計算機模擬在氣體輔助注塑成型中的應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、氣體輔助注射成型（簡稱氣輔成型）通過將氣體引入傳統(tǒng)注射成型，使新工藝具有注射壓力低、制品翹曲變形小、表面質(zhì)量好以及加工性能好等優(yōu)點。但是，氣體的引入也使成型工藝變得復(fù)雜，與傳統(tǒng)注射成型相比，氣輔成型對制品設(shè)計、模具設(shè)計和成型過程控制都有特殊要求。因此，合理的CAE分析方法成為該工藝得到廣泛應(yīng)用的重要前提。本文通過研究氣輔成型工藝氣道設(shè)計和參數(shù)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)，對一件打印機覆蓋件氣輔成型制品進行了CAE模擬，為該產(chǎn)品的生產(chǎn)實際提供了工藝和成

2、型質(zhì)量方面的預(yù)測。最后通過該產(chǎn)品的實際生產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)CAE預(yù)測結(jié)果能夠較好的指導(dǎo)生產(chǎn)實際。 針對氣體輔助注射成型制品設(shè)計中最關(guān)鍵的氣道設(shè)計環(huán)節(jié)，安排三因素三水平的正交試驗，利用MPI軟件對板類零件件進行了CAE模擬分析，獲得了各氣道設(shè)計參數(shù)對成型過程中氣體穿透效果的影響趨勢以及影響的主次關(guān)系。模擬結(jié)果驗證了結(jié)論：氣道等效直徑參數(shù)對氣體穿透效果影響最大，形狀因子參數(shù)主要影響氣體穿透的長度，氣道長度參數(shù)設(shè)置對制品的充填程度有較大的影響。

3、 由于氣體穿透效果對工藝參數(shù)的變化敏感，因此工藝設(shè)計是氣輔成型設(shè)計中另一個難點。以成型工藝中最重要的五個參數(shù)（預(yù)注射量、氣體延遲時間、氣體壓力、模具溫度和熔體溫度）為試驗因素，每個因素安排兩個水平設(shè)計五因素二水平交互試驗。不僅分析各個因素對成型的影響趨勢大小，同時考慮各個因素間的交互作用。試驗結(jié)果表明，氣體穿透長度主要受熔體預(yù)注射量、氣體壓力和氣體延遲時間影響。氣體薄壁滲透的影響因素較復(fù)雜，除了預(yù)注射量和氣體延遲時間，氣體注射壓

4、力與二者的交互作用也是實驗的顯著因素。 對一款打印機蓋板產(chǎn)品進行成型設(shè)計，并利用MPI軟件對不同的設(shè)計方案進行CAE模擬，得到最優(yōu)的工藝設(shè)計方案。氣道設(shè)計時，在傳統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)上，通過研究氣道設(shè)計參數(shù)的和CAE分析得到的氣體穿透效果圖，得到出尺寸較小且氣體穿透效果好的氣道設(shè)計方案。工藝設(shè)計要考慮實際生產(chǎn)的需要，同時根據(jù)交互試驗結(jié)果，對成型參數(shù)進行合理搭配取值。通過CAE模擬得到成型質(zhì)量預(yù)測，比較各種設(shè)計方案的優(yōu)劣，最終得到優(yōu)化的工藝