盘式螺杆微注塑机塑化性能研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2021.05.018

中国塑料 ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (5): 113-118.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.05.018

盘式螺杆微注塑机塑化性能研究

孔小亚¹, 张响¹(), 朱建晓², 侯川玉¹, 关国涛¹, 闫振昊¹, 李倩¹

^1.郑州大学力学与安全工程学院，国家级微纳成型技术国际联合研究中心，河南省微成型技术重点实验室，郑州 450001
^2.苏州康尼格电子科技股份有限公司，江苏苏州 215500

收稿日期:2020-11-06 出版日期:2021-05-26 发布日期:2021-05-24
基金资助:
河南省自然科学基金面上项目(162300410245);河南省重大科技专项(171100210600);国家留学基金委青年骨干教师出国研修项目(201807045057);河南省高层次人才国际化培养项目(2019004)

Study on Plasticization Performance of Micro Injection Molding Machine with Disc Screw

KONG Xiaoya¹, ZHANG Xiang¹(), ZHU Jianxiao², HOU Chuanyu¹, GUAN Guotao¹, YAN Zhenhao¹, LI Qian¹

^1.National Center for International Joint Research of Micro?nano Molding Technology，Key Laboratory for Micro Molding Technology of Henan Province，School of Mechanics and Safety Engineering，Zhengzhou University，Zhengzhou 450001，China
^2.Suzhou KONIG Electronic Technology Co，Ltd，Suzhou 215500，China

Received:2020-11-06 Online:2021-05-26 Published:2021-05-24
Contact: ZHANG Xiang E-mail:zhangxiang@zzu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

使用 COMSOL Multiphysics 有限元仿真软件对盘式螺杆微注塑机中的旋转盘式螺杆的塑化加工过程进行仿真研究。在螺杆旋转运动时，分析塑化单元中聚合物的流动与传热相变情况。结果表明，在螺杆结构不变的前提下，主要工艺参数中加热温度对塑化性能的影响较大，螺杆转速的影响较小。同时基于仿真结果，对盘式螺杆的下一步结构优化提供参考依据。

关键词: 有限元仿真, 微注塑, 塑化, 盘式螺杆

Abstract:

The plasticizing process of a rotating disc screw in the disc-screw micro injection molding machine was simula-ted by using the COMSOL Multiphysics finite element simulation software. The phase change of polymer flow and the heat transfer in the cavity were analyzed during the rotation of the screw. The analysis and simulation results indicated that the heating temperature had greater impact on the plasticizing performance under the premise of the same screw structure， and however the rotate speed had a smaller impact on the plasticizing performance. Base on these simulation results， this paper provides a reference for the structural optimization of the disc screw.

Key words: finite element simulation, micro injection molding, plasticization, disc screw

中图分类号:

TQ320.66

孔小亚, 张响, 朱建晓, 侯川玉, 关国涛, 闫振昊, 李倩. 盘式螺杆微注塑机塑化性能研究[J]. 中国塑料, 2021, 35(5): 113-118.

KONG Xiaoya, ZHANG Xiang, ZHU Jianxiao, HOU Chuanyu, GUAN Guotao, YAN Zhenhao, LI Qian. Study on Plasticization Performance of Micro Injection Molding Machine with Disc Screw[J]. China Plastics, 2021, 35(5): 113-118.

图/表 10

图1 动盘的几何结构

Fig.1 The geometry of the moving disc

图2 有限元模型

Fig.2 Finite element model

图3 网格划分模型

Fig.3 Meshing model

工艺参数	转速/r·s^-1	温度/℃
1	10	180
2	20	190
3	30	200
4	40	210
5	50	220
6	60	230
7	70	240
8	80	250

表1 工艺参数值

Tab.1 Process parameters

图4 流体的流动速度

Fig.4 Fluid flow velocity

图5 流体的剪切速率

Fig.5 Fluid shear rate

图6 流体的压力分布

Fig.6 Fluid pressure distribution

图7 流体的相变分布

Fig.7 Fluid phase transition distribution

图8 工艺参数对相变、速率和剪切速率的影响

Fig.8 Effects of process parameters on phase transition, velocity and shear rate

《中国塑料》被美国EBSCO数据库收录

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