑料的特性 73

2.3.10.3长纤维成型在大型产品上的应用 73

参考文献 73

第3章 注射成型机的塑化系统 75

Mark A.Spalding和Kun Sup Hyun 75

陶氏化学公司 美国密歇根州米德兰市 聚合物加工研究所和新泽西理工学院 美国新泽西州纽瓦克 75

3.1前言 75

3.2塑化系统 76

3.3塑化螺杆的操作工艺 77

3.3.1合理的工艺 78

3.4熔融过程 79

3.5基本螺杆的设计 84

3.5.1 PS的注射成型研究 85

3.6高性能螺杆的设计 85

3.7二次混合过程及装置 90

3.7.1动态混合元件 94

3.8间接与混合相关的螺杆设计问题 96

3.9止逆阀 97

符号说明 98

参考文献 99

第4章 非传统注射模具 101

António M.Cunha， António J.Pontes 101

4.1绪论 101

4.2多组分注塑成型工艺使用的模具 102

4.2.1共注成型 102

4.2.2二次注塑成型 103

4.3注射装置，排布和流道系统 105

4.3.1设备 105

4.3.2热流道 106

4.3.3材料的相互作用 106

4.4注塑焊接模具 107

4.5背面注塑成型技术模具 108

4.5.1纺织品上的注塑成型 108

4.5.2模内贴标技术 110

4.5.3模内装饰技术 110

参考文献 112

第5章 气体辅助注射成型 113

Shih-Jung Liu 113

5.1引言 113

5.1.1气体辅助注射成型 113

5.1.2 GAIM的优缺点 115

5.1.3 GAIM所用的材料 116

5.2成型设备及过程 116

5.2.1气体注射单元和注射喷嘴 116

5.2.2气体注入制品 116

5.2.3气嘴 117

5.2.4成型过程中的压力变化 118

5.2.5气体在成型制品中的穿透现象 118

5.2.6气体的排放与回收 120

5.2.7 GAIM的成型性能图 120

5.3建模 121

5.4制品/模具设计和成型准则 122

5.4.1气体通道形状和尺寸 122

5.4.2气体通道的布置 123

5.4.3重力效应 124

5.4.4残余壁厚分布 124

5.4.5气体在聚合物中的溶解 124

5.4.6气指 125

5.4.7不稳定的气体穿透 126

5.4.8竞流效应引起的熔接痕 127

5.4.9纤维增强材料的成型 128

5.5结论 129

符号列表 129

缩写词列表 130

参考文献 130

第6章 水辅注射成型技术（WIT） 132

Walter Michaeli 132

6.1引言 132

6.2加工技术 133

6.2.1加工过程 133

6.2.2工艺方法 133

6.2.2.1短射法 133

6.2.2.2足量注射法 134

6.2.2.3溢流的足量注射法 134

6.2.2.4熔体回流法 134

6.2.2.5抽芯法 135

6.2.2.6漂洗/冲洗法 135

6.2.3 GAIM和WIT的对比 135

6.2.3.1 GAIM的局限性 135

6.2.3.2循环周期 136

6.2.3.3制品特性 136

6.2.3.3.1残余壁厚 136

6.2.3.3.2收缩/弯曲 136

6.2.3.3.3流体一侧的表面质量 138

6.2.3.3.4典型的制品缺陷 138

6.3设备和注射技术 138

6.3.1水压生成单元的基本概念和操作技术 138

6.3.2水辅助注射成型技术的注射器技术 140

6.3.2.1 WIT注射器要求 140

6.3.3不同WIT注射器的分类和形式 141

6.3.3.1操作方法 141

6.3.3.2操作方向 142

6.3.3.3模具中的定位 142

6.3.4 WIT注射器的一般设计注意事项 142

6.3.4.1优异的加工过程可靠性 143

6.3.4.2明确的可控性 143

6.4 WIT相应的制品设计 143

6.4.1注射器嵌入 143

6.4.2 WIT制品的一般设计准则 144

6.4.3管状制品 144

6.4.3.1横截面 144

6.4.3.2长径比 144

6.4.3.3弯曲和改道 145

6.4.3.4直径的改变 145

6.4.4厚截面的致密制品 145

缩写词列表 145

符号列表 146

参考文献 146

第三部分 复合材料的注射成型 148

第7章 纤维增强材料的注射成型中流动引起的微结构 148

Michel Vincent 148

7.1引言 148

7.2观察 148

7.2.1纤维长度分布 148

7.2.2纤维含量 149

7.2.3纤维取向 150

7.2.3.1取向机理 150

7.2.3.2定量观察 150

7.2.3.3定量工具：取向分布函数，取向张量 151

7.2.3.4实验方法 151

7.2.3.5结果分析 152

7.3纤维取向的计算 153

7.3.1取向模型 153

7.3.1.1标准模型 153

7.3.1.2相互作用系数的选择和收敛近似 154

7.3.1.2.1相互作用系数的值 154

7.3.1.2.2收敛近似问题 155

7.3.1.3标准模型的讨论 155

7.3.1.4应用于注射成型 155

7.3.2流变学模型 155

7.3.2.1流变测量综述 155

7.3.2.2行为定律的引言 156

7.4结论 156

符号列表 157

参考文献 157

第8章 注射发泡成型技术 160

X.Xu， C.B.Park著 何继敏译 160

8.1引言 160

8.2注射发泡成型技术：背景 160

8.2.1结构发泡成型 160

8.2.1.1低压发泡成型 161

8.2.2高压发泡成型 161

8.2.2.1共注射发泡成型 162

8.2.2.2气体反压发泡成型 162

8.2.2.3顺序注射发泡成型 162

8.2.3微孔注射发泡成型 163

8.2.3.1微孔发泡成型的背景 163

8.2.3.2微孔注射发泡成型的进展 164

8.2.3.2.1间歇微孔加工 164

8.2.3.2.2半连续微孔加工 164

8.2.3.2.3连续微孔加工 164

8.2.3.2.4微孔注射发泡成型 164

8.3发泡注射成型的基础知识 166

8.3.1发泡添加剂 166

8.3.1.1泡孔成核剂 167

8.3.1.2发泡剂 167

8.3.1.2.1化学发泡剂 167

8.3.1.2.2物理发泡剂 167

8.3.2聚合物/气体混合物的热物理和流变性能 167

8.3.2.1溶解度与扩散率 167

8.3.2.1.1溶解度 167

8.3.2.1.2扩散率 168

8.3.2.2聚合物/气体混合物的黏度 169

8.3.2.3聚合物/气体混合物的表面张力 170

8.3.3可发混合物的形成 170

8.3.3.1在CBA加工中的可发混合物 170

8.3.3.2在PBA加工中的可发混合物 171

8.3.3.3气体在聚合物中的溶解作用 171

8.3.4泡孔成核 171

8.3.4.1均相和非均相成核 171

8.3.4.1.1均相成核 171

8.3.4.1.2非均相成核 172

8.3.4.2充模过程中的成核和压力曲线 173

8.3.5充模与泡孔生长 175

8.3.5.1几何唯一性与熔合线 175

8.3.5.2孔隙率控制 175

8.3.5.3模内泡孔生长 176

8.4发泡成型设备及应用 176

8.4.1发泡成型设备 176

8.4.2应用 177

8.5未来发展 178

符号与缩略语 178

参考文献 179

第9章 金属粉末注射成型 183

James F.Stevenson 183

9.1机遇 183

9.2工艺概述 184

9.3给料 185

9.3.1粉料 185

9.3.2黏结剂 187

9.3.3混合 187

9.4零件和模具设计 188

9.4.1零件设计 188

9.4.2模具设计 190

9.5成型 192

9.5.1成型设备 192

9.5.2操作过程 192

9.6脱脂 193

9.7烧结 194

9.7.1基本原理 194

9.7.2烧结炉 197

9.7.3定型块 199

9.8烧结后处理 200

9.8.1热处理 200

9.8.2热等静压 201

9.8.3辅助操作 201

9.9材料特性 201

符号说明 202

参考文献 203

致谢 204

第10章 微注射成型 205

Volker Piotter， Guido Finnah，Thomas Hanemann， Robert Ruprecht 205

10.1介绍 205

10.2为什么聚合物加工对微系统工程有如此的吸引力 205

10.3微注射成型的工艺特点 206

10.3.1微型元件的类型 207

10.3.2微注射成型的设备技术 207

10.3.3微注射成型的微结构型芯加工 209

10.3.4微注射成型的特殊类型 209

10.3.5模拟 210

10.4微反应注射成型 211

10.4.1反应树脂聚合方法 211

10.4.2 LIGA结构的热引发反应注射成型 212

10.4.3光引发反应成型技术的发展 213

10.4.4光固化系统的紫外线压印 215

10.4.5复合材料的光成型 216

10.5微粉末注射成型（MicroPIM） 217

10.5.1 MicroPIM简介 217

10.5.2 PIM用金属陶瓷粉末 218

10.5.3商业用PIM原料和黏结剂 219

10.5.4粉末微注射黏结剂体系 220

10.5.5 MicroPIM原料混合 220

10.5.6 PIM原料的流变性测试 221

10.5.7 MicroPIM机械 222

10.5.8 MicroPIM成型模具 223

10.5.9注射成型微部件的图形化过程 223

10.5.9.1微注射毛坯的脱脂 224

10.5.9.2微注射部件的烧结过程 224

10.5.10微注射成型的发展 225

10.6双组分微注射成型（2C-Micro PIM） 225

10.6.1双组分注射成型的机器 226

10.6.2双组分微注射成型模具技术 226

10.6.3多组分注射成型模具的接触强度 226

10.6.4双组分注射成型工艺步骤 227

10.6.5双组分注射成型的温度控制 227

10.6.6多组分注射成型的应用 227

10.6.6.1插入式注射成型 227

10.6.6.2超模压 227

10.6.6.3模具装配 227

10.6.6.4三维MID技术 228

10.6.6.5双组分粉末注射成型 228

10.7总结和展望 228

缩写词表 229

参考文献 230

第四部分 可视化过程，控制，最优化和模拟 235

第11章 模具型腔内部可视化和加热筒 235

Hidetoshi Yokei 235

11.1简介 235

11.2模腔内部的动态可视化技术 235

11.2.1动态可视化技术概述 235

11.2.1.1光传播方法 235

11.2.1.2光反射方法 236

11.2.1.3光切法 237

11.2.2嵌入式玻璃模具（2D，3D） 238

11.2.3背光模具 241

11.2.4激光板模具 242

11.2.5流体交换系统 243

11.2.6高放大倍率的自动跟踪系统 244

11.2.7用于高速注射成型的可视化技术 247

11.3用于模腔内部的静态可视化技术 248

11.3.1静态可视化技术的概况 248

11.3.1.1有色材料堵漏 248

11.3.1.2彩色层压材料 249

11.3.2流体交换系统和浇口磁化方法 249

11.4加热料筒的可视化 252

11.4.1加热料筒内部可视化技术的概述 252

11.4.2玻璃插入式加热料筒 254

11.4.3料斗喉内部的可视化系统，检查环和储料区 256

11.4.4层压夹缝图像的图像处理方法 257

参考文献 259

第12章 注射成型控制 262

Furong Gao和Yi Yang 262

12.1引言 262

12.2控制系统的基本概念和组成 263

12.2.1基本控制系统结构 263

12.2.1.1开环系统 263

12.2.1.2闭环系统 263

12.2.2控制系统的基本组成 263

12.2.2.1注射成型的可控变量 264

12.2.2.2注射成型的执行器 264

12.2.2.3输出变量的测试 265

12.2.2.4控制器 265

12.3控制应用 265

12.3.1机器顺序控制 265

12.3.2自适应控制 266

12.3.2.1注射成型过程变量的动态分析 266

12.3.2.2适应控制背景 269

12.3.2.3 RLS评估 269

12.3.2.4极点配置设计 270

12.3.2.5整系数多项式方程求解 270

12.3.2.6自适应极点配置控制的直接实施 271

12.3.2.7改进Ⅰ——抗饱和估计 272

12.3.2.8改进Ⅱ——自适应前馈控制 274

12.3.2.9改进Ⅲ——周期对周期调节 275

12.3.2.10不同条件测试 276

12.3.2.11小结 277

12.3.3模型预测控制 277

12.3.3.1 MPC背景 277

12.3.3.2 MPC基础 277

12.3.3.3注射速度的GPC设计 278

12.3.3.4 GPC与极点配置的阶跃响应比较 279

12.3.3.5不同条件下自适应GPC实验 279

12.3.3.6小结 280

12.3.4模糊模型的控制 280

12.3.4.1模糊干预系统 280

12.3.4.2注射速度的模糊多模型和应用 281

12.3.4.3模糊多模型预测控制 284

12.3.4.4规则结果模型参数的在线识别 284

12.3.4.5规则前提的成员函数参数的批次学习 285

12.3.4.6模糊多模型预测控制的实验测试 286

12.3.4.7小结 290

12.3.5迭代学习控制 290

12.3.5.1迭代学习控制基础 290

12.3.5.2 P型学习控制算法 291

12.3.5.3优化迭代学习控制器 292

12.3.5.4鲁棒性和适应性分析 294

12.3.5.5权重矩阵的选择 295

12.3.5.6用优化ILC的注射速度控制 296

12.3.5.7小结 298

12.3.6注射成型的统计过程监测 299

12.3.7连续过程的统计过程监测 299

12.3.8批处理过程的统计监测 300

12.3.9注射成型的分阶段统计监测 301

12.3.9.1错误1＃：材料干扰 303

12.3.9.2错误2＃：检查环失效 303

12.4注射成型的控制发展和挑战 305

12.4.1控制发展 305

12.4.2注射成型控制的主要挑战 306

12.4.2.1鲁棒控制算法实施 306

12.4.2.2新测试 306

12.4.2.3全面质量模型 306

12.4.2.4闭环质量控制 306

12.4.2.5过程和控制性能监测 306

参考文献 306

第13章 注射成型的优化设计 310

Kalonji K.Kabanemi， Abdessalem Derdouri和Jean-Francois Hetu 310

13.1前言 310

13.2充模问题基本方程 311

13.2.1数学模型：肖氏方程和能量方程 311

13.2.2边界条件 312

13.2.3数值离散化 312

13.3最优化技术 313

13.3.1最优化概念 313

13.3.2最优化问题 313

13.3.3最优化问题的数值解 313

13.3.3.1零阶方法 314

13.3.3.2一阶和二阶方法 315

13.3.3.3零阶方法和梯度法的联合 315

13.4梯度法和敏感性分析 316

13.4.1直接灵敏度方程法 316

13.4.2伴随方程法 317

13.4.3求解方法比较 318

13.4.4方法选择 318

13.5注射成型的优化设计 318

13.5.1问题参数 319

13.5.2问题定义 319

13.5.3状态方程的直接灵敏度 319

13.5.4目标函数的灵敏度公式 320

13.5.5注射压力以及灵敏度的参数化 321

13.5.6约束函数的灵敏度 322

13.5.7前沿流动追踪及敏感度 322

13.5.8流动区域及敏感度的参数化 322

13.6算法 324

13.7应用范例 324

13.7.1汽车零件：单个浇口最优化 324

13.7.2车载镜头：复式浇口优化 328

13.7.3复式浇口最优化：多个最优解 330

13.8结论 332

符号及缩写说明 332

参考文献 333

第14章 注射成型模拟的发展 337

Peter Kennedy 337

14.1简介 337

14.2注射成型过程 337

14.3问题 338

14.3.1基本物理过程 338

14.3.2材料的性质 338

14.3.3模具及零件复杂的几何性质 339

14.3.4过程稳定性 339

14.4为什么要模拟注射成型 339

14.5早期模拟研究状况 339

14.5.1边界条件和固化 340

14.6早期商业模拟 341

14.7 20世纪80年代的模拟 342

14.8 20世纪80年代的学术著作 342

14.8.1充模 342

14.8.2制品冷却 344

14.8.3翘曲分析 345

14.8.4纤维取向 345

14.9 20世纪80年代以来的商业性模拟 346

14.9.1由大型企业开发不用于销售的模拟程序 348

14.9.1.1通用电气 348

14.9.1.2 Philips/ Technical University of Eindhoven 348

14.9.2编码由大公司开发并销售 348

14.9.2.1 SDRC 348

14.9.2.2 GRAFTEK 348

14.9.3致力于开发和销售模拟软件的公司 349

14.9.3.1 AC Technology 349

14.9.3.2 Moldflow 349

14.9.3.3 Simcon Kunststofftechnische Software GmbH 350

14.10 20世纪90年代模拟的发展情况 350

14.11 20世纪90年代模拟方面的学术工作 350

14.12 20世纪90年代商业化的发展 351

14.12.1 SDRC 351

14.12.2 Moldflow 352

14.12.3 AC Technology/C-MOLD 354

14.12.4 Simcon 354

14.12.5 Sigma Engineering 354

14.12.6 Timon 355

14.12.7 Transvalor 355

14.12.8 CoreTech系统 355

14.13 2000年以来的仿真科学 355

14.14 2000年以来的商业发展 357

14.14.1 Moldflow 358

14.14.2 Timon 358

14.14.3 Core Tech Systems 358

14.15当前的仿真软件市场 358

14.16结论 359

14.17附录：2.5D分析 359

14.17.1材料特性 360

14.17.2几何约束 361

14.17.3数学分析算法的简化 361

14.18致谢 363

参考文献 363

第15章 三维注射成型仿真 368

Luisa Silva， Jean-Francois Agassant和Thierry Coupez 368

15.1引言 368

15.1.1注射过程 368

15.1.2三维数值模拟的研究过程 369

15.1.3三维注射成型仿真概况 369

15.1.3.1基本方程 370

15.1.3.2边界条件 372

15.1.4三维注射成型的数值问题 372

15.2温度独立流和有限元分析技术 373

15.2.1广义的斯托克斯问题 373

15.2.1.1牛顿流的混合有限元 373

15.2.1.2更广义的黏度解决方法 375

15.2.2绝热压缩流的拓展 376

15.2.3 Navier和Stokes方程的扩展 377

15.2.4黏弹性流动的拓展 378

15.2.4.1黏弹性和组合模型 378

15.2.4.2黏弹性材料的流动 379

15.3自由面的定义 381

15.3.1分界面的定义 381

15.3.2 VOF法 381

15.3.2.1 Transport方程的求解 382

15.3.2.2 VOF法的优缺点 383

15.3.3 Level Set法 383

15.3.3.1数学处理要点 384

15.3.3.2 Transport方程解 384

15.3.3.3 Level Set方法的优缺点 385

15.4热机耦合 385

15.4.1材料性质耦合 385

15.4.2温度平衡方程 386

15.4.3数值求解 387

15.5先进的计算技术 387

15.5.1网格划分 387

15.5.1.1静态界面的同性和各向的改编 388

15.5.1.2多区域以及界面网格划分 388

15.5.2并行计算 389

15.5.3模具耦合填充模拟的应用 390

15.6 3D结构的应用 391

15.7结论 392

致谢 393

附录 393

符号及缩略语 394

参考文献 396

第16章 注射成型中的黏弹不稳定性 399

G.W.M.Peters，A.C.B.Bogaerds 399

16.1概述 399

16.2文献综述 399

16.3实验目的 401

16.4分析 402

16.5数值模拟：控制方程 403

16.6数值模型：有限元分析 404

16.7区域扰动技术 408

16.8结果 411

16.8.1稳定状态的结果 411

16.8.2稳定性结果 413

16.9讨论 416

符号和字符 417

参考文献 418

第五部分 微结构的发展，描述和预测 422

第17章 注射成型中半结晶聚合物的结构层次演化 422

M.Cakmak和B.Yalcin 422

17.1引言 422

17.2注射模塑工艺基础 422

17.2.1普通注塑机内聚合物分子链历程 423

17.2.2注射模腔内的流动行为 423

17.3注射模塑快速结晶聚合物的结构演化 425

17.3.1聚乙烯（PE） 425

17.3.2聚丙烯（PP） 426

17.3.3聚甲醛（POM）和其他快速结晶聚合物 427

17.3.4注射模塑PVDF及其与PMMA的共混物 427

17.3.5聚酰胺（PA） 430

17.3.6注塑中片状纳米颗粒的影响 431

17.3.7纳米黏土对结晶和取向影响的总结 434

17.3.8热致液晶聚合物的结构演变 435

17.4注塑慢速结晶聚合物的结构演变 435

17.4.1慢速结晶聚合物结构演变的一般特征 436

17.4.2聚苯硫醚（PPS） 436

17.4.3分子量的影响 437

17.4.4聚醚醚酮（PEEK） 438

17.4.5间规聚苯乙烯（s-PS） 440

17.4.6聚萘二酸乙二醇酯（PEN） 441

17.4.7注射模塑慢结晶聚合物的结构特征——总结 441

17.5注射模塑过程的结构演化模拟 442

17.6总结 444

缩写 445

参考文献 446

第18章 注射成型后填充阶段分析 449

Roberto Pantani， Giuseppe Titomanlio 449

18.1简介 449

18.1.1后填充阶段 449

18.1.2后填充阶段建模的现状 450

18.1.3概要 451

18.2压力的变化研究 453

18.2.1注射成型期间压力曲线的变化 453

18.2.1.1填充阶段 453

18.2.1.2压实-保压阶段 453

18.2.1.3冷却阶段 455

18.2.2冷却阶段流道内部的压力曲线 459

18.3注射过程的合理建模 459

18.3.1对压实-保压阶段的建模 460

18.3.2冷却阶段的建模 460

18.3.3依赖于时间的传热系数 461

18.4相关的流变行为 463

18.4.1压力对黏度的影响 463

18.5模具形变 465

18.5.1模具形变对压实阶段的影响 465

18.5.2模具形变对冷却阶段的影响 465

18.5.3模具形变对压力演变和浇口凝封时间的影响 467

18.6分子取向 467

18.6.1实验验证 467

18.6.2取向过程的建模 470

18.6.2.1 Leonov模型 470

18.6.2.2非线性Maxwell模型 470

18.6.3无定形材料的模拟结果 471

18.7半结晶聚合物 474

18.7.1结晶度对材料性能的影响 474

18.7.1.1结晶度对流变性能的影响 474

18.7.1.2结晶度对比容的影响 476

18.8后填充阶段聚合物的形态演变 476

18.9结论 478

附录 479

参考文献 481

第19章 热塑性塑料在注射成型中的体积收缩和各向异性收缩 483

A I.Isayev和Keehae Kwon 483

19.1引言 483

19.2理论分析 484

19.2.1体积收缩 484

19.2.2各向异性收缩 485

19.3模拟和实验之间的比较 490

19.3.1体积收缩 490

19.3.2各向异性收缩 492

19.4结论 501

19.5鸣谢 501

词汇表 501

参考文献 504

第20章 气体辅助和共注成型工艺的三维模拟 505

Jean-Francois Hétu， Florin Ilinca 505

20.1概述 505

20.2背景介绍 506

20.3数学模型与公式 507

20.3.1质量与动量守恒 507

20.3.2能量守恒 508

20.3.3边界与初始条件 508

20.3.4可压缩性效应 508

20.4共注射成型前沿跟踪方法 509

20.4.1 VOF法与相场法 509

20.4.2 Level-Set法 510

20.4.3 Level-Set法在共注射成型工艺中的应用 510

20.5数值计算 510

20.5.1有限元方法 511

20.5.1.1动量连续性方程 511

20.5.1.2能量方程 511

20.5.1.3 Level-Set方程 512

20.5.2求解算法 513

20.6应用实例 514

20.6.1气体辅助注射成型工艺 514

20.6.1.1具有流道的平板气体辅助成型 514

20.6.1.2气体辅助注射的二次穿透 516

20.6.1.3厚件的气体辅助注射成型 518

20.6.2共注射成型 518

20.6.2.1侧浇口矩形板的共注射成型 518

20.6.2.2中心浇口矩形板的共注射 519

20.6.2.3 C型板的共注射成型 522

20.6.3关于共注射成型仿真的突破进展 524

20.7结论 529

符号和缩写列表 529

参考文献 531

第21章 聚合物的共注成型 534

A.I.Isayev， Nam Hyung Kim 534

21.1概述 534

21.2技术现状 535

21.3实验研究 540

21.3.1工艺参数对壳-芯结构的影响 540

21.3.2突破现象 545

21.3.3界面不稳定性 550

21.3.4力学性能 551

21.3.5微观结构 555

21.3.6生物医学应用 556

21.4共注成型过程的模型 558

21.4.1模拟方法 558

21.4.2模拟和实验的比较 567

21.5结论 574

词汇表 574

参考文献 576

索引 580