注塑模具随形冷却水道冷却效能分析

设计了汽车仪表盘注塑模具,采用无冷却水道、传统冷却水道和随形冷却水道3种冷却系统。利用ANSYS软件对模具进行热分析,模拟了无冷却水道、传统冷却水道和随形冷却水道模具的温度场,分析在不同冷却水道的塑件达到脱模温度的时间、冷却性能、冷却均匀性。结果表明,随形冷却水道模具达到顶出时间仅需要29 s,与无冷却水道达到顶出时间相比,缩短了371 s,与传统冷却水道相比,缩短了10 s;当随形冷却水道模具达到开模时刻(29 s),无冷却水道模具型腔表面的平均温度约为132.36℃,传统冷却水道模具型腔表面的平均温度约为62.56℃,随形冷却水道模具型腔表面的平均温度约为47.20℃,随形冷却水道模具型腔表面的平均温度与同时刻无冷却水道模具相比降低了85.16℃,与传统冷却水道相比,降低了15.36℃,冷却性能分别提升了64.34%和24.54%;随形冷却模具型腔表面的冷却均匀性最佳,方差仅为3.32,与无冷却系统模具相比,减小了5.32,与传统冷却系统相比,减小了10.93。因此,注塑模具采用随形冷却水道,在缩短生产周期的同时,还能提高产品的生产质量。     

基于正交试验的空气滤芯盖模具设计及成型工艺优化

以车用空气滤芯盖模具设计为目标,运用Moldflow分析工具,建立浇注系统和冷却系统,对充填等成型过程进行了分析,得到了较优的模具结构方案.针对产品的难脱模结构,采用液压缸进行外部侧向抽芯,斜顶进行内部抽芯,运用UG软件完成了模具结构设计.开展了正交试验分析,通过极差分析优化了水路直径和成型工艺参数,提高了产品质量.结...     

汽车接插件随形水路设计及工艺优化

根据汽车接插件的模具规格和使用要求,基于Moldflow软件对汽车接插件的成型过程进行数值模拟,设计冷却系统和流道系统,针对冷却系统对热流道区域冷却不足的问题进行优化,增加随形水路。根据Taguchi正交实验分析了熔体温度、模具温度、注塑时间、保压时间、保压压力5个因素对产品框口区域翘曲变形的影响规律,得到最佳工艺参数组合,最后对最佳参数组合进行了模拟验证。实际生产表明,该方案可以缩短产品的开发周期与成型周期,提高生产效率。     

数值模拟技术在橡胶冷流道设计中的应用研究

将数值模拟技术与正交试验方法相结合,对橡胶注射模具冷流道浇注系统的温度场进行了数值分析及研究。数值计算采用隐式定常求解,用k-ε湍流模型封闭运动方程,近壁区的流动采用标准的壁面函数法,固体壁面用无滑移边界条件,压力—速度耦合用SIMPLE算法。试验设计采用三水平三因素的正交试验法,得出三个不同水平的导热油油路直径、导热油的入口温度以及入口速度温度场分布,经过统计计算获得最佳结果：导热油油路直径为10mm、导热油的入口温度为95℃、流动速率为3.5m/s。     

数值模拟方法在橡胶冷流道设计中的应用研究

将数值模拟方法与正交试验方法相结合,对橡胶注射模具冷流道浇注系统的温度场进行数值分析和研究。数值计算采用隐式定常求解,用k-ε湍流模型封闭运动方程,近壁区的流动采用标准的壁面函数法,固体壁面用无滑移边界条件,压力-速度耦合用SIMPLE算法。试验设计采用三水平三因子的正交试验法,得出不同水平组合下的温度场分布,导热油油路直径为10 mm、导热油入口温度为95℃、导热油入口流速为3.5 m·s-1时,胶料温度最佳,温度分布均匀。     

基于3D打印技术的注塑模随形冷却水路设计

针对净水器滤瓶盖传统水路冷却方案存在的问题,结合产品结构特点,设计了随形水路冷却系统,并借助Moldflow模拟仿真软件,利用有限元(FEM)冷却求解器,采用周期内瞬态冷却分析模式,分析比较了传统水路冷却方案和随形水路冷却方案的冷却效果。结果表明,与传统水路冷却方案相比,采用随形水路冷却方案可以显著提高模具的冷却效率和温度分布均匀性,其中冷却效率提高了28.2%,周期内模具温度分布均匀性提高了40.6%,冷却结束时模具温度分布均匀性提高了87.7%,产品表面温度均匀性提高了87.1%。     

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。     

分解炉混煤燃烧最佳底锥入口直径的模拟研究

针对某水泥厂5500 t/d三喷腾型分解炉,采用数值模拟方法,对温度场、速度场、组分浓度场进行仿真研究,得到了底锥入口直径变化时炉内混煤燃烧规律和碳酸盐分解规律,确定了仿真条件下最佳入口直径,并通过现场测试验证了仿真计算模型的可靠性.通过仿真研究结果综合评价,确定计算条件下最佳入口直径为2.0m,此时,炉内流场合理,高温区范围最大,且其温度值能满足生料分解要求,煤粉燃尽率为91.87％,生料分解率为94.42％.     

基于变动指数法优化注塑模冷却水路

以冷水壶塑件为例,基于色阶图的变动指数法,通过对冷却水路配置、成型镶件材质进行比较优化,发现冷却水路配置为1.0∶2.0∶5.0(水路直径、水路与制品表面距离、水路间距分别为10,20,50 mm)时,镶件材质为铍铜合金,可得到较低的产品应力和合理的温度分布,产品冷却固化均匀,成型周期短。实践证明,在模具制造之前,进行必要的冷却设计优化,能有效减少试模次数与修改模具费用,大幅提升生产效能。     

基于Fluent软件的恒温出水混水阀模拟

在设计恒温出水混水阀阀体模型的基础上,采用k-e双方程湍流模型,应用计算流体力学软件Fluent对恒温阀流场进行了数值模拟,得到默认边界条件下恒温阀压力、温度及速度场的分布情况,分析了冷热水入口压强、水力直径和温度对温水出口参数的影响,用恒温阀样机进行实验测试. 结果显示,入口压强增加100倍,出口流量随之增加10倍;热水入口温度增加5℃,温水出口温度随之增加1.3℃. 模拟与实验结果基本吻合,证明了理论研究的正确性,同时为改进对恒温阀的设计奠定了基础.     

基架注塑成型数值模拟及工艺优化

根据基架的结构特点,运用Moldflow和UG等软件进行了注塑成型数值模拟,设计了基架注塑成型的浇注系统和冷却系统。为控制基架成型缺陷,设计了DOE正交试验,优化出注塑工艺参数:熔体温度260℃,模具温度70℃,注射时间1.2 s。设计出保压曲线为先恒压后线性递减二段保压。进行了单因素变动实验,研究了不同注塑工艺参数对塑件翘曲变形的影响程度。设计并生产出基架注塑模具,生产出合格的基架产品,验证了模拟结果的正确性。     

精密内齿轮的注塑模具随形冷却优化研究

利用增材制造(SLM)的随形冷却技术对精密内齿轮的成型工艺进行研究.在随形冷却模流分析的基础上,以最小的冷却时间为目标,对随形冷却的3个参数进行优化,得到最佳的随形冷却流道参数组合为水路与模面距离2 mm、冷却水道直径5.0 mm、冷却水道间距8 mm.试验验证了随形冷却系统对齿轮成型时间和精度的影响,废品率降低为零,...     

PA66/GF汽车进气歧管工艺模拟及优化

运用相关理论和塑料充型凝固有限元模拟软件Moldflow对玻璃纤维增强尼龙66进气歧管的熔模型芯法成型工艺进行充填流动过程数值模拟,在分析、比较了多组工艺参数方案(即不同的注射温度、模具温度和充填时间)的数值模拟结果后,得到了优化的成型工艺参数,即注射温度为290℃、充填时间为3.9s、模具温度为80℃。     

矩形截面微模具通道中熔体的黏性耗散效应

基于对微注塑成型过程中聚合物熔体充模流动时黏性耗散效应的理论分析,以聚丙烯(PP)和高密度聚乙烯(HDPE)两种聚合物材料,在不同工艺参数作用下流经不同当量直径和长径比矩形截面微模具通道时,由黏性耗散效应引起的微通道中熔体温度变化进行了试验测量和数值模拟。结果显示,微通道出口熔体温度的试验测量和数值模拟值与理论计算值非常吻合,且其平均误差小于1℃。同时研究发现,增大微模具通道当量直径和长径比时,熔体流动时的黏性耗散热量增多,通道出口熔体温度升高;而当微通道几何尺寸一定时,其黏性耗散热量随注射速度和注射压力的升高而增加,随熔体温度和模具温度的升高而降低;但同样试验条件下,对剪切作用敏感性强的PP材料的黏性耗散热量明显高于对剪切敏感性弱的HDPE材料。     

矩形截面微模具通道中熔体的黏性耗散效应

基于对微注塑成型过程中聚合物熔体充模流动时黏性耗散效应的理论分析，以聚丙烯（PP）和高密度聚乙烯（HDPE）两种聚合物材料，在不同工艺参数作用下流经不同当量直径和长径比矩形截面微模具通道时，由黏性耗散效应引起的微通道中熔体温度变化进行了试验测量和数值模拟。结果显示，微通道出口熔体温度的试验测量和数值模拟值与理论计算值非常吻合，且其平均误差小于1℃。同时研究发现，增大微模具通道当量直径和长径比时，熔体流动时的黏性耗散热量增多，通道出口熔体温度升高；而当微通道几何尺寸一定时，其黏性耗散热量随注射速度和注射压力的升高而增加，随熔体温度和模具温度的升高而降低；但同样试验条件下，对剪切作用敏感性强的PP材料的黏性耗散热量明显高于对剪切敏感性弱的HDPE材料。     

PE排水三通管注塑模具设计与有限元模拟

为了解决排水三通PE管注塑填充不足、易出现飞边、不易脱模等问题,根据排水聚乙烯三通管结构特点设计了一模两腔的注射模具,采用侧浇口的形式进行注射、斜导柱抽芯与液压油缸进行复合抽芯、随形冷却水道进行冷却。对塑件的注塑成形过程进行了模流分析,获得了可以使三通管顺利成形的注塑工艺参数,即熔体温度220℃、注射时间37 s、保压时间160 s、锁模力≥200 t、冷却水温度10℃、冷却水总流量2.06 L/min;验证了模具整体的静力强度,结果表明,当模具承受70 MPa注塑压力时,模具各零件无屈服或开裂失效风险。试模获得的三通管能充满,无缩孔、缩松、熔接痕等缺陷,塑件飞边较小,能顺利脱模,流道容易去除,制件外观光洁,模具能正常工作。     

挤出工艺对长碳链尼龙管断裂伸长率的影响

通过挤出工艺生产长碳链尼龙(PA)11管,并采用火焰热处理方式对PA11管进行后处理,借助拉伸试验设备对PA11管的断裂伸长率进行评价。研究了不同的挤出模具温度(模温)、挤出速度、冷却水温和火焰热处理强度等工艺参数对PA11管断裂伸长率的影响。结果表明,PA11管的断裂伸长率随着模温和火焰热处理强度的升高呈现先升高后降低的趋势,随着挤出速度和冷却水温的降低而升高。生产PA11管最佳的工艺参数为模温235℃、挤出速度25 m/min、冷却水温20℃、火焰热处理强度40%,此时PA11管的断裂伸长率达到219%,拉伸后试样表面的“橘皮状”缺陷消失。     

衬氟阀门衬套压塑工艺参数优化模拟

以衬氟阀门衬套为研究对象,根据正交试验法制定实验方案,运用Moldflow软件对衬氟阀门衬套压塑成型过程进行了数值模拟和翘曲分析。结果表明:五个工艺参数对翘曲形变影响程度为,保压压力模具温度保压时间熔体温度压缩速率。分析得出最小的翘曲工艺参数设置为保压压力11 MPa、模具温度200℃、保压时间60 s、熔体温度350℃、加压速度15 mm/s。模拟优化结果与实际生产中工艺参数的影响规律相同,采用优化后的工艺参数可以得到形状完整、成型质量好的阀门衬套。工艺参数优化模拟提高了制品的尺寸精度和使用性能,减少了生产试验次数,提高了新品试制效率,为衬套的压塑成型实际生产提供有效指导。     

CAE技术整合随形水路设计的电机盒模具研究

以电机盒塑料件为例,在相同的模具设计条件下,将传统冷却水路设计更改为随形冷却水路设计,利用实体三维网格的Moldex3D模流分析软件分析了两种冷却水路对模具的冷却效果.结果表明,随形冷却水路改善了模具的热平衡问题,电机盒的最大翘曲变形量从1.2 mm下降到0.5 mm,模具冷却时间从9 s下降到6 s,生产效率提高了12.5％.经实际验证,该模具已投入批量生产.     

注塑模具冷却水道排布优化设计

注塑模具冷却系统设计的好坏对生产效率的高低起着至关重要的作用,其中冷却水道的排布直接影响注塑模具的冷却效率。对原有冷却水道排布进行分析以及优化设计,应用Moldflow模流分析软件建立注塑模具浇注系统进行流道平衡分析以获得最优浇注系统,建立注塑模具冷却系统,获得回路冷却液温度、回路管壁温度、达到顶出温度的时间以及塑件温度曲线,并对比优化前后的相关数据,为注塑模具冷却水道排布优化设计提供依据。