塑料
南昌大學(xué)柳和生教授承擔(dān)的第二批江西省主要學(xué)科跨世紀(jì)學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目――氣體輔助注塑成型技術(shù)研究及氣輔注塑成型機(jī)研制項(xiàng)目，日前在南昌通過江西省科技廳主持的驗(yàn)收。該項(xiàng)目的研制成功，為推動(dòng)我國注塑成型技術(shù)進(jìn)步，為塑料制品企業(yè)改進(jìn)氣輔注塑工藝，奠定了扎實(shí)的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
專家認(rèn)為，該項(xiàng)目在國內(nèi)外率先對(duì)氣輔注塑成型進(jìn)行了較為成熟的理論和實(shí)驗(yàn)研究，建立了三維薄壁制件的氣輔注塑成型充填過程數(shù)學(xué)模型，自主開發(fā)的一套基于Windows平臺(tái)的氣輔注塑成型注氣控制系統(tǒng)軟件，實(shí)用性較強(qiáng)，可以通過模擬注塑過程，提前發(fā)現(xiàn)成型工藝缺陷。據(jù)此建立的氣輔注塑成型實(shí)驗(yàn)裝置，成功地實(shí)現(xiàn)了氣輔擠出，氣輔壓力控制范圍大，相對(duì)誤差小。
該項(xiàng)目通過對(duì)氣體輔助注塑成型過程中充模流動(dòng)過程CAE分析以及成型工藝和制品形成缺陷進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究，得出了氣體輔助注塑制品的表觀及內(nèi)在質(zhì)量與氣體輔助注塑模具結(jié)構(gòu)、操作工藝參數(shù)和原料物性參數(shù)之間的規(guī)律性關(guān)系，進(jìn)而提出了可用于指導(dǎo)模具設(shè)計(jì)、工藝路線制定和操作的準(zhǔn)則，并對(duì)氣體注塑裝置及相應(yīng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了研制，提出了變積分―不完全微分―帶死區(qū)的多模態(tài)智能PID跟蹤控制算法。同時(shí)，在自主開發(fā)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備上，對(duì)氣輔成型的關(guān)鍵因素――氣墊膜層的形成和影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)不同截面口模在不同工藝參數(shù)、不同物性參數(shù)條件下的氣輔擠出進(jìn)行了三維、非等溫粘彈數(shù)值模擬，得到了各種場(chǎng)量分布。研究表明，和傳統(tǒng)工藝相比，應(yīng)用該氣輔技術(shù)，生產(chǎn)中口模壓降降低20％～30％，擠出脹大率由10％～28％降到1％以下。
目前，該氣輔注塑裝置及技術(shù)已在江西省多家塑料制品企業(yè)投入運(yùn)行，使用效果明顯，能用傳統(tǒng)注塑機(jī)生產(chǎn)出工藝復(fù)雜的薄壁制品，成為傳統(tǒng)注塑成型機(jī)械技術(shù)改造的更新?lián)Q代產(chǎn)品。專家指出，該項(xiàng)目研究成果達(dá)國際先進(jìn)水平，應(yīng)進(jìn)一步完善氣輔注塑機(jī)，使其盡早實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
專家認(rèn)為，該項(xiàng)目在國內(nèi)外率先對(duì)氣輔注塑成型進(jìn)行了較為成熟的理論和實(shí)驗(yàn)研究，建立了三維薄壁制件的氣輔注塑成型充填過程數(shù)學(xué)模型，自主開發(fā)的一套基于Windows平臺(tái)的氣輔注塑成型注氣控制系統(tǒng)軟件，實(shí)用性較強(qiáng)，可以通過模擬注塑過程，提前發(fā)現(xiàn)成型工藝缺陷。據(jù)此建立的氣輔注塑成型實(shí)驗(yàn)裝置，成功地實(shí)現(xiàn)了氣輔擠出，氣輔壓力控制范圍大，相對(duì)誤差小。
該項(xiàng)目通過對(duì)氣體輔助注塑成型過程中充模流動(dòng)過程CAE分析以及成型工藝和制品形成缺陷進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究，得出了氣體輔助注塑制品的表觀及內(nèi)在質(zhì)量與氣體輔助注塑模具結(jié)構(gòu)、操作工藝參數(shù)和原料物性參數(shù)之間的規(guī)律性關(guān)系，進(jìn)而提出了可用于指導(dǎo)模具設(shè)計(jì)、工藝路線制定和操作的準(zhǔn)則，并對(duì)氣體注塑裝置及相應(yīng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了研制，提出了變積分―不完全微分―帶死區(qū)的多模態(tài)智能PID跟蹤控制算法。同時(shí)，在自主開發(fā)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備上，對(duì)氣輔成型的關(guān)鍵因素――氣墊膜層的形成和影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)不同截面口模在不同工藝參數(shù)、不同物性參數(shù)條件下的氣輔擠出進(jìn)行了三維、非等溫粘彈數(shù)值模擬，得到了各種場(chǎng)量分布。研究表明，和傳統(tǒng)工藝相比，應(yīng)用該氣輔技術(shù)，生產(chǎn)中口模壓降降低20％～30％，擠出脹大率由10％～28％降到1％以下。
目前，該氣輔注塑裝置及技術(shù)已在江西省多家塑料制品企業(yè)投入運(yùn)行，使用效果明顯，能用傳統(tǒng)注塑機(jī)生產(chǎn)出工藝復(fù)雜的薄壁制品，成為傳統(tǒng)注塑成型機(jī)械技術(shù)改造的更新?lián)Q代產(chǎn)品。專家指出，該項(xiàng)目研究成果達(dá)國際先進(jìn)水平，應(yīng)進(jìn)一步完善氣輔注塑機(jī)，使其盡早實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
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（真真）