微孔发泡注塑制品凭借其减少原材料用量并能达到优良的机械性能以及具有缓冲、隔音、绝热、韧性高、耐疲劳等优势被广泛应用在工业材料领域。基于微孔发泡制品的优点,研究其发泡原理,改善其发泡工艺以及成型加工设备以达到设计泡孔结构、改善制品使用性能已经成为行业研究热点。其中,在微孔发泡注塑过程中,充模过程受到工艺条件影响,熔体的压力、温度以及其流动性关系复杂,因此研究微孔发泡注塑型腔充模过程具有重要意义。本文主要研究通过改变工艺参数调控充模过程泡孔成核、生长、定型过程,最终达到改善制品性能目的。研究内容主要分为以下四个方面:1.设计模具结构并安装型腔压力传感器,利用模腔压力数据采集系统得到不同位置处的压力降及其速率关系,得到工艺参数改变对压力降及其速率的调控范围。2.通过对制品的断面形态、泡孔结构进行统计,得到微观泡孔结构与压力降及其速率的量化关系,为微孔发泡工艺和制品模具优化设计奠定了基础。对制品进行减重比分析,得到各因素对减重比影响显著性和调控范围,得到调控较高减重比的实验方案。对制品弯曲强度与冲击强度分析,结果表明改善微观结构、减重比能够有效提高制品弯曲强度、冲击强度,并得到获得良好力学性能的实验方案。通过对制品表面质量分析得到各因素对制品表皮发泡状态的影响,达到改善制品表面质量的实验方案。3.在实验数据基础上,通过Moldex3D模拟型腔填充过程,建立了良好的分析流程,研究各参数变化对熔体填充过程流动性的影响,以及对气泡成核、生长、定型进行预测分析,结果表明模拟结果与实验吻合。通过模拟结果可以较准确地对泡孔尺寸、泡孔密度等进行规律性分析,并且把制品微观结构与流动性能建立联系。4.根据不同参数下Moldex3D模拟结果进行DOE分析,利用design expert模块进行曲面优化,得到各参数对制品减重比、泡孔平均直径、泡孔密度、剪切应力的传递函数。通过各参数显著性分析以及曲面优化得到了良好实验方案。