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随着注塑成型技术的提升,塑料制品已应用到国民经济的各个领域。近年来,超薄、超轻塑料制品的需求不断增大,而且成型精度要求越来越高,围绕此类制品相关的设备及工艺研究成为关注的热点。由于超薄、超轻塑料制品的结构特点,要求成型设备能提供较高的注射压力和速度,用于克服聚合物熔体模内因冷却过快所引起的流动阻力而实现成型。本文以成型超薄、超轻精密注塑制品为研究对象,针对高速注塑成型中存在的科学技术问题,从全电动高速注塑成型设备、工艺等方面进行研究,取得的主要研究内容及成果如下:1.全电动高速注塑成型设备的工作特性研究。针对高速注塑成型的关键技术指标,围绕全电动高速注射装置低惯量机械结构与设备工作特性之间的关系开展了一系列研究。研究得到现有全电动高速注塑机注射装置加速性能特性;通过常规注射装置和低惯量设计注射装置的对比研究,得到低惯量创新设计对于注射装置加速性能的影响规律;通过振动研究,得到注射速度对注射装置振动的影响规律。在此基础上,提出了一种双电机复合驱动注射的新型全电动注塑机结构,并申请发明专利。同时,利用试制样机对设备速度跟随性和同步性等关键工作性能进行了实验研究。研究结果为具有创新机械设计的全电动注塑成型装备的研发和进一步优化奠定了基础。2.全电动高速注塑成型工艺研究。对比液压式高速注射螺杆特性,实验研究了全电动高速注射螺杆定位精度特性,得到了全电动高速注射螺杆特性规律;以光学导光板制品为对象开展成型工艺实验研究,利用制品内应力偏光仪研究不同成型工艺条件下的导光板内应力分布特点,得到注射速度以及注射压缩成型工艺对制品内应力的影响规律。研究结果对于全电动高速注塑成型工艺设计,进一步提升光学精密制品质量具有一定的参考价值。3.基于聚合物PVT特性规律的全电动高速注塑成型工艺研究。利用数值模拟分析软件Fluent,模拟分析了高速注塑成型过程中聚合物PVT特性变化过程,研究得到高注射速度等极限成型工艺条件下聚合物PVT特性动态演变规律。提出一种基于聚合物PVT特性规律的全电动超高速注塑成型PVT控制方法,并申请发明专利。本研究结果将为超高速注塑成型工艺优化提供理论指导。