基于正交試驗(yàn)法的氣體輔助注射成型工藝模擬.pdf

1、由于能夠更好的解決傳統(tǒng)注塑成型無法克服的缺陷，如縮痕、收縮不均勻等，氣體輔助注射成型技術(shù)（Gas-Assisted Injection Molding，簡稱GAIM）獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。但是由于增加了氣體的工藝參數(shù)而使成型工藝過程更加復(fù)雜，為了更好的利用氣體輔助注射成型技術(shù)，就需要對(duì)其成型原理、成型過程及工藝條件進(jìn)行深入研究。數(shù)值模擬技術(shù)作為一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段，在塑料制品成型加工領(lǐng)域，特別是在復(fù)雜成型工藝的成型中獲得了廣泛的應(yīng)用，為

2、制品設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)選取、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、成型質(zhì)量預(yù)測(cè)等提供了有效的幫助。但數(shù)值模擬技術(shù)需要較強(qiáng)的專業(yè)背景知識(shí)。本文擬在已有商品化軟件的基礎(chǔ)上，分析網(wǎng)格類型、工藝參數(shù)變化對(duì)GAIM數(shù)值模擬合理性與準(zhǔn)確性的影響，為合理應(yīng)用GAIM模擬軟件提供依據(jù)。然后，以氣體穿透行為研究重點(diǎn)，對(duì)GAIM成型工藝條件進(jìn)行了DOE優(yōu)化。本文的主要內(nèi)容包括:
　　 1、簡單介紹了氣體輔助注射成型技術(shù)的基本原理和分類、主要優(yōu)缺點(diǎn)、成型缺陷、數(shù)學(xué)模型及數(shù)值分析

3、流程等。
　　 2、研究不同網(wǎng)格類型對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果的影響。采用柱體單元和中面三角形單元構(gòu)造的數(shù)值分析網(wǎng)格，對(duì)回形針氣體輔助注射成型進(jìn)行分析;采用中面三角形和三維實(shí)體網(wǎng)格對(duì)半圓形加強(qiáng)筋的平板的氣輔成型進(jìn)行數(shù)值模擬。比較數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn):現(xiàn)柱體單元在氣體穿透長度的模擬結(jié)果中較中面網(wǎng)格更為準(zhǔn)確;三維網(wǎng)格在模擬氣道中空率和區(qū)分氣體一次穿透和二次穿透長度上更為精確;而中面網(wǎng)格無法區(qū)分氣體一次穿透和二次穿透和高估了氣體穿透長度，

4、但中面建模、分析的計(jì)算機(jī)時(shí)間較短。
　　 3、根據(jù)正交試驗(yàn)法，基于三維數(shù)值模擬技術(shù)研究帶筋平板制品的氣體穿透行為，優(yōu)化相應(yīng)的工藝參數(shù)。通過六因素五水平正交試驗(yàn)的方法研究六個(gè)工藝參數(shù)（預(yù)注塑量、氣體延遲時(shí)間、熔體溫度、氣體注射壓力、氣體注射時(shí)間和氣體保壓壓力）對(duì)氣體穿透長度的影響，并應(yīng)用單參數(shù)分析法分析各個(gè)工藝參數(shù)對(duì)氣體穿透長度的影響程度及趨勢(shì)。
　　 4、通過五因素四水平的正交試驗(yàn)方法研究把手制品的模具溫度、熔體溫度、氣