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随着人们对表面装饰技术要求的不断提高,传统的表面装饰技术已经不能满足市场的需求。模内装饰技术(In-Mold-Decoration)是一种集功能性与装饰性于一体、产品上的图案文字在模内注塑时一次成形的表面装饰技术。而IMD膜片的成形受限于传统加工方法成形深度浅、表面有模具印痕、膜片厚度分布不均匀等缺点,本文在传统加工成型方法的基础上,提出膜片复合成型的方法,并对复合成型材料变形特点与规律进行研究,具体工作如下:(1)仿真模型的建立:选定材料模型后,根据材料参数求解的需要,在四组温度25℃、50℃、70℃和90℃条件下进行拉伸实验,通过实验得到的PET膜片的应力应变曲线,拟合出材料模型参数,同时构建了适用于膜片压力胀形与金属合模的仿真模型。(2)分别对PET膜片金属合模与压力胀形进行模拟分析,获得了温度、压边力和摩擦系数对膜片厚度分布、应力大小的影响规律。研究表明,70℃时PET膜片流动应力小,塑性好,膜片金属合模最大减薄率为5.3%,该温度是膜片最佳成形温度;膜片自由胀形时,中心部分最薄,成形受凹模限制时,凹模底部圆角处最薄;凸模与膜片的摩擦有利于凸模底部材料的增厚;在相同条件下压力胀形所需的压边力大于金属合模。(3)针对膜片压力胀形与金属合模的成形特点,提出压力胀形复合金属合模成型法与金属合模复合压力胀形成型法,并对两种成型方法的成形特点与变形规律进行研究。研究结果表明,复合成型能提高膜片厚度分布的均匀性,减小成形所需的压力,降低了对设备性能的需求,金属合模复合压力胀形的最大减薄率为4.7%。(4)设计了一套适用于金属合模复合压力胀形成型法的模具,并根据工艺方案确定了膜片的定位与压边装置、润滑与加热的方案,对整个工艺流程进行了阐述。