1.5MW风机叶片VARI工艺模拟分析及验证

本文对采用真空辅助成型工艺(VARI)制造的1.5MW风机叶片的流道设计进行模拟分析。考察了不同注射方式、不同导胶管间距的充模时间,分析了树脂流动形态、模腔内压力分布以及溢料口位置,优化得到了风机叶片根部的最佳注射方案。在此基础上模拟整机充模成型,得到最佳流道设计方案为根部布置间距为487mm的两条管道,沿着叶片长度方向布置三条注射流道,注射口数量为13个,两端抽气,溢料口数量为14个。将模拟结果应用于实际叶片成型工艺中,实际充模时间为3.63h,与模拟结果相比误差为0.38h。     

引擎盖VARTM成型充模流动模拟及优化

利用RTM-worx仿真模拟软件对引擎盖模型真空辅助树脂传递模塑(VARTM)成型工艺过程进行充模流动模拟,根据引擎盖模型的充模流动模拟结果,确定最终注射方案,并与引擎盖模型的VARTM成型工艺过程相比较。试验结果表明,VARTM成型过程与充模流动结果吻合较好,RTM-worx仿真模拟软件能够有效地对引擎盖模型进行充模流动模拟及优化。     

大型塑料件注塑模浇注系统设计

利用模流分析软件Moldflow Plastics Advisers(MPA)对空调机面板注塑模6种构型不同的浇注系统分别进行注射成型流动分析。通过模拟空调机面板在一定成型材料、成型工艺条件下注射成型流动时的温度场、压力场、速度场,获得熔体流动前沿温度、实际注射时间、实际注塑压力、气穴位置、熔接痕位置等参数;在此基础上比较流动结果,预测空调机面板成型质量,确定最优的注塑模浇注系统设计参数,成功地解决了大型塑料件成型时可能出现的充模不足、熔接痕明显等质量缺陷,为模具设计提供了科学依据。     

RTM多孔注射成型注射参数对树脂流动的影响规律研究

采用树脂传递模塑工艺成型结构件时,为了提高制造效率,往往采用多注射口的方式进行成型。多注射口成型过程中注射口和排气口的位置、注射压力等工艺参数的选择会影响树脂的流动,进而影响最终成型件的质量。当前大型结构件以及复杂结构件往往用到多注射口成型方式,需要获得多注射口工艺注射参数对树脂流动的影响。利用Fluent仿真软件进行了数值模拟,采用控制变量法,研究了多注射口的数量、相邻注射口之间的距离及注射压力对树脂流动的影响,得到了上述三个注射参数与熔接痕长度和充模时间之间的关系。研究结果表明:充模时间和注射口的数量、相邻注射口之间的距离以及注射压力均成反比;熔接痕长度与注射口数量、注射口之间的距离成正比,与注射压力无关。     

复合材料帽型加筋壁板结构VARI工艺模拟与制造技术研究

采用PAM-RTM软件,对帽型加筋壁板结构进行了树脂流道仿真与设计。过程中,分别对注射口和溢料口在蒙皮、筋条等典型区域的分布位置和数量,树脂重力及注射溢料开关顺序对壁板树脂渗透效果及注射时间的影响进行了分析对比。仿真结果表明:采用蒙皮边缘两端注射帽顶溢料、从零件边缘向中央区域依次关闭溢料口的流道设计,零件出现缺陷的概率最小。以此仿真结果为参考,开展了帽型筋条壁板VARI工装设计与制造,最终通过零件成型及质量检测验证了仿真分析结果的有效性。     

基于PAM-RTM的CFRP平板RTM工艺及孔隙缺陷仿真

树脂传递模塑(RTM)成型过程中不同工艺参数对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)构件质量和性能有极大影响。为了精准设计RTM成型参数,降低最终构件的孔隙缺陷含量,分析充模过程中两种尺度孔隙率的变化及在构件中的分布规律,基于PAM-RTM软件对CFRP平板模型RTM成型的充模及双尺度孔隙形成进行了仿真模拟。分析了不同树脂黏度、浇注压力对填充时间及宏观和微观孔隙分布、孔隙率的影响规律;在构件中选取了不同位置的横向轴线并对比轴上宏观/微观孔隙的含量及分布特征,分析随着距离浇注口位置变化孔隙率的变化规律。结果表明,在恒压浇注条件下,浇注压力越大,树脂黏度越小,填充时间越短;树脂黏度为0.1 Pa·s、浇注压力为1.5 MPa时,充模时间最小,为13.11 s。宏观孔隙率随浇注压力升高而减小,微观孔隙率则相反。宏观孔隙在开始填充一段时间后形成,孔隙率最终在出胶口达到最大值;微观孔隙则在填充初始阶段开始形成,孔隙率随着填充距离增加逐渐减小。3条横向轴上两种尺度孔隙率的变化趋势相近;浇注压力影响宏观孔隙开始形成的位置及微观孔隙结束形成的位置,并影响填充结束时的最大宏观孔隙率和填充开始时的最大微观孔...     

气体辅助注塑在彩电外壳中的应用

研究彩电外壳注塑和气体辅助注塑充模过程的计算机模拟和实际生产。应用动态应力流变仪测试材料流变性质,得到模拟所需n、B、τ、β、T_b等5个参数。考察熔体注射温度、注射时间、入口位置、材料性质对充模过程的影响,得到优化充模结果;还考察了气体辅助注塑过程熔体预注射量、气体注射压力对充模过程的影响。结果表明,气体辅助注塑成型新工艺采用三浇口,熔体适宜预注入量为95％,注射温度230℃,注射时间5s,用幂律指数n较小的聚合物。     

充模过程的Level Set两相流模拟

采用Level Set两相流方法模拟了熔体充模过程,避免了处理复杂的边界以及用Ghost方法将熔体内的速度值外推到熔体外的情况。分别对型腔水平中面与垂直中面的充模过程进行了模拟。讨论了不同注射速度、不同注射口数量以及不同Reynolds数对充模过程的影响,得出了不同时刻各种情况下熔体界面的位置与充模过程刚结束时型腔内的压力分布,分析了熔体在型腔内运动的不同阶段的特点及形成不同阶段的原因。结果表明,在注射口宽度与型腔宽度相差不大的情况下,如果采用中低速充模,则整个充模运动过程以比较平稳的扩展性运动为主,充模较完全,熔体不发生破裂,制件效果较好。充模速度越大,熔体达到平稳流动的时间越短,充模过程越短。数值模拟结果与实验结果一致,同时表明Level Set两相流方法在求解拓扑性质发生较大变化问题时具有很大的优势。     

模流分析技术在转向助力泵油杯注塑模设计中的应用

借助模流分析技术,在转向助力泵油杯的注塑模设计中进行了浇注系统、成型工艺参数及冷却系统的优化,优化的浇口合理位置为其侧边偏向杯底处,优化的成型工艺参数为模温85 ℃、料温278 ℃、注射时间1 s;结合制件特征分析及成型窗口分析,油杯采用侧浇口、一模两腔成型,建立浇注系统后预测了其成型注射压力和锁模力分别为113 MPa和111 t,为注塑机规格的选择提供了依据;优化后的冷却系统保证了较均匀的冷却效果。     

车轮装饰盖零件的注射成型模拟

利用Pro／E建立了车轮装饰盖零件的3D模型，并用Moldflow Plastics Insight软件对其进行流动、保压、冷却和翘曲过程模拟。在数值模拟分析的基础上，得到该零件注射成型的可行工艺参数为：充模时间0.30～0.70s、注射压力75～78NPa、锁模力300t、注射速率410cm^3／s、注射温度230℃、模具温度60℃、保压压力62MPa、保压时间10s、冷却时间20～30s。     

基于CAE与RBF神经网络的固定体塑件注塑工艺优化

针对保险杠固定体塑件注塑成型困难的问题,运用CAE仿真分析手段,首先对其采用3个点浇口进行浇注的方案模拟,得出了影响塑件注塑成型困难的主要问题:塑件中间部位设置的加强筋位置处,料流流动发生多次改变和多重叠加,导致注塑时熔体在此区域产生紊流和回旋滞留。将浇注系统优化为采用5个点浇口浇注方案,能有效消除中间部位所产生的紊流和回旋滞留问题。结合CAE仿真手段和RBF神经网络的预测功能,对5点浇注方案进行注塑成型工艺参数的优化。获得塑件注塑较合理的工艺参数组合为:料温(Tθ)=229℃,模温(Ts)=51℃,注塑压力(pI)=43 MPa,注塑时间(ti)=6. 64 s,第一段保压压力(ph1)=62 MPa,第一段保压时间(th1)=9 s,第二段保压压力(ph2)=38 MPa,第二段保压时间(th2)=5. 5 s,第三段保压压力(ph3)=32 MPa,第三段保压时间(th3)=4. 5 s,冷却水进口温度(Tw)=27℃,冷却液流速(Vw)=3. 2 L/min,冷却时间(tc)=18 s。经实际注塑试验,塑件的注塑效果良好,有效地解决了实际生产问题。     

气体辅助注射在彩电外壳中的应用

研究彩电外壳注塑和气体辅助注塑充模过程的计算机模拟和实际生产。应用动态应力流变仪测试材料流变性质,得到模拟所需ｎ,Ｂ,τ、β,Ｔｂ等５个参数。考虑熔体注射温度,注射时间,入口位置,材料性质对充模过程的影响,得到优化充模结果：结果表明,气体辅助注射成型新工艺采用三浇口,熔体适宜预注入量为９５％,注射温度２３０℃,注射时间５ｓ,用幂律指数ｎ较小的聚合物。     

FRP真空辅助成型工艺实验研究

通过真空辅助成型工艺实验(VARTM),对树脂粘度和凝胶时间随温度的变化规律进行了研究,并对影响玻璃钢制件机械性能的主要工艺参数进行了测试.结果表明,真空度大小和充模时间对制件机械性能有显著影响,真空度越大机械性能越好.充模时间长不利于机械性能的提高;在实验范围内,温度的影响不明显.     

尾灯座注塑CAE分析与模具UG设计

分析了汽车尾灯座塑件结构,针对其具有包边、内侧凹及其精度高的特点,运用MPI软件确定塑件最佳浇口位置。对一模二腔的浇注系统进行了MFI模流分析,得到充模时间为1.947 s、注射压力为45.0892 MPa、锁模压力为25.5925 t;并验证了拟定的浇注系统是可行的。在模流分析基础上,利用UG软件设计了包含顺序定距分型、4套侧向摆杆分型抽芯机构和5套精度保持系统等的模具结构,结果表明设计方案合理,模具生产效率高。     

模流分析在电饭煲底座模具设计与工艺优化中的应用

借助模流分析技术进行了电饭煲底座注塑模具及其工艺的优化设计。通过浇口分析确定了浇口的数量与位置;通过成型窗口分析确定了制件的较优成型工艺条件为模具温度44℃、熔体温度244℃、注射时间0.6 s;选择模架后建立了浇注系统,通过充填模拟分析了充填质量;通过冷却分析确定了较优的冷却系统;通过保压分析优化了保压曲线,使顶出时刻的体积收缩率在3%以内;另外,翘曲分析预测所得翘曲变形量在允许范围之内。最后根据模流分析技术所确定的方案进行了电饭煲底座注塑模的具体设计及工艺设置,所得产品质量良好。     

基于Moldex3D的嵌件注射成型浇注系统优化分析

利用Moldex3D软件中嵌件成型模块对热敏性嵌件成型薄壁制品进行分析,针对不同浇注系统得到充模流动模拟和保压过程模拟结果。通过对成型过程熔体压力场和温度场分布结果、熔体流动前沿温度分布结果的对比分析,结合熔接痕等品质缺陷预测结果,最终得出成型稳定性较优的浇注系统设计方案。     

基于CAE的全顺汽车保险杠浇注系统优化研究

针对全顺某型号汽车保险杠在实际生产过程中容易出现凹陷和熔接痕等表观质量问题,利用Moldflow对其进行充模过程的模拟分析.通过CAE模拟研究得出该产品产生上述缺陷的主要原因是由于浇注位置设计不合理.在CAE分析技术的基础上进一步对该产品浇注系统进行合理的优化研究;并以此为基础,优化了该产品的成型工艺,从而成功地解决了上述问题,为实际生产提供了理论指导.     

汽车门把手的气体辅助注塑模具改进及工艺优化

通过计算机辅助工程(CAE)技术分析了某汽车门把手的气体辅助注塑模具试模时的气体穿透偏心、掏空不足及表面缺陷等问题,发现了问题产生的根源。对模具的注气位置、浇口位置和溢料口位置做了相应的调整,消除了气体穿透偏心及表面缺陷问题。并采用CAE技术对其成型工艺参数,包括熔体注射量、注气压力、注气延迟时间和模温、料温进行优化,实现了良好的气体穿透效果。     

橡胶注射模设计及应用

简单介绍了橡胶产业的现状以及注射设备的类型和各个注射成型工艺的特点。从模具大小、锁模力、模腔的数量以及排列位置、分型面、浇注系统等方面对橡胶注射模进行了分析设计。最后,提出了注射成型过程中出现的常见问题以及相应的模具改进方案。     

基于Moldflow分析的手机壳零件注塑模设计

分析了手机壳零件的注塑成型工艺,展示了模具设计的难点,模具运用潜伏式浇口避免了在制品表面留下浇口痕迹,并借助模流分析软件Moldflow对其浇口位置、充模时间、注射压力、气穴、熔接痕和翘曲等进行模拟分析,根据分析结果有针对性地优化模具设计方案。并将分析结果用于实际生产中,取得了较好的效果。