基于CAE技術(shù)的大型注塑模自干擾進(jìn)澆設(shè)計(jì)及工藝參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、近年來，隨著塑料工業(yè)與汽車、航天航空及家用電器行業(yè)的不斷發(fā)展，使得大型塑件也正越來越受到廣泛的重視和應(yīng)用，相應(yīng)地對(duì)大型模具和塑件的設(shè)計(jì)和制造也提出了更高的要求。大型塑件主要采用注塑成型，諸如轎車保險(xiǎn)杠這類長(zhǎng)條形大曲面特征的注塑件，其主要的成型缺陷是，成型后翹曲變形較大，影響產(chǎn)品的安裝；局部地方有縮凹，影響制品的外觀；個(gè)別熔接線較為明顯，影響制品的強(qiáng)度和噴涂效果。 熔體自干擾流動(dòng)是一種對(duì)注塑充模非常有利的流動(dòng)狀態(tài)，其原理與動(dòng)態(tài)成型

2、技術(shù)類似，就是通過控制熔體在型腔內(nèi)特殊的流動(dòng)狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)塑料制品的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，從而達(dá)到提高制品性能的目的，相比而言，熔體自干擾流動(dòng)無須額外裝置提供壓力，而是靠澆口自身的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。 對(duì)于大型塑件的工藝參數(shù)優(yōu)化這類復(fù)雜的工程問題，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法是一種科學(xué)、合理、有效的工具。田口(Taguchi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法可以對(duì)注塑成型過程中的質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，在進(jìn)行最少次數(shù)實(shí)驗(yàn)的前提下給出最佳的實(shí)驗(yàn)因素水平組合，確定出最佳實(shí)驗(yàn)條件，并將實(shí)驗(yàn)

3、因素對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的影響大小排序，由此獲得最重要的影響因素。 本文圍繞廣東省關(guān)鍵領(lǐng)域重點(diǎn)突破項(xiàng)目“汽車大型精密復(fù)雜注塑模具數(shù)字化制造”(項(xiàng)目編號(hào)：2004A10402001)，針對(duì)汽車保險(xiǎn)杠的主要注塑成型缺陷，將熔體白干擾流動(dòng)和田口實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法引入到對(duì)大型注塑件成型質(zhì)量的改善當(dāng)中來?；趯?duì)熔體白干擾流動(dòng)的理論和實(shí)驗(yàn)研究成果，設(shè)計(jì)并建立了保險(xiǎn)杠的自干擾進(jìn)澆模型，從而改變了熔體充模的流動(dòng)狀態(tài)，改善制品的質(zhì)量指標(biāo)，提升制品的性能；通過田口

4、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，優(yōu)化了自干擾進(jìn)澆方案的工藝參數(shù)，設(shè)計(jì)出一組最佳的工藝參數(shù)組合，進(jìn)一步提升制品的質(zhì)量。本文的研究?jī)?nèi)容主要包含以下幾點(diǎn)： 1.分析和研究熔體白干擾流動(dòng)的特定規(guī)律，通過CAE模擬，分析熔體自干擾流動(dòng)中兩股熔體的融合機(jī)理和干擾機(jī)理，以及兩股熔體融合時(shí)熔接痕的形成及影響因素。 2.通過對(duì)CAE模擬結(jié)果的分析，比較同一模型采用常規(guī)進(jìn)澆和自干擾澆口進(jìn)澆時(shí)對(duì)制品質(zhì)量指標(biāo)的影響，并通過實(shí)際注射成型樣件和對(duì)其力學(xué)性能的測(cè)試進(jìn)行

5、驗(yàn)證。 3.將熔體自干擾流動(dòng)方式引入到大型復(fù)雜薄壁件的成型，改變澆注系統(tǒng)澆口的形式和結(jié)構(gòu)，改善熔體的流動(dòng)狀態(tài)及塑件凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)，提高制品的質(zhì)量。 4.借助田口方法，結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)成型條件設(shè)定工藝參數(shù)進(jìn)行CAE模擬，得出優(yōu)化的成型工藝，減少制品的收縮率和翹曲，提高熔接痕的質(zhì)量，進(jìn)一步提升產(chǎn)品的質(zhì)量。 研究結(jié)果表明，自干擾流動(dòng)下兩股熔體融合時(shí)是否產(chǎn)生明顯的熔接痕取決于兩澆口之間的距離，而與澆口尺寸、注射速度、材料性質(zhì)、