1。1。1 微孔塑料的发展历史 1

1。1。2 微孔制品的优势及应用 2

1。2 微孔注射成型基础理论和成型工艺 2

1。2。1 微孔注射成型基本理论 3

1。2。2 微孔注射成型装置及工艺 5

1。3 微孔注射成型研究现状及成果 6

1。4 本课题的主要研究内容和目的 7

1。4。1 主要研究内容 7

1。4。2 本课题研究的目的和意义 7

第二章 实验原理与模拟平台 8

2。1 模拟软件简介 8

2。2 数值计算理论 8

2。2。1 动态长大方程 9

2。2。2 气体扩散方程 9

2。2。3 混合物的流变性能 10

2。2。4 宏观流动 10

2。3 模拟参数的设定 10

第三章 微孔注射成型工艺的模拟实验 14

3。1 发泡材料、设备及其参数 14

3。2 实验设计 15

3。2。1 样条模型 15

3。2。2 无交互作用的正交实验设计 15

3。3 模拟数值分析 16

3。3。1 极差分析 16

3。3。2 方差分析 23

3。4 优化模拟结果 26

第四章 微孔注射成型工艺与传统注射成型工艺的对比 27

4。1 模型及模拟条件设置 27

4。2 对比实验结果 27

4。2。1 翘曲变形的对比 27

4。2。2 应力的对比 30

4。2。3 其他参数的对比 32

结论 36

致谢 37

参考文献 38

第一章 绪论

1。1 微孔注射成型技术概念及应用

麻省理工学院的 Nam Suh 博士和他的学生于 20 世纪 80 年代初发明了微孔加 工技术，其后出现微孔批处理技术，1995 年微孔注射成型技术投入商业化应用。微 孔注射成型技术是一项新型的塑料加工技术，生产的制品泡孔尺寸小，应力低，翘 曲轻。由于制品中大量泡孔能够减少材料消耗，改善注射成型热力学，因此缩短了 成型周期，降低了经济成本，适合大规模投入生产。与传统注射成型工艺比较，微 孔成型技术成型的制品疲劳寿命更长，断裂韧性更高。微孔泡沫与传统泡沫相比， 泡孔尺寸更小，泡孔密度更高，制品的性能更完善。

1。1。1 微孔塑料的发展历史

微孔塑料最早存在于结构泡沫薄的过渡层中，结构发泡制件的薄截面和一些高 剪切区也能发现它们的存在。20 世纪 80 年代初麻省理工学院的 Nam Suh 博士和他 的学生发明了微孔加工技术，目的在于节省材料和提高材料韧性、增加材料抗冲击 性。到了 20 世纪 80 年代末微孔注射成型技术开始被大量研发，重点集中在批处理 工艺上[1]。