注塑成型過程的數(shù)值模擬與模具結(jié)構(gòu)的改進.pdf

1、注塑CAE技術(shù)是注塑產(chǎn)品設(shè)計與工藝分析中一個重要的應(yīng)用技術(shù),它是根據(jù)塑料加工流變學和傳熱學的基本理論,建立塑料熔體在模具型腔中流動、傳熱的物理和數(shù)學模型,利用數(shù)值計算理論構(gòu)造其求解方法,以及計算機圖形學技術(shù)直觀地模擬成型中熔體的動態(tài)填充、冷卻等過程,定量地給出成型過程中的狀態(tài)參數(shù)。 論文首先深入研究了注射成型過程的流動及冷卻數(shù)學模型及其分析理論基礎(chǔ),并應(yīng)用Moldflow軟件進行了相關(guān)的計算和分析,通過CAE數(shù)值模擬驗證了在注塑

2、模具設(shè)計及制造方面的相關(guān)關(guān)鍵參數(shù)。 論文以水煲產(chǎn)品為研究對象,應(yīng)用Moldflow有限元分析軟件,探討了有限元模型建立、塑料材料選擇、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計等方面應(yīng)用CAE的方法。通過水煲塑件注塑成型過程的數(shù)值模擬,論證了澆口最佳位置以及塑料熔體的流動分析、冷卻分析、翹曲分析、收縮分析和成型工藝條件。通過理論和模擬實驗全面分析了各種工藝參數(shù)例如溫度、澆口數(shù)量及位置、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)對塑件質(zhì)量的影響。針對工件質(zhì)量缺陷或問題產(chǎn)生的原因,

3、合理設(shè)計了模具的澆注系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 基于分析的數(shù)據(jù),研究了翹曲變形分析的正交試驗方法。以翹曲變形量作為質(zhì)量指標,采用多因素正交試驗的方法,獲得了塑料在熔料溫度、模具溫度、保壓壓力、保壓時間、冷卻時間五因素四水平下成型塑件的翹曲變形量。采用方差分析比較了不同工藝參數(shù)對翹曲變形量的影響程度,建立了描述制品質(zhì)量的關(guān)系模型,得到了優(yōu)化的工藝參數(shù)組合。 以正交試驗得到的最優(yōu)工藝參數(shù)組合作為基準,通過變動其中某個工藝參數(shù),研究