高光注塑成型數(shù)值模擬及優(yōu)化.pdf

1、近年來,隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展,塑料產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用到各個行業(yè)。注塑成型是最常見的塑料成型方式之一。隨著電子、通訊、汽車、光電等行業(yè)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的注塑成型技術(shù)已經(jīng)難以滿足需求,高光注塑隨之出現(xiàn)。高光注塑成型采用溫度控制模式,加熱階段模具被加熱到很高的溫度,以此提高熔體的流動性和填充性;在冷卻階段利用低溫冷卻介質(zhì),熔體迅速冷卻至最佳的溫度。該技術(shù)可以減少熔接痕,提高光潔度,免去二次噴涂,因此可以提高塑件質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,保護環(huán)境,是一

2、種綠色注塑工藝。
　　本文采用理論分析、數(shù)值模擬和實驗驗證相結(jié)合的方法,研究高光注塑工藝的特性,并與常規(guī)的注塑成型相比較,驗證了高光技術(shù)的優(yōu)越性。具體研究內(nèi)容如下:
　　根據(jù)高光注塑高溫、快速的特性,提出了合理的簡化和假設(shè)。將充填和保壓過程作為一個統(tǒng)一的可壓縮填充過程,從流體力學方程的基本定律推導出它的連續(xù)性方程、動量方程和能量方程。并列出了傳統(tǒng)的注塑成型的數(shù)學公式,用來進行比較。
　　選取某電視機前殼為研究對象,結(jié)合

3、高光注塑工藝的特點,建立與其真實流動行為一致的三維模型,模擬充填、保壓、冷卻、變形過程,得到溫度、壓力、熔接痕、翹曲等結(jié)果。與常規(guī)的注塑成型技術(shù)相對比發(fā)現(xiàn),在加熱階段,高光注塑模具溫度較高,使得熔體的粘度降低,可以減少熔接痕的產(chǎn)生,同時減小翹曲量;同時,高光注塑壓力小,剪切速率降低,可以提高塑件的結(jié)晶度,得到均勻的結(jié)構(gòu),同時提高了塑件表面硬度。
　　研究了影響高光注塑成型的六個主要工藝參數(shù):注塑壓力、注塑時間、保壓壓力、保壓時間、

4、熔體溫度、模具溫度對高光注塑翹曲量的影響,其影響水平依次為:保壓時間>保壓壓力>模具溫度>冷卻時間>注塑時間>熔體溫度。以翹曲量最小為目標,得到了一組優(yōu)化的工藝參數(shù),并通過實驗驗證了該方案的可行性。
　　建立高光注塑模具的二維模型,通過模擬高光注塑加熱、冷卻過程,分析了模具的熱響應(yīng)情況。結(jié)果表明,比之傳統(tǒng)的注塑成型,高光注塑成型的加熱、冷卻效率以及溫度均勻性明顯更優(yōu);密排小直徑的管道布局,可以提升高光注塑的加熱、冷卻效率和溫度均勻