迷宫型灌水器快速模具设计及加工参数优化

发布时间：2021-07-31 11:08

　　针对迷宫型灌水器传统注塑模具加工周期长,加工成本高的问题,为适应产品快速开发的需要,该研究开发了一种灌水器模具的快速制造技术和注塑成型工艺。利用数字ABS作为模具材料,采用聚合物喷射技术成型模具确保精度和强度。为确定不同加工参数对成型质量的影响,以翘曲变形量和缩痕估算为分析指标,通过Moldflow软件进行了单因素试验和四因素五水平的正交试验。建立了翘曲变形和缩痕估算与各参数间的回归模型,并通过粒子群算法得到了最优工艺参数。试验结果表明,冷却时间对翘曲变形量和缩痕无影响,熔体温度、保压压力和保压时间对翘曲变形和缩痕产生决定性的影响,最佳工艺参数组合为熔体温度230℃,保压压力3 MPa,保压时间4 s。优化成型工艺参数后,翘曲变形下降8.72%,缩痕估算下降20.68%,熔接痕减少,塑件质量得到提高,达到设计要求。在注塑机中使用快速模具进行了注塑试验验证,证明了结构和工艺的正确性。相较于传统模具加工,快速模具实现了灌水器快速开发,在保证灌水器质量的情况下大幅度缩短了加工时间,降低了加工成本,该研究可为新型灌水器的设计与开发提供一定的理论基础。 

【文章来源】：农业工程学报. 2020,36(14)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

矩形迷宫流道灌水器结构

数字ABS材料是一种较新的模具材料，其在2016年完成研发，在2017年进入国内市场。Moldflow软件自带的材料库中没有相关数据，因此需要建立新的数据库，其中热力学数据尤其重要。利用TG-DSC综合热分析仪对材料的热流和比热容进行测量，测试结果如图2所示。在注塑成型加工过程中，根据成型材料的不同模具温度也有差异，多数材料的模具温度控制在20～60℃，由图2可以看出，在该温度范围内，数字ABS的比热容随温度升高而上升，热流随着温度升高而减少。数字ABS的这2项热力学参数数值与传统模具材料相比相差很大，仅为传统模具材料的千分之一，表明快速模具的注塑加工工艺过程与传统模具也会有较大区别。1.3 浇口位置分析及浇注系统设计

根据《注塑模具设计实用手册》[21]的设计规范，结合生产实际，最终确定快速模具为一模两腔结构，采用侧浇口进浇，沿塑件长度方向侧浇。主流道位于模型中心，最大直径6.3 mm，高58 mm。分流道采用圆形截面，直径4 mm，环形结构，与浇口在同一平面上。浇口为长方形。模芯结构及其在模架中的装配如图3所示。1.4 灌水器及模具注塑工艺分析

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3313352