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聚合物气辅共挤成型中气体入口位置对层间界面的影响

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高分子材料科学与工程 2014年第4期30卷 115-118页

作者：黄益宾柳和生熊爱华余忠上饶师范学院上饶市高分子材料辅助成型重点实验室江西上饶334001 南昌大学聚合物加工研究室江西南昌330031

基于流变学基本方程和Phan Thien-Tanner(PTT)本构方程,针对不同气体入口位置,建立了矩形截面双层型材气辅共挤出的三维非等温粘弹有限元模型;使用粘弹应力分离法(EVSS)和非协调流线迎风法(SU)等有限元方法,对共挤界面进行了数值模拟,... 详细信息

基于流变学基本方程和Phan Thien-Tanner(PTT)本构方程,针对不同气体入口位置,建立了矩形截面双层型材气辅共挤出的三维非等温粘弹有限元模型;使用粘弹应力分离法(EVSS)和非协调流线迎风法(SU)等有限元方法,对共挤界面进行了数值模拟,分析了气体入口位置对界面粘性包覆及剪切应力的影响规律。结果表明,随着气体入口位置与口模入口面之间距离的增加,界面粘性包覆程度和气体入口处界面上的剪切应力峰值均增大,而共挤界面上最大剪切应力值均在口模入口面上,其大小与气体入口位置几乎无关。先汇料后进气的气辅口模结构不利于共挤制品界面质量控制。

关键词：聚合物气辅共挤气体入口界面数值模拟

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聚合物气辅共挤成型界面的有限元模拟和分析

高分子材料科学与工程 2012年第12期28卷 187-190页

作者：黄益宾柳和生黄兴元熊爱华上饶师范学院上饶市高分子材料辅助成型重点实验室江西上饶334001 南昌大学聚合物加工研究室江西南昌330031

基于流变学基本方程和Phan Thien-Tanner(PTT)本构方程,建立了矩形截面双层型材口模气辅共挤出和传统共挤出的三维非等温粘弹有限元模型,使用粘弹应力分离法(EVSS)、非协调流线迎风法(SU)等有限元方法数值模拟了两种聚合物熔体在口模内... 详细信息

基于流变学基本方程和Phan Thien-Tanner(PTT)本构方程,建立了矩形截面双层型材口模气辅共挤出和传统共挤出的三维非等温粘弹有限元模型,使用粘弹应力分离法(EVSS)、非协调流线迎风法(SU)等有限元方法数值模拟了两种聚合物熔体在口模内的流动过程,得到了气辅共挤和传统共挤层间界面的三维形貌图和剪切应力分布,对比分析了两种共挤界面的粘性包覆和剪切应力分布情况,研究结果表明,气辅共挤可使粘性包围程度减小60%以上,界面剪切应力峰值减小30%以上,气辅共挤将能有效改善共挤制品层厚分布均匀性及界面稳定性。

关键词：气辅共挤有限元非等温粘性包覆界面稳定性

注气工艺对外部气体辅助注塑成型制品翘曲与凹痕的影响

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高分子材料科学与工程 2019年第8期35卷 112-117页

作者：肖清武柳和生黄益宾余忠黄东有南昌大学聚合物成型研究室江西南昌330031 上饶师范学院江西省塑料制备成型重点实验室江西上饶334001

注塑制品翘曲变形与凹痕是2种严重缺陷,文中基于带加强筋平板制品实验研究了外部气体辅助注塑成型(EGAIM)中注气工艺参数对制品翘曲与凹痕的影响规律及原因。通过采用单因素方差分析阐明了气体注射延迟时间、气体保压压力及气体保压时... 详细信息

注塑制品翘曲变形与凹痕是2种严重缺陷,文中基于带加强筋平板制品实验研究了外部气体辅助注塑成型(EGAIM)中注气工艺参数对制品翘曲与凹痕的影响规律及原因。通过采用单因素方差分析阐明了气体注射延迟时间、气体保压压力及气体保压时间对制品的翘曲与凹痕都有显著影响,其中气体注射延迟时间的影响最显著。制品翘曲与凹痕随注气工艺参数变化呈现不同特征:随着注射延迟时间的延长,制品翘曲与凹痕呈相反的变化趋势,制品翘曲变形减小而凹痕深度增加;提高气体保压压力,制品凹痕深度单调减小而翘曲呈“U”形曲线变化;增长保压时间,制品翘曲与凹痕都有减小的趋势。这些影响规律的总结为减小EGAIM制品的翘曲与凹痕提供了依据。

关键词：外部气体辅助注塑成型翘曲凹痕加强筋单因素方差分析

聚合物气辅共挤成型中气垫层的建立及其稳定性分析

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高分子材料科学与工程 2013年第4期29卷 113-116页

作者：黄益宾柳和生黄兴元熊爱华上饶师范学院高分子材料辅助成型重点实验室江西上饶334001 南昌大学聚合物加工研究室江西南昌330031

采用自行研制的气辅共挤成型实验系统和矩形截面气辅双层共挤口模,实验研究了气辅共挤过程中气体压力、气体温度以及气阀的开启顺序对气垫层稳定性的影响,得到了建立稳定气辅共挤气垫层的基本工艺准则。结果表明,气体压力和温度是影响... 详细信息

采用自行研制的气辅共挤成型实验系统和矩形截面气辅双层共挤口模,实验研究了气辅共挤过程中气体压力、气体温度以及气阀的开启顺序对气垫层稳定性的影响,得到了建立稳定气辅共挤气垫层的基本工艺准则。结果表明,气体压力和温度是影响气垫层稳定性的关键因素,要形成稳定气垫层,气体的压力和温度应尽量与聚合物熔体接近,气体和熔体的压力差不应超过0.1MPa,温度差不应超过10℃,先开启气阀时,要严格控制气体压力。

关键词：聚合物气辅共挤气垫层稳定性

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纤维参数对纤维取向及塑件变形影响模拟研究

材料科学与工艺 2012年第3期20卷 132-138页

作者：熊爱华柳和生黄兴元罗忠民黄益宾江青松南昌大学聚合物成型研究室南昌330031 上饶师范学院江西上饶334001

采用Moldflow软件对短玻纤增强聚丙烯复合材料注塑成型矩形平板塑件的成型过程进行模拟,重点研究纤维含量(A)、纤维长径比(B)和纤维间相互作用系数(Ci)对平均纤维取向(D)和制品变形(E)的影响,进一步探究短纤维增强聚合物注塑成型的特点... 详细信息

采用Moldflow软件对短玻纤增强聚丙烯复合材料注塑成型矩形平板塑件的成型过程进行模拟,重点研究纤维含量(A)、纤维长径比(B)和纤维间相互作用系数(Ci)对平均纤维取向(D)和制品变形(E)的影响,进一步探究短纤维增强聚合物注塑成型的特点.研究表明:A、B对D及E的影响较复杂,且存在一个最佳值;随着B的增大,D先增大后减小,再增大;而E随B的增大呈先增大后减小的趋势(B=1除外);随着Ci的增大,D呈减小,E呈先减小后增大的趋势.收缩是引起塑件变形的主要因素.塑件变形在三维空间的Z方向的变形量最大,在熔体流动(X方向)及垂直流动方向(Y方向)的变形量均相对较小.

关键词：短玻纤增强聚丙烯纤维取向变形纤维含量纤维长径比纤维相互作用系数

气体辅助共挤出矩形截面PP双层型材的实验研究

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塑料工业 2013年第4期41卷 49-51,56页

作者：黄益宾柳和生黄兴元熊爱华上饶师范学院上饶市聚合物辅助成型重点实验室江西上饶334001 南昌大学聚合物加工研究室江西南昌330031

为实验研究气体辅助共挤成型工艺的特性,建立了气辅共挤成型实验系统,通过气辅共挤和传统共挤出矩形截面的聚丙烯PP(2.0HC)/PP(T300)双层型材,在挤出胀大、黏性包围、挤出产量及制品表面质量四4个方面做了对比研究。结果表明,气辅共挤... 详细信息

为实验研究气体辅助共挤成型工艺的特性,建立了气辅共挤成型实验系统,通过气辅共挤和传统共挤出矩形截面的聚丙烯PP(2.0HC)/PP(T300)双层型材,在挤出胀大、黏性包围、挤出产量及制品表面质量四4个方面做了对比研究。结果表明,气辅共挤制品的挤出胀大率接近于0,黏性包围程度相比传统共挤减小了60%;在相同生产条件下,气辅共挤出产量高于传统共挤,而气辅共挤制品的表面质量与传统共挤制品无明显差别。研究证明了气体辅助共挤能显著改善共挤制品质量并能提高生产效率。

关键词：气辅共挤实验聚丙烯黏性包围挤出胀大

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气体流量对管材气辅挤出的影响

高分子材料科学与工程 2016年第3期32卷 113-117,123页

作者：余忠黄益宾章凯董添文李厅上饶师范学院江西省塑料制备成型重点实验室江西上饶334001

将气体简化为广义牛顿流体,并作为单独的内外两层,针对管材型气辅挤出口模,建立了二维有限元模型,并进行了数值模拟,研究了气体流量对口模出口处剪切速率、熔体速度及口模流道中心处熔体压力的影响。研究表明,当气体流入口模流道内,聚... 详细信息

将气体简化为广义牛顿流体,并作为单独的内外两层,针对管材型气辅挤出口模,建立了二维有限元模型,并进行了数值模拟,研究了气体流量对口模出口处剪切速率、熔体速度及口模流道中心处熔体压力的影响。研究表明,当气体流入口模流道内,聚合物熔体在口模出口处厚度为-0.85~0.85 mm剪切速率为零,为促使聚合物熔体既满足表面质量不因剪切速率不均引起表面质量缺陷,又满足在厚度方向的尺寸要求(即2 mm),故需将聚合物熔体与气体相汇处的流道沿厚度方向扩大0.3 mm;同时也为了进一步降低因速度梯度大而引起的表面质量缺陷,文中进气体流量为2.512×10-3m/s最佳。因此,当气体作为一种辅助工艺引入到聚合物挤出成型当中,需在两相流相汇处流道沿厚度方向预留足够的空间(本文是预留制品厚度的20%的尺寸)以满足制品的尺寸及表面质量要求。

关键词：聚合物熔体气体流量管材气辅挤出数值分析

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L型异型材气辅共挤气辅段长度的预测

工程塑料应用 2013年第11期41卷 46-50页

作者：何建涛柳和生黄益宾黄兴元邓小珍南昌大学机电工程学院聚合物成型实验室南昌330031 上饶师范学院上饶市高分子材料辅助成型重点实验室江西上饶334001

以L型双层共挤异型材为研究对象,采用Phan-Thien and Tanner(PTT)本构方程,应用Arrhenius方程来描述温度对黏度的影响,通过有限元方法分析了聚丙烯(PP)/聚苯乙烯(PS)熔体在气辅共挤口模内的三维黏弹非等温流动过程,对比分析了不同流率... 详细信息

以L型双层共挤异型材为研究对象,采用Phan-Thien and Tanner(PTT)本构方程,应用Arrhenius方程来描述温度对黏度的影响,通过有限元方法分析了聚丙烯(PP)/聚苯乙烯(PS)熔体在气辅共挤口模内的三维黏弹非等温流动过程,对比分析了不同流率下气辅共挤口模所需的最短气辅段长度,同时分析了口模出口面的剪切速率及第一法向应力差的分布情况。结果表明,气辅共挤并不能完全消除挤出胀大,但能极大限度地降低挤出胀大;通过分析流道内的压力、剪切速率及第一法向应力差分布可以确定一个合适的气辅段长度;随着熔体流率的增加,气辅共挤口模所需的最短气辅段长度也相应地增加,但增速并不明显。

关键词：异型材气辅共挤非等温黏弹流动数值模拟

外部气体辅助注射成型制品加强筋表面凹痕实验分析

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中国塑料 2019年第2期33卷 69-74页

作者：肖清武柳和生黄益宾余忠南昌大学聚合物成型研究室南昌330031 上饶师范学院江西省塑料制备成型重点实验室江西上饶334001

通过外部气体辅助注射成型(EGAIM)工艺对不同加强筋所造成的平板表面凹痕深度进行实验研究。单因素实验揭示了模具温度、熔体温度、注气延迟时间、注气压力及注气保压时间对不同加强筋制品表面凹痕具有不同程度的影响;正交实验发现,注... 详细信息

通过外部气体辅助注射成型(EGAIM)工艺对不同加强筋所造成的平板表面凹痕深度进行实验研究。单因素实验揭示了模具温度、熔体温度、注气延迟时间、注气压力及注气保压时间对不同加强筋制品表面凹痕具有不同程度的影响;正交实验发现,注气延迟时间与注气压力是影响制品表面凹痕的主要因素;在工艺参数最佳化的EGAIM中,与制品厚度比高达1.5的加强筋造成的凹痕深度(1.3μm)小于传统注塑成型中比值为0.6所造成的凹痕深度(2.3μm),表明EGAIM优化工艺能有效改善较大厚度加强筋所造成的表面凹痕、提高制品设计自由度。

关键词：外部气体辅助注射成型凹痕加强筋正交实验