[01246637]水辅助注射成型的机理研究

水辅助注射成型是一种新型注塑工艺，利用水来辅助塑料的充型，得到中空制件。相对气辅成型可大大缩短冷却时间，并能成型更大截面的制件。

该工艺在国外已有少量应用，国内尚属空白，而其理论研究在国内外也是非常匮乏。基于此，华东交通大学匡唐清博士对水辅助注射成型的机理进行了理论研究。

首先对水辅助注射成型技术的起源、发展状况、加工原理、优缺点、成型方法、应用现状及存在的问题进行了调研，并对水辅助成型技术的实验研究和理论研究现状加以深入了解，明确了水辅助注射成型技术需要解决的问题和继续研究的方向。

研究成果发表在中文核心刊物《模具工业》上。而后对水辅助注射成型工艺的重要阶段——充填阶段进行了深入研究：基于Hele-Shaw流动模型，采用广义牛顿流体本构方程，建立了三维薄壁塑件的水辅助注射成型充模过程数学模型，采用有限元/ 有限差分/ 控制体积法数值求解。

对薄壁平板塑件的水辅助注射成型充模过程进行了模拟，并与他人的实验结果进行了比较。并通过单因素实验法研究了工艺参数对水穿透长度与其厚度分数的影响。

结果表明，熔体注射量对水穿透距离影响最大，而熔体温度、模具温度、注水温度、注水压力对水穿透距离与其厚度分数的影响不是很明显。

研究成果发表在中文核心刊物《塑料工业》、《模具工业》和《工程塑料应用》上。

还进行了水辅助注射成型工艺保压阶段的数值模拟研究：基于Hele-Shaw流动模型，采用黏性可压缩非牛顿流体基本方程，建立了水辅助注射成型保压过程的数学模型，并采用有限元/有限差分法对一具有梯形水道的薄壁平板零件保压过程中的浇口处压力变化、水的厚度分布及平均温度分布进行了数值模拟研究，并与传统注射成型进行了对比，验证了水辅助注射成型的优越性。

研究成果发表在中文核心刊物《模具工业》上。

“水辅助注射成型的机理研究”对水辅助注射成型的推广将起到促进作用，对其成功应用也将起到指导作用。