纤维增强塑料注射成型熔体流动性及纤维取向预测

何芳芳^1,2，周洲^1,2，蒋炳炎^1,2

1. 中南大学机电工程学院高性能复杂制造国家重点实验室2. 中南大学航空航天学院

摘 要：纤维增强热塑性复合材料的流动性能导致形成不同的纤维取向结构,直接影响制件的力学性能。本文采用Moldflow软件对纤维增强热塑性复合材料在阿基米德螺旋线流动性测试模具中的注射成型进行仿真研究。研究了在不同注射压力和注射速率下,纤维含量为30%的PP材料在螺旋模具中的充填情况及纤维分布规律。分析表明:改变注射速率和注射压力对无纤维增强PP材料和纤维增强PP材料流动长度增量ΔL影响不大;试样中段纤维平均取向较好、皮芯结构不明显;在流动前端与末端纤维平均取向不佳、皮芯结构较为明显;由于惯性力的存在,螺旋流道内侧纤维取向较外侧差,在流动方向上差异呈缓慢减小并再增大的规律。在熔体流动稳定处注射压力与注射速率对纤维取向影响较小。

关键词：纤维增强热塑性复合材料;注射成型;流动性;纤维取向;螺旋模具;Moldflow;