反应注射成型模塑的计算机模拟

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随着计算机技术与反应注射成型理论(RIM)的发展,RIM的计算机模拟技术也成为近年来发展很快的前沿研究领域,它综合了高分子流变学、传热学、数值计算方法和计算机图形学等多门学科。通过计算机模拟技术,就可以进行反应注射成型工艺、模具和制品的优化设计,从而节省试验费用,缩短工艺和模具设计周期。 本论文利用MOLDFLOW软件,对某型B超机倾动座成型过程进行了计算机模拟,在实物生产制造前,可以找到模具设计和制品设计及生产工艺参数上的缺陷和不足,大大节省了产品设计开发的时间和费用。另外还详细介绍了真空注模这种RIM成型方法。真空注模成型方法可以和快速成型及硅胶模翻制工艺结合在一起,可快速方便得到制品,且制品质量很好。但这种方法设备投入较大,且由于受到设备尺寸的局限,只能成型小制品。 本课题还利用有限差分方法,编写一个程序,用来模拟反应注射成型制品的固化冷却过程。通过数值模拟计算,可以求出任意时刻制品中各点及平均的温度和固化度。同时,还可以通过温度和固化度的数值模拟来确定最佳生产工艺条件,包括模具温度、催化剂浓度和反应物料温度。模拟结果表明,反应材料温度的提高对体系的最大温度和反应的影响是最大的,其次是模具的温度,最后是催化剂的浓度的变化。高的模具温度虽然可以使反应更快的进行,但也会使体系的最高温度变得好高,这将影响制品的质量;催化剂浓度的变化,对体系的最大温度影响不大,而对反应度的影响是极大的,大的催化剂浓度能大大加快体系的反应速度;不同反应物料温度对体系的最大温度有影响,而对体系固化时间影响不大。高的反应物料温度引起快的反应速度和快的放热,因此对应高的最大温度。
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