快速變模溫注塑成型過程數(shù)值模擬及制品質量控制研究.pdf

1、快速熱循環(huán)注塑成型（Rapid heating cycle molding，RHCM）采用了動態(tài)的模具溫度控制策略，模具溫度在充模過程中保持在相對高的溫度，填充完畢后立即快速冷卻，以縮短成型周期。該技術可一次成型表面無明顯熔接線、無浮纖、高光澤的產(chǎn)品，無需后續(xù)噴涂等后處理工序，實現(xiàn)綠色化生產(chǎn)。與常規(guī)注塑成型相比，其工藝更加復雜，對工藝參數(shù)的要求更高，產(chǎn)品往往易出現(xiàn)收縮、翹曲變形及表面縮痕等質量問題。數(shù)值模擬技術對于解決復雜的工程問題提供

2、了強有力的研究手段。常規(guī)注塑成型采用恒定的模具溫度，而RHCM工藝的模具溫度是瞬態(tài)變化的，鑒于此差異，常規(guī)注塑成型數(shù)值模擬技術不能再適用于RHCM成型過程。因此，論文對RHCM成型過程數(shù)值模擬技術進行了研究，并結合優(yōu)化設計理論對RHCM成型制品質量控制進行了研究。主要研究工作及成果包括：
　　①過熱水式快速變模溫注塑成型過程數(shù)值模擬技術研究。以1MPa壓力下180℃的高溫熱水作為加熱介質來實現(xiàn)模具的快速變模溫，基于Moldflow

3、構建過熱水式快速變模溫注塑成型有限元模型，并對過熱水式快速變模溫注塑成型的“充填+保壓+冷卻+翹曲”過程進行數(shù)值模擬，獲得壓力、溫度、時間及冷卻結果等。
　?、诠に噮?shù)對高光制品質量的影響研究。以某空調柜機出風面板產(chǎn)品為例，以制品的表面縮痕、體積收縮率及翹曲變形作為其質量評價指標，在RHCM成型過程數(shù)值模擬的基礎上，借助于田口實驗及單因素實驗研究模具溫度和不同模具溫度下熔體溫度、保壓壓力、保壓時間、冷卻時間對制品質量的影響，獲得了

4、工藝參數(shù)對縮痕、翹曲變形及體積收縮率的影響規(guī)律，并分析了制品缺陷產(chǎn)生的原因。
　?、劭焖僮兡刈⑺艹尚凸に噧?yōu)化技術研究。提出一種綜合CAE分析、實驗設計、Kriging模型和遺傳算法等結合的多目標優(yōu)化策略。將該優(yōu)化策略應用于某空調面板產(chǎn)品質量控制過程中，最終獲得了最佳的工藝參數(shù)組合為：加熱時間36.9s、熔體溫度182.9℃、保壓壓力88.5MPa、冷卻時間51.3s、注射時間2.2s、保壓時間8s，并經(jīng)CAE分析驗證了優(yōu)化結果的