外部气体辅助注塑成型制品翘曲变形耦合有限元分析

将外部气体辅助注塑成型(EGAIM)的制件作为研究对象,基于耦合有限元分析方法(CFEA),模拟仿真了EGAIM制品翘曲变形。研究发现,EGAIM只采用较低的气压(4.5 MPa),就能够达到CIM相对高压(40 MPa)的保压效果,因此,实验结果与文献结论一致。单因素试验结果表明,注气工艺参数对EGAIM制品翘曲变形的影响规律,在研究的工艺参数范围内,随着气体保压压力增加,制件的翘曲变形量呈先减小,后增大的"U"形曲线变化;随着气体保压时间的增长,制件的翘曲变形量呈减小,并逐渐变化平稳的趋势;随着气体注射延迟时间的增长,制件翘曲变形量逐渐减小,但是影响相对较小。     

基于模糊集的车用升降器开关面板注射成型保压曲线优化研究

研究了车用升降器开关面板制件产生翘曲变形的原因;通过选择保压曲线模型及参数进行正交实验设计并在Moldflow软件中进行模拟分析,得到了制件的翘曲变形量;通过对翘曲变形量进行极差分析,得到了极差分析优化法的最优工艺参数组合;利用模糊集（Vague 集）对体积收缩率标准差（δ）和最大体积收缩率（V_max）进行多目标优化,求取了Vague集优化法的最优工艺参数组合;并将不同优化方法得到的翘曲变形量进行了对比。结果发现,收缩不均是引起该制件翘曲变形的主要因素;极差分析优化法对应的翘曲变形量较正交实验中最小翘曲变形量降低了1.5 %,优化效果不明显;Vague集优化法对应的翘曲变形量较正交实验方案中最小翘曲变形量降低了26.5 %,制件内部压力分布无较大差异,优化效果优于极差分析法,很大程度上降低了该制件的翘曲变形程度。     

基于Moldflow电机外壳注塑成型质量分析

电机外壳一般通过注塑成型制得，对电机起保护作用。文章通过Moldflow软件对制件成型过程进行模流分析，以模具温度、熔体温度、保压压力以及冷却时间为响应变量，以制件的翘曲变形量为响应目标建立响应面模型，通过回归方程以及方差分析对制件的成型工艺参数进行优化。结果表明：当模具温度为70℃、熔体温度为220℃、保压压力为120 MPa、冷却时间为15 s时，制件的翘曲变形量最小为2.386 0 mm，较未优化前降低了1.732 3 mm。各因素对制件翘曲变形量的影响依次为：冷却时间>保压压力>熔体温度>模具温度。通过响应面法能够有效降低制件的翘曲变形量，为类似翘曲变形工艺参数优化提供参考。     

基于响应面传动器成型缺陷研究

传动器通过注塑成型工艺制得,其成型质量直接影响传动器的性能。在注塑成型工艺过程中,模具温度、熔体温度、保压压力以及冷却时间等工艺参数对制件的影响较显著,不合理的工艺参数导致制件出现较大的翘曲变形。通过建立响应面模型,以模具温度、熔体温度、保压压力以及冷却时间为响应参数,以制件的翘曲变形量为响应目标,优化一组最佳的成型工艺参数组合。结果表明：四个变量的影响程度分别为：模具温度>保压压力>冷却时间>熔体温度。当模具温度80℃、熔体温度180℃、保压压力90 MPa、冷却时间20 s,制件的翘曲变形量最小为1.955 mm,较未优化的翘曲变形量降低0.427 7 mm,有效地改善了制件的成型质量。     

电子仪表外壳注塑成型工艺研究及模具设计

电子仪表塑料制件通过注塑成型加工而成。在注塑成型过程中，成型质量受模具表面温度、熔体温度、保压压力以及冷却时间等工艺参数影响，同时冷却水路对其成型过程也有一定的影响。通过Moldflow进行模流分析，探究最佳冷却水路。以制件的翘曲变形量作为响应目标，获取较理想的成型工艺参数。结果表明：采用循环式制件翘曲变形量为0.470 0 mm，低于直通式水路制件翘曲变形量。当模具表面温度为30℃，熔体温度为246℃，保压压力为121 MPa，冷却时间为20 s，制件翘曲变形量最小为0.293 1 mm。针对制件进行模具设计，由于制件表面凹凸不平，与脱模方向不一致，导致脱模困难，因此采用侧抽芯结构进行脱模设计。     

基于RBF神经网络断路器注塑成型工艺优化

塑壳断路器一般通过注塑成型工艺制得。在注塑成型过程中，模具温度、熔体温度、保压压力以及保压时间均对制件的翘曲变形产生一定的影响。以模具温度、熔体温度、保压压力以及冷却时间作为研究参数，以翘曲变形量作为研究目标，采用最优拉丁超立方抽样法抽取合适的样本，建立RBF神经网络模型，结合遗传算法对制件的翘曲变形量进行优化，得到最佳的成型工艺参数组合。结果表明：四个因素的影响程度大小为模具温度>冷却时间>保压压力>熔体温度。当模具温度为50℃、熔体温度为250℃、保压压力为60 MPa以及冷却时间为10 s时，制件的翘曲变形量最小为2.307 7 mm，相较未优化前降低1.294 2 mm，制件成型质量得到明显改善。     

注射成型工艺参数对塑料制品翘曲变形的影响研究

以方形塑料板注射成型工艺为例,以翘曲变形为评价指标,采用Taguchi方法、极差和方差分析方法,优化了模具温度、熔体温度、保压压力和保压时间,获得了最佳工艺参数组合。进行了单因素变动实验和工艺参数交互作用实验,研究了单工艺参数和交互作用对塑料板翘曲变形的影响。结果表明,翘曲变形量随模具温度的增大而增大,随熔体温度、保压压力和保压时间的增大而减小;模具温度和熔体温度、模具温度和保压压力、熔体温度和保压时间的交互作用对翘曲变形影响显著,模具温度和保压时间、熔体温度和保压压力、保压压力和保压时间的交互作用对翘曲变形影响不显著。     

CAD/CAE技术在普通手机外壳注塑模具设计中的应用

基于CAD/CAE技术,以普通手机外壳为例,介绍了CATIA V5和Moldflow Insight软件在注塑模具设计中的应用。利用CATIA V5软件完成手机外壳的三维实体模型和注塑模具结构设计,然后选用Moldflow Insight软件对制件进行CAE分析,其中包括进行有限元模型的前期处理,模拟分析确定浇口数量和位置,最后对制件进行填充、冷却、保压和翘曲分析,确定产生翘曲变形的原因。进一步通过调整保压压力和保压时间,优化了成型工艺参数,减少制件的翘曲变形,满足制件的精度要求,从而为模具设计人员进行模具设计以及注塑工艺人员进行工艺参数的调整提供依据。     

汽车手套箱箱体翘曲变形因素的分析及优化

某模具公司开发了一套汽车手套箱箱体模具,在模具设计之前未进行CAE分析验证。在试模过程中,发现制件某部位的翘曲变形量较大,约为7 mm,严重影响了装配。为降低制件的翘曲变形量,为修模给予技术指导,文章采用模流分析软件Moldflow进行了模流分析,针对翘曲变形的3个因素(收缩不均、冷却不均、取向效应)进行了优化。采用最佳浇口模块优化浇口之后,变形量降为3.734 mm。对原模具冷却系统进行校验发现,凸凹模表面模温均匀、冷却效果良好、冷却因素产生的翘曲变形量较小,不需要优化冷却系统。对工艺参数(注射时间、保压压力、保压时间)进行了优化,最终,翘曲变形量降至2.722 mm,总降低幅度为60%,修模方案成熟,可指导实际生产。     

基于计算机数值模拟技术的汽车内饰面板注塑成型工艺优化

针对汽车内饰面板注塑成型翘曲变形问题,采用模流分析软件Moldflow对其进行成型过程分析,以模具温度、熔体温度、保压压力以及冷却时间为工艺变量,以制件的翘曲变形量为目标建立响应面模型,得出最佳的成型工艺参数组合。结果表明：当制件的模具温度为56℃、熔体温度为250℃、保压压力为120 MPa、冷却时间为21 s时,制件的最大翘曲变形量为2.305 mm,与未优化前相比降低1.105 mm。因素影响大小依次为：冷却时间>保压压力>模具温度>熔体温度。在最优工艺参数条件下,制件质量基本达到工业要求,制件整体成型质量较好。     

汽车A柱下饰板注射成型工艺仿真分析

采用正交试验和Moldflow数值模拟相结合的方法,对汽车A柱下饰板的注射成型过程进行了分析,研究了模具温度、熔体温度、注射时间和保压压力等工艺参数对残余应力和翘曲变形的影响。通过极差分析得到,熔体温度对翘曲变形影响最大,保压压力对残余应力影响最大,最佳工艺参数组合为模具温度40 ℃,熔体温度205 ℃,注射时间5 s,保压压力45 MPa;通过仿真分析与实际成型方案进行比较,汽车A柱下饰板的翘曲变形由3.847 mm降为3.121 mm,残余应力由66.95 MPa降为65.21 MPa。     

基于CAE的注塑件结构及成型工艺参数优化

应用CAE软件模拟注塑件的成型过程,分析制件潜在的质量缺陷,通过优化制件结构及浇注系统改善了制件成型质量;结合正交试验方法,通过流动＋翘曲分析对模具温度、熔体温度、注射时间、保压压力和保压时间等注塑工艺参数进行优化,获得最佳工艺参数组合,为生产合格制品提供理论依据。     

注塑制品翘曲变形的最显著影响因素

采用Moldflow进行了塑料制品注塑过程模拟实验,分析了模具温度、熔体温度、保压时间、保压压力、冷却时间、注射时间和速度/压力控制转换（V/P转换）对注塑制品翘曲的影响,从中确定影响最显著的注塑过程参数。首先按一次因子法进行实验,根据因子效应,各因子影响权重顺序为：保压时间>冷却时间>熔体温度>注射时间> V/P转换>保压压力>模具温度,其中熔体温度、保压时间、冷却时间、注射时间对制品的翘曲有明显影响;再采用田口实验方法对这4个因素进行模拟实验,用L9（34）正交表设计实验,根据实验数据计算信噪比以评判影响因子的权重,由翘曲信噪比、体积收缩率信噪比和缩痕指数信噪比三方面分析,发现熔体温度对制品翘曲的影响最为显著。     

基于Moldflow汽车内饰锁本体注射成型研究

通过Moldflow模流分析软件对汽车内饰锁本体注射成型过程进行模拟,获得了最佳浇口位置,分析了制件充填、流动、翘曲和冷却过程。根据制件内气穴分布情况和模具结构,合理确定了浇注系统。结果表明,在保压时间一定的情况下,随着恒压时间的延长,制件的总变形量具有最小值;制件的结构决定了制件的翘曲变形,大面积薄壁区冷却速度起主导作用,该处具有较大的翘曲变形;局部厚壁区体积收缩率较大,翘曲变形严重。     

基于CAE和DOE的注塑成型工艺多目标优化研究

结合注塑模拟分析软件Moldflow和正交试验法,对不同工艺条件下的塑件成型过程进行模拟分析,确定塑件制品品质评价指标为制品体积收缩率、表面缩痕指数和最大翘曲量,运用模糊数学中的综合评判法,建立主要成型工艺影响因素的多指标综合评价数学模型;通过对综合目标值的极差分析,确定熔体温度、模具温度、注射时间、保压压力、保压时间等工艺参数对综合目标值的影响程度的大小,绘制因素水平影响趋势图,分析得出最优的工艺参数组合方案,并对该工艺组合方案进行模拟验证。     

薄壁塑件注射成型翘曲变形的工艺优化

本文以注射成型照相机前壳为研究对象,以注塑成型中的翘曲量为优化目标,利用正交试验结合CAE模拟技术,研究模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间、保压压力和冷却时间对制品翘曲的影响规律。用均值分析法得到最小翘曲变形的一组优化工艺参数组合,并进行CAE模拟验证。再运用方差分析确定各个工艺参数对翘曲变形的影响程度。     

薄壁塑件注射成型翘曲变形的工艺优化

本文以注射成型照相机前壳为研究对象,以注塑成型中的翘曲量为优化目标,利用正交试验结合CAE模拟技术,研究模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间、保压压力和冷却时间对制品翘曲的影响规律。用均值分析法得到最小翘曲变形的一组优化工艺参数组合,并进行CAE模拟验证。再运用方差分析确定各个工艺参数对翘曲变形的影响程度。     

Thermoforming of reinforced thermoplastic stiffened structure

For thermoforming of continuous fabric reinforced thermoplastics, fabric shearing is the dominant deformation mode. The maximum shearing angle depends on the textile architecture and it is expressed as a locking angle, i. e., the smallest possible angle between warp and weft yarns. Wrinkling and buckling occur when the locking angle is exceeded or when too high compression stresses are introduced in the fabric during forming. To avoid these undesired effects membrane stresses must be introduced into the fabric, e.g., by using blankholders. In the first part of this paper a new pneumatic clamping device will demonstrate the advantages of easy handling and flexible force variation. The second part deals with a technology to form and join continuous fiber reinforced fabrics in one step: Tailored Blank Technology. This method reduces the manufacturing steps and offers the advantage to produce parts with different thicknesses or to add profiles and inserts to the main sheet. First results about the temperature windows will be discussed for glass fiber reinforced polypropylene.     

Theory and calculation of fabric strength

A theory of biaxial stretching of fabric taking account of the extensibility of the warp and weft threads and the structural changes occurring in the fabric during deformation is presented. The problem of calculating the loads arising in a fabric undergoing stretching is solved for a fabric with prescribed structure and density over the warp and weft and with prescribed linear density and deformation characteristics of the threads. The fabric strength is calculated as a limiting state.     

Residual stress and viscoelastic deformation of film insert molded automotive parts

Complex automotive parts were produced by film insert molding and the ejected parts were annealed to investigate the viscoelastic deformation. Warpage of the part was predicted by numerical simulation of mold filling, packing, and cooling stages with non‐isothermal three‐dimensional flow analysis. The flow analysis results were transported to a finite element stress analysis program and the stress analysis was performed by using time‐temperature superposition principle to investigate viscoelastic deformation. Predicted residual stresses, viscoelastic deformation, and warpage showed good agreement with experimental results. Thermal shrinkage of the inserted film and relaxation of the residual stress affected the viscoelastic deformation of the part significantly during annealing. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010