(译文)注射成型过程中快速原型模具的失效1

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1、武汉科技大学本科毕业设计外文翻译本科毕业设计外文翻译外文译文题目（中文）：注塑成型过程中快速原型模具的失效学院:机械自动化学院专业:机械工程及自动化学号:201103230317学生姓名:吴进指导教师:汤博日期:二○一五年三月11武汉科技大学本科毕业设计外文翻译FailureofRapidPrototypeMoldsduringInjectionMoldingJ.S.Colton’,J.Crawford’,G.Pham’,V.Rodet’CenterforPolymerProcessing,SchoolofMechanicalEngi

2、neering,GeorgiaInstituteofTechnology,Atlanta,Georgia,USASubmittedbyK.K.Wang(I),Ithaca,NewYork,USA注射成型过程中快速原型模具的失效J.S.科尔顿1，J.克劳福德1，G.范文1，V.罗德特1高分子材料加工中心，机械工程学院佐治亚理工学院，美国佐治亚州亚特兰大由k.k.王（1）呈交，美国纽约州伊萨卡11武汉科技大学本科毕业设计外文翻译摘要光固化快速模具材料（通常为环氧基的光敏聚合物）显示了零件的数量有限的巨大注塑潜力，大大缩短了产品生产时间。然

3、而，，因为他们的实力，热特性，以及比其它模具材料更短的寿命，他们向设计师提出了的挑战。本文介绍了在注塑循环过程中产生的力量，以便评估的快速工具的适用性模型。在注射过程中的模型包括热负荷和机械负荷，冷却收缩和喷出。研究表明工艺条件对的材料特性的影响。实验结果在这里呈现。关键词：快速成型，注塑模具，失效1引言快速制模为注塑成型数量有限的零件显示出有力的保证，大大缩短了时间的产品，例如，[1-6]。然而，光固化（SL）快速模具材料（通常为环氧基光聚合物）向设计师们提出了挑战，因为他们的实力和热性能均不如传统的模具钢。此外，需要较长的周期。在

4、美国以外的某些情况下，填料的加入可以增加强度，但可能会干扰固化。SL注塑模具相比其他模具材料有更短的寿命，其中一个原因是它们在温度接近其玻璃化转变（Tg）的还在运作。此外，在光固化过程的分层制造和拔模角度的要求在表面上的部分产生阶梯，此能提高喷射力，并能产生应力集中的楼梯。本文介绍了成型周期中产生的力模型以便评估是否适合用于注塑成型的快速工具。快速成型模具材料的材料特性是通过在注射成型时在模具中存在类似的温度时的机械测试（拉伸强度和弯曲）和动态力学分析（DMA）进行评估的。机械试验表明，SL成型材料的脆性方法失败伴随着几乎没有任何疲劳

5、行为。通过差示扫描量热法（DSC）证明，即使它们在加工过程中是完全固化的，还是观察到一些机械性能的变化是由于机械和热循环的模具材料。这些提供用于计算所要求的特性。在注射过程中，可能会导致该聚合物的流动进入模腔模具的功能偏转和打破，特别是后一个模具加热时的周期数。这些力，加上模具温度依赖特性，采用有限元技术的模具功能偏转或可能的模具失效的程度来确定。实验验证这些理论的结果。在冷却过程中，一部分通常会收缩到模具的芯上。固有的阶梯SL模具的几何形状，它的几何模型，可以从理论上确定。这些贡献都被纳入一个喷射力模型。有限元技术被用于计算喷射力。

6、提出了弹射力的实验数据。11武汉科技大学本科毕业设计外文翻译2理论建模2.1注射阶段本文研究的第一个特征是一个独立的肋，它被建模为有着线性递减分布载荷（即更高的负载在其自由端）的悬臂梁（图1），由传入的聚合物流表示加载。最大的模具功能偏转，ymax，用有限元法和悬臂梁偏转（公式1）的基本方程预测。此外，预测的应力，σ，经历了里面的功能，利用有限元分析的基本弯曲式（公式2）预测。其中P是一个点载荷在梁端，L是其长度，W是一个分布式的负载上梁，E是弹性模量，I是截面二次矩，M为弯矩，c是梁厚度的一半。C-模具，注塑成型模拟程序预测悬臂梁由

7、于传入聚合物流上的力和力矩。有限元分析的详细介绍在第2.3节。如果压力超过其材料的最大弯曲应力，模具特点是预测失败2.2冷却和排出阶段喷射力的模型开发结合主要因素的影响：固有的热收缩率和阶梯状轮廓（图2）效果相结合。在数学上，图1：样本特征和型腔几何11武汉科技大学本科毕业设计外文翻译F摩擦，热和F定义，梯级分别表示由于热收缩和阶梯状产生的喷射力组件。对于具有核心功能的一般的模具，成型部分冷却和合同在核心上，在核心处创建界面处的接触压力。接触压力在弹射过程中产生的摩擦，F摩擦，热必须加以克服，使弹射成为可能。对于模具的核心功能，F摩擦

8、，热可使用厚壁容器近似[1]来估计。对SL过程的分层特性，导致图2中所示的阶梯状的现象。这个阶梯状配置创建了倒勾或重叠，防止了成型零件的弹出。阶梯状配置通过多个喷射周期[2]保留。因此，零件和模具必须弹性变形，克服重叠（