疊層多腔注塑成型的數(shù)值模擬和工藝優(yōu)化.pdf

1、塑料是近年來飛速發(fā)展的一類應(yīng)用材料，被廣泛地應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。注塑成型是將材料加熱熔融成黏流態(tài)，施以高壓注射進(jìn)入模具，經(jīng)過保壓、冷卻定型，最終從模腔中頂出制品，制成與模具型腔形狀幾乎完全一致的塑料制品，是高分子材料加工最重要方法之一。在各種注塑模具中，疊層多腔模具是一種能夠充分發(fā)揮注塑機(jī)的生產(chǎn)能力，提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的有效方法。在注塑成型過程中，成型工藝參數(shù)的設(shè)置對(duì)塑料熔體的狀態(tài)，塑件的最終質(zhì)量都有著直接的影響。隨著注塑

2、制件在汽車、航空、消費(fèi)電子、精密儀器等工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對(duì)其質(zhì)量的要求也越來越高，有必要對(duì)其成型工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，因此，運(yùn)用CAE技術(shù)對(duì)其進(jìn)行注塑工藝參數(shù)優(yōu)化具有重要的研究意義。本課題主要工作如下:
　　(1)分析了疊層多腔注塑模具及其注塑工藝參數(shù)優(yōu)化研究的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及其發(fā)展，并對(duì)疊層多腔注塑成型進(jìn)行建模。
　　(2)探討了如何利用Moldflow模流分析軟件對(duì)導(dǎo)致制品常見缺陷，諸如收縮、翹曲變形等的典型影響因素進(jìn)行分析。

3、并且設(shè)置模擬實(shí)驗(yàn)探討單獨(dú)改變注射溫度T1、模具溫度T2、成型時(shí)間t1、保壓時(shí)間t2和保壓壓力P等工藝參數(shù)對(duì)制品收縮和翹曲的影響，通過繪制變化趨勢(shì)圖找出變化規(guī)律以及變化較大的區(qū)間，為后面模擬實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。
　　(3)采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法與CAE分析技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)出5因素4水平的正交實(shí)驗(yàn)矩陣實(shí)驗(yàn)，采用L16(45)正交表，并按照正交表設(shè)置的參數(shù)利用CAE軟件Moldflow依次以最少的實(shí)驗(yàn)次數(shù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，得出16個(gè)質(zhì)量指標(biāo)的具體數(shù)值

4、。
　　(4)針對(duì)CAE數(shù)值模擬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行直觀分析和方差分析，得出各注塑工藝參數(shù)對(duì)所選取的質(zhì)量指標(biāo)的影響程度，同時(shí)獲得單一質(zhì)量指標(biāo)最優(yōu)時(shí)的注塑工藝參數(shù)組合，最終得出最優(yōu)工藝參數(shù):即注射溫度、模具溫度、成型時(shí)間、保壓時(shí)間和保壓壓力分別為205℃、50℃、55s、7.5s、70MPa。采用最優(yōu)工藝參數(shù)進(jìn)行CAE數(shù)值模擬，得出總翹曲變形量為0.2844mm，驗(yàn)證了優(yōu)化效果。
　　(5)通過注塑機(jī)試模和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的檢測(cè)分析，驗(yàn)