薄壁塑件注射成型工藝優(yōu)化與模具設(shè)計(jì).pdf

1、薄壁注射成型技術(shù)是一種以常規(guī)注射成型技術(shù)為基礎(chǔ)而發(fā)展起來的先進(jìn)技術(shù)。薄壁塑料件相較于厚壁塑料件來說，充模時(shí)熔體會(huì)在型腔中迅速冷卻并且固化，使得塑件成型時(shí)更容易產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，這就要求薄壁注射成型必須采用更為先進(jìn)的工藝。注射成型CAD/CAE技術(shù)的迅速成長，完全改變了之前注射模具設(shè)計(jì)和制造方式，明顯加快塑料模具的設(shè)計(jì)制造效率，并且使得塑件的成型質(zhì)量得以提高。
　　本文以基因檢測儀薄壁內(nèi)板為研究對象，先利用三維軟件Pro/E對產(chǎn)品進(jìn)行三

2、維造型，緊接著運(yùn)用分析軟件Moldflow模擬產(chǎn)品注射成型過程。分析結(jié)果可用于指導(dǎo)模具設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理的注射模具，達(dá)到縮短模具設(shè)計(jì)制造周期的目的。此外，分析結(jié)果還能用于指導(dǎo)下一步生產(chǎn)加工過程中工藝參數(shù)的選擇。
　　運(yùn)用Moldflow軟件，結(jié)合正交試驗(yàn)方法研究工藝參數(shù)（模具溫度、熔體溫度、保壓壓力、保壓時(shí)間和冷卻時(shí)間）對塑件成型質(zhì)量的影響。選取最大翹曲變形量和頂出時(shí)的體積收縮率作為成型質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用多指標(biāo)加權(quán)綜合評(píng)分法對

3、試驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。首先對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析，確定了各工藝參數(shù)對基因檢測儀內(nèi)板綜合試驗(yàn)指標(biāo)影響的主次順序?yàn)?保壓壓力(C)、模具溫度（A）、熔體溫度(B)、冷卻時(shí)間(D)、保壓時(shí)間(E)。獲得的最佳工藝參數(shù)組合:保壓壓力為注射壓力的90％，模具溫度為70℃，熔體溫度為210℃，保壓時(shí)間為19s，冷卻時(shí)間為35s。然后對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，得出工藝參數(shù)對試驗(yàn)指標(biāo)影響主次順序與極差分析順序完全相同，這為深入研究工藝參數(shù)的優(yōu)化奠定了良好

4、的基礎(chǔ)。
　　根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果可以確定保壓壓力和模具溫度為關(guān)鍵因素，其余為非關(guān)鍵因素。在此基礎(chǔ)上，引入二階響應(yīng)面模型優(yōu)化成型工藝參數(shù)，建立了翹曲變形和頂出時(shí)的體積收縮率與關(guān)鍵因素（保壓壓力、模具溫度）間的二階響應(yīng)面模型。然后分別對模型進(jìn)行方差分析和檢驗(yàn)，驗(yàn)證響應(yīng)面模型的顯著性。將得到的兩個(gè)響應(yīng)面模型進(jìn)行疊加，在優(yōu)化區(qū)域內(nèi)得到滿足產(chǎn)品成型質(zhì)量要求的工藝參數(shù)組合，即保壓壓力為注射壓力的99.75％，模具溫度為74.5℃，熔體溫度為21