Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô phỏng ép khuôn với hành vi cơ học của polymer bán tinh thể rắn cho phân tích quá trình đẩy sản phẩm
Tóm tắt
Sản phẩm được tạo ra từ việc ép khuôn bằng polymer bán tinh thể có thể bao gồm các đặc điểm bị ngược, điều này có thể dẫn đến sự biến dạng hình dạng của sản phẩm trong quá trình đẩy ra. Một phương pháp mô hình hóa nhiệt cơ học để mô phỏng những vấn đề phức tạp trong quá trình đẩy sản phẩm đã được phát triển. Phương pháp này được hình thành bằng cách kết hợp phương pháp dự đoán ứng suất dư ba chiều và mô hình vật liệu tiên tiến để mô phỏng hành vi cơ học visco-elasto-plastic của vật liệu rắn. Công việc này nhằm đánh giá, thông qua việc phân tích một sản phẩm giống như tấm, hiệu suất của phương pháp trong bối cảnh không có tác động biến dạng trong quá trình đẩy. Sự co ngót và khối lượng sản phẩm được dự đoán số trong các mức áp suất đóng gói khác nhau được so sánh với kết quả thực nghiệm. Ảnh hưởng của áp suất đóng gói đến sự co ngót và khối lượng sản phẩm đã được mô hình tái hiện và trường ứng suất dư cuối cùng được tìm thấy phù hợp với mong đợi. Điều này xác nhận rằng phương pháp có thể được sử dụng để phân tích các vấn đề về đẩy sản phẩm tiên tiến.
Từ khóa
#ép khuôn #polymer bán tinh thể #mô phỏng nhiệt cơ học #ứng suất dư #hành vi cơ học visco-elasto-plasticTài liệu tham khảo
Fischer JM (2003) Handbook of molded part shrinkage and warpage. William Andrew Pub., Norwich, N.Y, Plastics Design Library
Drozdov AD, Christiansen J deC. (2008) Thermo-viscoelastic and viscoplastic behavior of high-density polyethylene. Int J Solids Struct 45:4274–4288. doi: 10.1016/j.ijsolstr.2008.03.008
Drozdov AD, Klitkou R, Christiansen J deC. (2013) Multi-cycle deformation of semicrystalline polymers: observations and constitutive modeling. Mech Res Commun 48:70–75. doi: 10.1016/j.mechrescom.2013.01.001
Baaijens FPT (1991) Calculation of residual stresses in injection molded products. Rheol Acta 30:284–299. doi:10.1007/BF00366642
Chang R-Y, Chiou S-Y (1995) A unified K-BKZ model for residual stress analysis of injection molded three-dimensional thin shapes. Polym Eng Sci 35:1733–1747
Kabanemi KK, Aït-Kadi A, Tanguy PA (1995) Prediction of residual flow and thermoviscoelastic stresses in injection molding. Rheol Acta 34:97–108
Wang H, Kabanemi KK, Salloum G (2000) Numerical and experimental studies on the ejection of injection-molded plastic products. Polym Eng Sci 40:826–840
Bataineh OM, Klamecki BE (2005) Prediction of local part-mold and ejection force in injection molding. J Manuf Sci Eng-Trans Asme 127:598–604
Pontes AJ, Pouzada AS, Pantani R, Titomanlio G (2005) Ejection force of tubular injection moldings. Part II: a prediction model. Polym Eng Sci 45:325–332. doi:10.1002/pen.20275
Kamal MR, Lai-Fook RA, Hernandez-Aguilar JR (2002) Residual thermal stresses in injection moldings of thermoplastics: a theoretical and experimental study. Polym Eng Sci 42:1098–1114
Krebelj K, Mole N, Štok B (2017) Three-dimensional modeling of the stress evolution in injection molded parts based on a known melt pressure field. Int J Adv Manuf Technol 90:2363–2376. doi:10.1007/s00170-016-9533-0
Krebelj K, Mole N, Štok B (2016) Numerical modeling of the mechanical response of highdensity polyethylene under the circumstances of ejection in injection molding. Kuhljevi dnevi 2016, Bovec, Slovenia, 83-90 (in Slovenian)
Drozdov AD (2010) Cyclic thermo-viscoplasticity of high density polyethylene. Int J Solids Struct 47:1592–1602. doi:10.1016/j.ijsolstr.2010.02.021
Drozdov AD, Christiansen J deC. (2007) Cyclic viscoplasticity of high-density polyethylene: experiments and modeling. Comput Mater Sci 39:465–480. doi: 10.1016/j.commatsci.2006.07.014
Drozdov AD (2011) Cyclic viscoelastoplasticity and low-cycle fatigue of polymer composites. Int J Solids Struct 48:2026–2040. doi:10.1016/j.ijsolstr.2011.03.009
Bushko WC, Stokes VK (1995) Solidification of thermoviscoelastic melts. Part I: formulation of model problem. Polym Eng Sci 35:351–364. doi:10.1002/pen.760350409
Jansen KMB, Titomanlio G (1996) Effect of pressure history on shrinkage and residual stresses—injection molding with constrained shrinkage. Polym Eng Sci 36:2029–2040
Pantani R, Speranza V, Titomanlio G (2001) Relevance of mold-induced thermal boundary conditions and cavity deformation in the simulation of injection molding. Polym Eng Sci 41:2022–2035
Zheng R, Tanner RI, Fan X-J (2011) Injection molding. Springer, Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg
Jansen KMB, Van Dijk DJ, Husselman MH (1998) Effect of processing conditions on shrinkage in injection molding. Polym Eng Sci 38:838–846
Dawson A, Rides M, Nottay J (2006) The effect of pressure on the thermal conductivity of polymer melts. Polym Test 25:268–275. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2005.10.001
Gaur U, Wunderlich B (1981) Heat capacity and other thermodynamic properties of linear macromolecules. II Polyethylene J Phys Chem Ref Data 10:119–152
Brown ME, Gallagher PK (2011) Handbook of thermal analysis and calorimetry: recent advances. Elsevier Science, Techniques and Applications
Yu CJ, Sunderland JE, Poli C (1990) Thermal contact resistance in injection molding. Polym Eng Sci 30:1599–1606. doi:10.1002/pen.760302408
Delaunay D, Le Bot P, Fulchiron R et al (2000) Nature of contact between polymer and mold in injection molding. Part I: influence of a non-perfect thermal contact. Polym Eng Sci 40:1682–1691. doi:10.1002/pen.11300
Koizuka A, Miyamoto M (2005) Heat transfer from plastic film heated by thermal radiation. Heat Transfer—Asian Res 34:265–278. doi:10.1002/htj.20059
Zoetelief WF, Douven LFA, Housz AJI (1996) Residual thermal stresses in injection molded products. Polym Eng Sci 36:1886–1896. doi:10.1002/pen.10585