周国发，徐智迅，刘 岑

（南昌大学环境科学与化学工程学院，江西 南昌330031）

聚合物微型机械模内组装成型流固耦合变形分析研究

周国发，徐智迅，刘 岑

（南昌大学环境科学与化学工程学院，江西 南昌330031）

通过有限元数值模拟技术，系统研究了聚合物微型机械模内组装的二次成型聚合物熔体流变性能参数对一次成型固体微型零件的流固耦合作用效应和流固耦合变形的影响规律，并揭示了其产生机理。结果表明，随着二次成型熔体材料的零剪切黏度增加，使二次成型熔体的充填流动与一次成型固体微型轴表面间的流固耦合的作用效应增强，则微型轴外表面流固耦合作用压力增加，而微型轴整体温度场趋于均匀，从而导致一次成型固体微型轴流固耦合压力场的弯曲应力和弯曲变形增加，而温度场不均的热应力和热变形减小。

模内组装成型；微型机械；流固耦合；数值模拟

0 前言

随着科技的发展，由于微型机械具有体积小、质量轻、耗能低、性能稳定等特点，微型机械产品以其低廉价格和优良性能赢得市场，因而在生物工程、国防、航天、工业控制、医疗等领域应用日趋广泛。微型机械及其加工技术有着巨大的市场和经济效益，因而聚合物微型机械制造加工技术的研究就显得尤为重要［1－2］。但由于微型机械尺寸微小，从而导致微型机械成型与组装加工技术出现瓶颈。最近，国外研发的聚合物微型机械模内组装成型（In－mold assembly molding）先进技术为解决聚合物微型机械精密成型加工制造和组装技术瓶颈带来了曙光，其工艺流程如图1所示。……