短玻纤增强聚丙烯水辅注射成型技术,是以短玻纤增强聚丙烯为原料成型出中空或部分中空的聚合物基复合材料制品的新型注射成型工艺。由于水辅注射成型技术具备良好的应用前景,在其发展中主要集中研究水辅制品的残余壁厚、水穿透长度及晶体构型等制品质量指标,而对类似纤维增强聚合物复合材料水辅制品质量指标的影响因素的研究甚少。因此,本文以短玻纤增强聚丙烯为研究对象,采用课题组自制的水辅注射成型装置制备了短玻纤增强聚丙烯水辅注射制品。综合利用常规测试方法及SEM表征方法等手段研究了注射成型方法、成型工艺参数、模具结构参数及物性参数对制品的残余壁厚、水穿透长度及短玻纤沿熔体流动方向取向分布等质量指标的影响机理。本文主要研究内容及结论如下:1)针对水辅注射成型进行了数值模拟及实验研究,探究了熔体注射量、熔体温度、注水压力、注水延迟时间及短玻纤质量含量等参数对水穿透行为影响。研究结果表明:（1）在短射法水辅注射成型中,随着熔体注射量的减少、熔体温度的提升、注水压力的增大、注水延迟时间的缩短及短玻纤质量含量的减少,水辅制品残余壁厚变薄,但水穿透长度变短;由于该成型方法在一定体积的主型腔内完成,故在这些参数中熔体注射量对水穿透行为影响最大。（2）在溢流法水辅注射成型中,这些参数对水辅制品残余壁厚的影响与短射法类似,但对水辅制品残余壁厚的影响程度,注水延迟时间最大,其次是熔体温度、注水压力,最后是短玻纤质量含量;对制品残余壁厚沿熔体流动方向均匀性的影响程度,熔体温度最大,其次是注水延迟时间、注水压力,最后是短玻纤质量含量。2)对主型腔流道近水端、中间端及末水端处制品的短玻纤分布进行了SEM表征及数值模拟分析,研究了熔体注射量、熔体温度、注水压力、注水延迟时间及短玻纤质量含量等参数对短玻纤沿熔体流动方向取向度的影响。研究结果表明:随着熔体注射量的减少、熔体温度的提升、注水压力的增大、注水延迟时间的缩短及短玻纤质量含量的减少,使得水辅制品残余壁厚减薄、水道层处熔体所受的剪切速率增大及其沿厚度方向剪切速率梯度差也增大,最终提高了短玻纤沿熔体流动方向取向度。3)基于短射法、溢流法水辅注射成型中主型腔内高压水穿透熔体段进行了数值模拟分析及残余壁厚、短玻纤分布测试,研究了两种成型方法在同种工艺参数情形下制品的残余壁厚及短玻纤沿熔体流动方向取向度。研究结果表明:（1）随着熔体温度的提升,短射法水辅制品残余壁厚减薄程度大于溢流法,但残余壁厚沿熔体流动方向均匀性则相反;熔体温度在210℃～215℃,短射法水辅制品短玻纤沿熔体流动方向取向度大于溢流法,其他温度段则相反。（2）随着注水压力的增大,短射法水辅制品残余壁厚减薄程度大于溢流法,但残余壁厚沿熔体流动方向均匀性则相反;注水压力在4MPa～6MPa时,主型腔近水端处短射法水辅制品短玻纤沿熔体流动方向取向度近似相等于溢流法,甚至在4MPa～5MPa时主型腔中间端处短射法水辅制品短玻纤沿熔体流动方向取向度大于溢流法,而在其他注水压力段则相反。（3）随着注水延迟时间的延长,两种成型方法制品残余壁厚均增厚,在注水延迟时间为0s～3s时溢流法水辅制品残余壁厚沿熔体流动方向均匀性更佳,但随着注水延迟时间继续延长至5s时,短射法水辅制品更佳;在整个注水延迟时间时间段,溢流法水辅制品短玻纤沿熔体流动方向取向度大于短射法。（4）随着短玻纤质量含量的增加,短射法水辅制品残余壁厚增厚程度大于溢流法,但残余壁厚沿熔体流动方向均匀性则相反;在整个短玻纤质量含量增加的过程,溢流法水辅制品短玻纤沿熔体流动方向取向度大于短射法。虽然在上述工艺参数变化的情形下,短射法水辅制品残余壁厚较溢流法更薄,但短玻纤沿熔体流动方向取向度却小于溢流法。4)针对三种不同流道截面型腔的水穿透行为及流道中间端处短玻纤取向分布进行了研究。研究结果表明:（1）随着熔体注射量的减少、熔体温度的提升、注水压力的增大、注水延迟时间的缩短及短玻纤质量含量的减少,短射法水辅注射成型中三种不同流道截面制品的水穿透长度减短及残余壁厚减薄,溢流法也发生类似变化。（2）在相同成型工艺参数变化的情形下,圆形流道截面制品水穿透长度最短及残余壁厚最薄,其次是上圆下方形流道截面,最后是方形流道截面,溢流法也发生类似变化。（3）在相同成型工艺参数变化的情形下,圆形流道截面制品短玻纤沿熔体流动方向取向度最高,其次是上圆下方形流道截面,最后是方形流道截面。