[發明專利]注塑成型工藝對薄壁大曲率聚碳酸酯塑件沖擊行為影響的分析方法

在審

• 申請號: 201610846739.3
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN106649928A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 許英杰;陸歡;張衛紅
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 西北工業大學專利中心61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種注塑成型工藝對薄壁大曲率聚碳酸酯塑件沖擊行為影響的分析方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、對退火樣件進行拉伸實驗，測得不同退火溫度下樣件的屈服應力隨著退火時間的變化曲線，構造一條屈服應力主曲線，用公式

$a_T\left(T\right)=\exp [\frac{{\mathrm{\ΔU}}_a}{R}\·[\frac{1}{T}-\frac{1}{T_{\mathrm{ref}}}\left]\right]---\left(1\right)$

計算主曲線轉換因子；

式中，ΔU_a為實驗參數，205kj/mol；R為通用氣體常數；T為任意退火過程的熱歷史；T_ref為參考溫度；

步驟二、根據主曲線轉換因子，用公式

$t_{\mathrm{eff}}={\∫}_0^t{a}_T^{-1}\left(T\left(t\right)\right)\mathrm{dt}---\left(2\right)$

計算注塑成型冷卻過程中每一個模具溫度下塑件的累積等效時間；

步驟三、注塑成型從玻璃態溫度T_g冷卻至模具溫度直至成型結束的這一過程看做等效退火過程，用下式約束冷卻過程中的PC材料：

$\begin{array}{cc}T>T_g:& t_{\mathrm{eff}}^c=0---\left(3\right)\end{array}$

$\begin{array}{cc}T\≤T_g:& t_{\mathrm{eff}}^c={\∫}_0^{t_c}{a}_T^{-1}\left(T_c\left(t\right)\right)\mathrm{dt}---\left(4\right)\end{array}$

式中，T_g為PC的玻璃態轉變溫度；T_c(t)為注射過程中材料的熱歷史；

步驟四、根據屈服應力-退火時間主曲線建立成型熱歷史與屈服應力的關系，用公式

σ_y＝σ_y.0+c·log(t_eff+t_a) (5)

計算屈服應力；

式中，σ_y，0，c，t_a為試驗擬合參數；t_eff為等效時間；

步驟五、建立薄壁大曲率塑件有限元模型，然后對有限元模型施加相應的載荷邊界條件，對模型內的所有單元應用失效準則進行判斷，如果某單元的應變超過規定的某一個固定值ε，則認為該單元已經損傷失效；全部單元分析判斷完畢后，則沖擊分析結束；最終得出薄壁大曲率塑件在不同熱歷史情況下的沖擊行為。