水辅助注塑技术是继气辅助注塑后而迅速发展起来的、用于成型中空或部分中空制品一种新的塑料成型技术。可利用高压水实现保压,减少或消除制品的翘曲与缩痕、节省原材料,并克服气辅助注塑中一些无法解决的制品缺陷,成型壁厚更薄、内表面更光滑的制品,提高制品的性能。因此水辅助注塑具有气辅助注塑无法比拟的独特优点。 尽管水辅助注塑具有其独特优点,但目前还有很多问题没有得到很好的解决。由于水辅助注塑过程引入了高压水注射,使其过程更为复杂,而注水喷嘴作为注水系统和模腔的重要连接,必须保证其工作稳定,不泄漏不堵塞。因此,注水喷嘴的合理设计、理想的工艺参数设定,是防止制品产生缺陷、成型残留壁厚更薄更均匀的制品的关键因素。另一方面,借鉴气辅助注塑的研究发展方向,目前对水辅助注塑的研究,逐渐从系统设备构建和工艺参数的优化,向复合材料制品的微观形态演变的方向发展。通过控制复合材料的最终形态,更好地提高制品的性能,成为研究的一个热点。 本文首先设计一款自锁式的注水喷嘴,并与孔形喷嘴作对比,比较两种喷嘴所成型的制品残留壁厚和壁厚偏差率。采用单因素实验法,研究熔体注射量、熔体温度、注水压力和注水延迟时间对玻璃纤维增强聚丙烯制品残留壁厚的影响。 结果表明；在同样的工艺条件下,自锁式喷嘴能成型壁厚更薄更均匀的制品。熔体温度、注水压力增加或注水延迟时间、熔体注射量减少,制品的残留壁厚减少,水穿透长度增加。 其次,研究水辅助注塑玻璃纤维增强聚丙烯、聚丙烯/尼龙-6弯管中沿水穿透方向靠浇口端和非浇口端的玻璃纤维取向行为和共混物微观形态,以及研究工艺参数对其影响。 结果表明：与传统注塑相似,水辅助注塑在熔体注射阶段所产生剪切应力场在外表层最大,与模壁的径向距离越大,剪切应力越小,使玻璃纤维取向和分散相变形在外表层最显著；水穿透阶段所产生的剪切应力比熔体注射阶段的大,使玻璃纤维取向和分散相变形比在浇口端显著；注水压力、熔体温度和注射速率增加均使玻璃纤维的取向和共混物形态的变形更显著。