薄壁塑件翘曲变形控制及工艺优化

发布时间：2021-03-30 23:39

　　翘曲变形不仅影响了产品的外观,甚至会导致其无法正常使用。翘曲变形在薄壁塑件的成型过程中,该问题更为显著。薄壁塑件与一般塑件相比,由于塑件壁厚很小,因而需要更高的注射压力,该过程中高温熔体的流动行为与常规注塑成型相比更加难以预测,成型过程更加复杂。本文以某薄壁塑件为例,研究薄壁塑件成型过程中的翘曲变形问题,利用正交实验与CAE技术研究注塑成型工艺参数及模具结构对其影响,并以模拟分析结果作为依据对相关影响因素进行优化。主要内容如下:应用Moldflow软件模拟该塑件成型过程,研究工艺参数对塑件翘曲变形量的影响,结合正交实验对其进行优化,获得一组使得塑件变形量明显降低的成型工艺参数。应用ANSYS软件对薄壁塑件注塑成型过程进行热力耦合分析,分别研究了模具在具备冷却系统与没有冷却系统的条件下,模具温度场的分布及型芯、型腔的热变形情况,为模具冷却系统优化提供依据。综合考虑成型工艺参数及模具结构对薄壁塑件翘曲变形的影响,根据优化目标设计实验方案,并使用Moldflow软件进行实验过程的模拟分析。对所得实验实验结果进行分析,以此为依据实现对成型工艺参数的优化。薄壁塑件壁厚较小,塑件的成型过程在高温高... 

【文章来源】：长江大学湖北省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

注塑成型与翘曲变形模拟CAE关系流程图

15图2-2翘曲变形CAE流程图Fig2-2CAEflowchartofwarpagedeformation针对翘曲变形CAE模拟问题，许多学者在参阅众多相关文献的基础上验证了CAE数值模拟对实际生产的指导作用。模具相关开发人员利用注塑成型CAE工具可以更加有效地开展如下工作：①预测因产品参数修改导致产品可能出现的翘曲变形、熔接痕、飞边等质量缺陷，依据实验结果优化产品结构设计。②以注塑CAE模拟实验结果为依据，对相关结构进行优化，如对模具冷却系统的优化可以有效降低塑件的不均匀收缩，减少翘曲变形；对浇注系统进行优化，使其结构更加合理，以实现塑料熔体均匀填充的效果。③结合注塑CAE数值分析结果，分析可能导致塑件发生翘曲变形的因素，对相关因素及其对工艺水平进行优化，减小变形量。2.4注塑成型CAE数值模拟工具塑件的注塑成型过程十分复杂，高温塑料熔体在型腔中流动充型时，模具型腔内部处于高温高压的状态，此时熔体对工艺条件的变化很敏感，塑件的最终成型质量与许多因素都有关系，从塑料种类、模具结构，到实际生产过程中的工艺条件等都会影响塑件成型质量。有关薄壁塑件成型问题的研究，当前主要方式为：建立产品三维模型，然后将模型导入有限元模拟软件，并采用注塑CAE软件模拟塑件成

17图2-3翘曲变形优化过程流程图Fig2-3Flowchartofwarpingdeformationoptimizationprocess2.5本章小结本章主要讲述了薄壁塑件注塑成型CAE过程中的数值模拟相关理论，介绍了塑料熔体流变学基本方程；其次分析注塑成型各阶段熔体的流动行为，对薄壁塑件翘曲变形分析CAE原理及其模拟过程做了基本阐述，最后对常用的仿真分析软件做了简要介绍，采用注塑CAE模拟技术可以预测可能出现的塑件成型质量缺陷并提供解决方案。


本文编号：3110352