一次性饭盒薄壁塑件成型模拟分析

发布时间：2020-04-02 10:41

【摘要】：为满足用户对塑料产品轻、薄、短、小的体验需求,近年来,薄壁注塑成型技术得到越来越多的关注与研究。薄壁化可以减小制品尺寸,减轻重量,节省材料,压缩成本。但薄壁化也使塑料产品的成型变得极为困难,经常出现短射、残余应力过大及翘曲变形过大等缺陷,质量难以保证。本文采用Moldflow软件对超薄饭盒盖的注塑成型进行CAE分析,研究其成型特性,通过各种手段解决短射及熔接痕缺陷,优化翘曲变形量,保证超薄饭盒盖的成型质量,为实际生产提供指导。主要作了以下研究:1)使用Moldflow软件对四种不同材料(PP、PP+PE、PS、HIPS)的饭盒盖,在三种厚度(0.5mm、0.3mm、0.2mm)下进行填充模拟分析。采用单因素法分析不同材料的饭盒盖,随着产品厚度的改变,模具温度、注射速率、熔体温度和注射压力四个工艺参数对填充率的影响规律,解释其中道理得出结论,并分析出成型0.2mm厚饭盒盖的相对最优材料为PP。2)对采用PP材料的0.2mm厚饭盒盖的注射成型进行优化,解决成型缺陷,验证0.2mm厚饭盒盖注射成型的可行性。通过提高注射速率、模具温度及熔体温度、调整浇口数量及位置的方法,在尽可能减小最大注射压力的情况下,解决了0.2mm厚饭盒盖注射时的短射问题;并采用热流道时序控制方法消除了熔接痕;采用两段保压方式使翘曲变形量从11.19mm下降到1.949mm,效果明显。3)针对0.2mm厚超薄饭盒盖在常规注塑中进行成型优化后注射压力及翘曲变形量仍然较大的问题,将快速热循环技术应用于超薄饭盒盖注塑成型,使注射压力从195MPa下降到153MPa,翘曲变形量从1.949mm下降到0.8448mm。4)在0.2mm厚超薄饭盒盖采用快速热循环技术注塑成型下,基于两段保压方式,进行了一个五因素四水平的正交实验,发现各工艺参数对翘曲变形的影响程度由大到小的排序是:模具温度保压时间1熔体温度保压压力2保压压力1。并分析得出了最佳工艺参数组合A3B2C3D2E4,即第一段保压压力168MPa、第一段保压时间1s,第二段保压压力92 MPa,模具温度140℃,熔体温度280℃。利用此最佳组合方案,重新进行翘曲分析,结果为0.6345mm,比未进行正交实验前的最小翘曲量0.8448mm,小了0.2103mm。
【图文】：

第 3 章 超薄饭盒盖注塑成型的相关技术第 3 章 超薄饭盒盖注塑成型的相关技术盒盖 3D 模型及结构分析盖的实物如图 3.1 所示。通过 UG6.0 建立超薄饭盒盖 所示。产品外形尺寸为 225×160×16mm，厚度均匀为时，流长比为 240，属于超薄塑料制品，大批量生产方形壳类制品；为提高产品边缘的强度与刚度，四产品内部边缘有一圈卡扣，用来与饭盒身相互扣紧。

如图 3.2 所示。产品外形尺寸为 225×160×16mm，厚度均匀为 0.5mm，采个浇口成型时，流长比为 240，属于超薄塑料制品，大批量生产。产品整体简单，为长方形壳类制品；为提高产品边缘的强度与刚度，四边设从图有个加强筋；产品内部边缘有一圈卡扣，用来与饭盒身相互扣紧。图 3.1 一次性饭盒盖的实物图
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ320.662

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本文编号：2611844