快速变模温注塑成型制品熔接痕的实验研究

摘要

熔接痕会降低制品的力学性能与表面质量，因此如何改善熔接痕成为当前的研究热点。快速变模温注塑成型（Rapid Heat Cycle Molding，简称RHCM）工艺能够有效地改善熔接痕，但是国内外对于RHCM工艺改善熔接痕的研究并不完善，而且研究成果主要集中在优化工艺参数与数值模拟领域，而对于决定力学性能的RHCM制品熔接痕微观结构的研究很少。本文基于RHCM工艺，以i-PP为原料，从微观角度研究RHCM对制品熔接痕力学性能的影响规律。主要工作内容及成果如下:
　　(1)制备了具有熔接痕的RHCM与传统注塑成型的制品，对所得到的制品分别进行了拉伸试验、XRD实验、SEM实验与熔接痕可见性表征。
　　(2)开展了RHCM工艺对熔接痕应力集中的影响的研究。通过与传统注塑成型熔接痕的实验对比，发现RHCM工艺有助于降低熔接痕的可见性，并减小熔接痕V型槽的宽度与深度。提出了符合本文RHCM工艺的熔接痕结构，基于Abaqus对熔接痕的应力分布进行了分析，发现与传统注塑成型形成的熔接痕相比，RHCM显著地改善了熔接痕的应力集中。
　　(3)开展了RHCM工艺对熔接痕断面取向与界面结合影响的研究。通过与传统注塑成型熔接痕的实验对比，发现RHCM工艺改善了熔接痕断面上的取向与熔接痕的界面结合情况。其中，在研究熔接痕界面结合情况时发现，RHCM工艺下形成的熔接痕在断面上产生了贯穿两个界面的串晶，结晶度与β晶型含量有所提高，但晶粒尺寸变化不大。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 熔接痕的理论基础

1．2．1 熔接痕的形成过程

1．2．2 熔接痕的分类

1．2．3 熔接痕的结构特点及危害

1．3 国内外研究现状

1．3．1 熔接痕的研究现状

1．3．2 快速变模温注塑成型的研究现状

1．3．3 研究现状分析

1．4 课题的提出与主要工作内容

1．5 论文结构

1．6 本章小结

第2章 技术路线及实验方案

2．1 RHCM制品熔接痕形成过程、结构特点与断面形态结构

2．1．1 RHCM制品熔接痕的形成过程

2．1．2 RHCM制品熔接痕的结构特点

2．1．3 RHCM熔接痕的断面形态结构

2．2 实验试样的制备

2．2．1 实验原料

2．2．2 注塑成型设备

2．1．3 注塑成型工艺参数

2．3 微观形态结构表征与力学性能测试

2．3．1 微观形态结构表征

2．3．2 力学性能测试

2．4 实验结果处理

2．4．1 SEM图片处理

2．4．2 XRD分析

2．5 熔接痕可见性的表征

2．6 本章小结

第3章 RHCM制品熔接痕应力集中的实验研究

3．1 RHCM工艺对熔接痕可见性的影响

3．2 基于拉伸试验的应力集中对熔接痕力学性能影响的研究

3．2．1 CIM制品熔接痕V型槽应力集中对制品力学性能影响

3．2．2 RHCM工艺对熔接痕V型槽应力集中的影响

3．2．3 RHCM工艺对熔接痕力学性能的改善

3．3 RHCM工艺对熔接痕V型槽宽度与深度的影响

3．3．1 RHCM工艺对熔接痕V型槽宽度的影响

3．3．2 RHCM工艺对熔接痕V型槽深度的影响

3．4 熔接痕V型槽的应力分布

3．5 本章小结

第4章 RHCM制品熔接痕断面取向与界面结合的实验研究

4．1 RHCM制品熔接痕断面取向与界面结合的定性研究

4．2 RHCM制品熔接痕断面取向的实验研究

4．3 RHCM制品熔接痕界面结合的实验研究

4．3．1 RHCM工艺对熔接痕界面缠结程度的影响

4．3．2 RHCM工艺对晶体结构的影响

4．3．3 RHCM工艺对结晶度的影响

4．3．4 RHCM工艺对晶粒尺寸的影响

4．3．5 RHCM工艺对晶型含量的影响

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果