手机外壳注塑成型的数值模拟及翘曲变形控制

发布时间：2017-04-21 11:11

  本文关键词：手机外壳注塑成型的数值模拟及翘曲变形控制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 近年来随着手机功能的增加,手机外壳的结构越来越复杂,而出于便携性的考虑,手机的壁厚却越来越小,加之各种新材料、新工艺的使用,使注塑成型的难度不断加大,在手机外壳的设计和生产过程中引入CAE模拟具有重大的意义。 本文首先叙述了手机外壳注塑成型技术产生的背景和发展现状,并对成型中常见缺陷的成因和解决办法做了介绍,其中重点分析了翘曲变形这一手机外壳注塑成型中的常见问题,指出注塑原料的选择,制件的结构设计,模具结构,成型工艺参数和后处理都会对翘曲变形产生影响。 文章以型号为M2832的直板手机的外壳为例,分析了原材料选择和结构设计对注塑成型工艺带来的影响及其解决办法,并在外壳开模前用MOLDFLOW软件对其进行了填充、冷却和保压的模拟分析,为后续的模具设计和成型工艺参数选择奠定了基础。针对手机外壳在试模过程中出现的翘曲问题,设计了一个L18的正交试验,通过MOLDFLOW的模拟,研究了在模具温度、熔料温度、注射时间、保压压力、保压时间、冷却时间六因子三水平下的翘曲变形量,得到了翘曲变形最小的工艺参数组合。通过方差分析,得出保压压力和熔料温度对翘曲量有显著影响,而其余因子的影响则可以忽略,并预测了最优工艺参数组合下的翘曲变形量。最后通过一次试模验证了模拟结果的正确性,表明正交试验与CAE技术相结合,可以方便的实现成型工艺的优化。
【关键词】：注塑模拟 翘曲 CAE 正交试验
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TQ320.662
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-27
• 1.1 前言11
• 1.2 手机外壳注塑成型技术产生的背景11-12
• 1.3 手机外壳注塑成型技术的发展现状12-15
• 1.3.1 手机外壳注塑成型的原材料选择12-13
• 1.3.2 手机外壳注塑成型的制品设计13
• 1.3.3 手机外壳注塑成型的模具设计13-15
• 1.3.4 注塑成型数值模拟技术15
• 1.4 手机外壳注塑成型中的主要问题15-23
• 1.4.1 短射16
• 1.4.2 凹陷及缩痕16-17
• 1.4.3 熔接痕17-18
• 1.4.4 气穴18-19
• 1.4.5 翘曲变形19-23
• 1.5 课题的提出和主要研究工作23-25
• 参考文献25-27
• 第二章 注塑成型和翘曲变形的数值模拟理论27-37
• 2.1 薄壁注塑成型充填流动的数学模型27-30
• 2.1.1 充模流动过程的假设与简化27-28
• 2.1.2 熔体粘度模型28-29
• 2.1.3 充填流动方程29-30
• 2.2 翘曲变形的数值分析模型30-33
• 2.2.1 注塑成型CAE 与翘曲变形模拟31-32
• 2.2.2 翘曲CAE 的数学模型32-33
• 2.3 注塑成型的数值模拟工具33-35
• 2.4 本章小结35-36
• 参考文献36-37
• 第三章 手机外壳零件设计37-46
• 3.1 手机外壳概述37-38
• 3.2 手机外壳的原材料选择38-40
• 3.3 手机外壳的结构设计40-44
• 3.3.1 外壳的壁厚设计40-41
• 3.3.2 外壳加强肋的设计41
• 3.3.3 外壳的圆角设计41-42
• 3.3.4 外壳拔模斜度的设计42
• 3.3.5 外壳螺柱与卡扣的设计42-43
• 3.3.6 外壳的尺寸精度和表面质量要求43-44
• 3.4 本章小结44-45
• 参考文献45-46
• 第四章 手机外壳开模前的注塑成型模拟分析46-67
• 4.1 MOLDFLOW 软件简介46-47
• 4.2 分析前处理47-55
• 4.2.1 模型导入47-48
• 4.2.2 网格划分48-50
• 4.2.3 材料选择50-51
• 4.2.4 创建浇注系统51-55
• 4.2.5 创建冷却系统55
• 4.3 开模前的CAE 模拟及结果分析55-65
• 4.3.1 填充（Fill）分析56-60
• 4.3.2 冷却（Cool）分析60-62
• 4.3.3 流动（Flow）分析62-65
• 4.4 本章小结65-66
• 参考文献66-67
• 第五章 试模中翘曲问题的模拟分析67-79
• 5.1 MOLDFLOW 的翘曲分析理论67-69
• 5.1.1 MOLDFLOW 的残余应变预测法67-68
• 5.1.2 MOLDFLOW 的残余应力预测法68-69
• 5.2 对手机外壳的翘曲模拟69-71
• 5.3 数值模拟正交试验71-76
• 5.3.1 正交试验设计方法概述71
• 5.3.2 正交试验设计71-73
• 5.3.3 正交试验结果及分析73-76
• 5.4 验证试验与误差分析76-77
• 5.5 本章小结77-78
• 参考文献78-79
• 第六章 结论及展望79-81
• 6.1 结论79
• 6.2 展望79-81
• 致谢81-82
• 攻读硕士学位期间发表的论文82-84

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 周建华;;薄壁光盘片架注射成型应力翘曲的数值模拟与分析[J];工程塑料应用;2011年09期

2 耿铁;郭跃春;段二亚;吕俊智;;注塑件翘曲变形理论及研究进展[J];河南科技;2013年21期

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 赵蓓蓓;注塑件注塑成形的数值模拟及翘曲变形控制[D];上海交通大学;2012年

2 贺灿辉;带薄壁金属嵌件的手机外壳注塑件翘曲变形分析与研究[D];华南理工大学;2011年

3 侯晓辉;汽车零件注塑模具的CAE分析与优化设计研究[D];郑州大学;2012年

4 时虹;不对称薄壳注塑件浇注系统平衡设计和工艺参数优化[D];南昌大学;2012年

5 苏丹娅;基于MOLDFLOW平台的电动刨锯外壳产品模流分析[D];山东大学;2012年

6 张剑;注塑模具参数化设计及注塑件注射成型模拟优化[D];新疆大学;2013年

7 费谷仁;手机包套用ABS/PMMA材料制备及叠层注塑技术研究[D];山东大学;2013年

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本文编号：320207