降低塑料直尺残留应力的优化分析

针对塑料直尺注射成型容易产生翘曲变形的问题,对其注射成型过程进行了优化分析,以降低注射成型中塑件的模内残留应力,提高塑件质量。采用正交优化方法和Minitab统计分析软件,将塑件的模内残留应力作为优化目标、对成型过程中影响塑件模内残留应力的模具温度、熔体温度、注射速率、保压压力与注射压力比和保压时间等5个工艺参数进行了优化分析。在此基础上,选取熔体温度、注射速率和保压时间这3个对优化目标有显著影响的工艺参数进行了二次优化,得到最优组合。最后进行试验,验证了数值模拟的合理性和优化分析的有效性。     

基于CAE的塑件翘曲变形分析与工艺参数优化

在分析翘曲变形理论的基础上,利用正交试验方法设计了L27实验矩阵对塑件注射成型过程进行模拟研究,分析了模具温度、熔体温度、注射速率、保压压力、冷却时间、保压时间等工艺因素对塑件翘曲变形的影响,得出了最优化的工艺参数设置,并分析了各单一因素对翘曲和收缩率的影响趋势及其原因。研究表明:所选择的工艺参数对塑件不同方向上的翘曲变形有着不同程度的影响,优化的工艺参数组合可以使塑件翘曲变形达到最小,从而提高塑件质量。     

汽车仪表板左下护板的翘曲变形优化

以某汽车仪表板的左下护板为研究对象,用Moldflow Plastic Insight软件对塑件成型的保压曲线和塑件的修模方案进行优化,根据计算机辅助分析结果,对成型工艺和模具进行相应的修改。实际注射成型效果表明,改进后的成型工艺和模具结构对塑件的翘曲变形有明显的改善作用,塑件质量达到设计要求。     

Fe-Ni-Cu-C合金粗粉注射成型工艺参数的优化

采用正交试验法研究了注射压力、注射温度、注射速度及其交互作用对注射成型坯质量的影响,评价了各参数对生坯质量影响的显著程度,优化了注射成型参数.试验结果表明,注射压力、注射温度、注射速度及注射压力与注射温度的交互作用对生坯抗弯强度影响显著,注射压力、注射温度及注射温度与注射速度的交互作用对生坯密度影响显著.注射压力增加,生坯密度和抗弯强度都增大;注射温度提高,生坯密度降低,注射温度在155～160 ℃之间时,生坯抗弯强度变化不大,超过160 ℃时抗弯强度明显降低.注射速度为60%时,生坯密度达到最大值.最佳注射成型工艺参数为:注射压力8 MPa,注射温度155 ℃,注射速度60%.     

注射工艺参数对汽车门把手成型收缩影响的实验研究

以汽车门把手为例,针对目前塑料制件设计制造中存在的问题,运用模流分析软件,采用正交试验设计,找出了在PA6塑料常用的工艺参数范围内,哪些因素对收缩影响较大,哪些因素对收缩影响较小。并获取了使得收缩最小的最优工艺参数组合。     

基于MoldFlow和正交实验的电位器盒盖注射成型工艺参数优化分析

针对电位器盒盖注射成型工艺参数不合理的问题,应用MoldFlow和正交实验方法对注射成型工艺参数进行优化设计。首先,分析了管道中熔体的运动状态,得出流量与压力降的关系,为成型参数设计提供参考。其次,比较研究了两种不同的浇口方案,选择了点浇口注射方案,并设定了初始注塑工艺参数。最后,使用正交实验方法优化成型参数,设定翘曲量为正交实验质量指标,选择保压压力、模具表面温度、熔体温度及保压时间4个参数为实验因素,通过优化得出4个成型工艺参数对翘曲量指标影响程度,并得到工艺参数的最佳水平组合。优化后电位器盒盖翘曲量从0.2934mm下降到0.2339mm,减小了20.28%,改善了塑件的翘曲变形问题。     

三维封装铜柱应力及结构优化分析

文中利用有限元模拟软件ANSYS对三维立体封装芯片发热过程中整体应力及局部铜柱的应力情况进行了分析,并对三维封装的结构进行了优化设计.结果表明,最大应力分布在铜柱层,铜柱的应力最大点出现在铜柱外侧拐角与底部接触位置.以铜柱处最大应力作为响应,进行了结构参数优化,采用三因素三水平正交试验方法,分别使用铜柱直径、铜柱高度、铜柱间距三个影响因素作为变化的结构参数.结果表明,铜柱直径的变化对等效应力影响最大,铜柱间距次之,铜柱高度影响最小.且发现随着铜柱高度、铜柱间距、铜柱直径的不断增大其铜柱外侧拐角与底部接触位置的最大等效应力不断减小.     

工艺参数对塑件收缩影响的试验研究

注射成型是重要的塑料成型方式,成型中工艺参数对塑件质量有重要影响且影响关系复杂,过去对塑件收缩的研究侧重于工艺参数对塑件体收缩率的影响,但对不同流动方向上线收缩的考虑较少,本研究基于正交试验,研究了采用ABS材料时,工艺参数对塑件不同流动方向上线收缩率的影响,同时应用信噪比进行了工艺参数优化。     

基于正交试验与CAE对塑件翘曲变形进行分析

根据塑件成型过程、成型原理,研究塑件产生翘曲变形的机理和成因,找出注射过程中塑件产生翘曲变形的规律,优化注射过程中的工艺参数,以降低塑件翘曲变形,以此提升塑件成型质量,采用正交试验法,运用Moldflow软件对注射工艺参数进行模拟试验,分析研究塑件翘曲变形与各注射工艺参数之间的关系。     

薄壳塑件翘曲变形分析与工艺参数优化

采用CAE模拟技术 ,以手机外壳为研究对象 ,对影响薄壳塑件翘曲变形的因素 (如模具温度、熔体温度、注射速率、保压压力等 )进行分析 ,并通过正交实验法找出最佳工艺参数组合     

HT250冷焊表面残余应力试验

利用亚激光瞬间熔冷焊机对柴油发动机缸体所用材料HT250表面缺陷进行修复,并用x射线法测定焊缝两侧表面残余应力,以此研究冷焊残余应力分布规律以及与不同工艺参数间的关系．结果表明,靠近焊缝处为拉应力,远离焊缝处为压应力：冷焊残余应力范围很小,峰值主要分布在离焊缝中心5mm的范围内,离焊缝中心20mm处,残余应力接近为零;时间参数对残余应力峰值的影响较小,而能量参数对残余应力峰值的影响较大;通过改变时间与能量参数组合,可以得到较小的残余应力峰值,满足发动机再制造零部件表面损伤的修复要求．     

中厚板矫直残余应力仿真

根据某热轧厂横切机组中2#矫直机(11辊辊式矫直机)的工艺参数,建立钢板在矫直过程中的三维动态有限元模型。通过仿真得到矫直过程中各辊对钢板矫直力的数据,并结合实测数据验证模型的合理性;在此模型的基础上,分析钢板在矫直过程中横截面上的应力变化规律及不同压下规程对钢板残余应力的影响,结果表明,矫直过程中,钢板应力类似于应力波的形式由轧件头部向尾部传递,其中沿矫直方向的纵向应力占主导地位,应力主要是由纵向纤维上的反复弯曲变形所产生;适当抬高1#辊的位置,即可改善矫后钢板残余应力的分布,进而提高钢板的矫直质量。     

车轮残余应力测试的仿真分析

采用商用有限元软件MSC.Marc分析车轮残余应力测试试验的整个锯切试验过程,分析了锯切中每个测试点的应力、应变变化情况。通过比较仿真结果与工程试验测试结果,说明车轮锯切试验测试残余应力的可靠性。锯切的仿真分析为进一步研究车轮残余应力测试方法奠定了基础。     

预拉伸变形量对7055铝合金厚板表面残余应力的影响

为了系统性地研究预拉伸变形量对淬火残余应力的消减规律,采用基于cosα法的μ-X360s型X射线残余应力分析仪,表征7055铝合金厚板经不同预拉伸变形量(0%、0.5%、1.2%、1.5%、2.5%、3.3%、3.9%)的表面残余应力水平,并通过基于sin²Ψ法的X射线衍射法和钻孔法验证测试结果。结果表明:7055铝合金厚板经过固溶淬火处理后,残余应力水平较高,轧向分应力略小于横向分应力,在厚板边缘区域残余应力水平波动较大,波动区域大约在距边部27mm的位置。当预拉伸变形量为1.5%时,轧向分应力的明显减小,继续增大拉伸量,残余应力稳定在-60～-70 MPa;而当预拉伸变形量大约为1.5%时,横向分应力由压应力状态转变为拉应力状态;经超过2.5%的预拉伸变形后,残余应力稳定在20～30 MPa。     

高强钢Q890中厚板残余应力测量技术

高强钢已被广泛应用于工程机械大型结构件的生产中,焊后残余应力直接影响着后续工序。借助有限元分析手段对高强钢对接板的焊接过程进行模拟,经分析得到残余应力分布情况。兼顾测量位置选择原则,选取仿真结果相应位置,结合X射线衍射法和盲孔法两种手段验证预测结果。结果表明,高强钢中厚板仿真结果与X射线衍射法结果吻合较好;两种测量方法在低应力区吻合较好,高应力区存在一定差距,对现场生产残余应力控制有重要指导意义。     

纵肋–盖板裂缝重焊修复后残余应力数值分析

钢桥面板纵肋–盖板焊缝处穿透面板的裂缝通常只能采用重焊方法修复,但所引起的高焊接残余应力易导致结构再次开裂而没有达到预期的修复效果. 选取12 mm钢桥面板中纵肋–盖板裂缝为研究对象,采用子结构算法进行重焊后残余应力分布规律及焊接工艺影响研究. 结果表明,相同条件下,钢桥面板有横梁位置处纵肋–盖板裂缝重焊残余拉应力数值和分布范围均明显高于无横梁位置,采用由中间向两端的对称焊能够有效减小残余应力峰值;裂缝重焊修复过程中焊趾处纵向残余应力随焊缝长度、随坡口角度呈幂函数变化关系.     

局部加载拉应力对平板焊接残余应力场的影响

采用有限元模拟技术,观察在局部加载条件下平板焊接残余应力场的应力分布,比较平板构件焊接过程中拉伸与焊后拉伸在降低应力方面的不同效果.发现在局部加载条件下焊接过程中拉伸比焊后拉伸可更好地减小焊接残余应力,且当外加载荷低于材料的屈服强度时,载荷越大,残余应力的降低越明显.用200 MPa外截拉伸时,焊后拉伸残余应力最大值由常规焊条件下的235 MPa降至130 MPa,焊接过程中拉伸残余应力最大值可降至50 MPa.结果表明,通过局部加载减小焊接残余应力是可行的.     

热沉影响钛合金薄板焊接残余应力的试验分析

采用切条应力释放法测量了钛合金TC4薄板常规钨极氩弧焊(GTAW)和动态控制低应力无变形GTAW对接试件中的纵向残余应力和纵向残余塑性应变的分布。测量结果表明,钛合金常规GTAW缝中残余拉应力峰值小于其母材屈服强度,焊缝附近存在残余压缩塑性应变;动态控制低应力无变形GTAW焊技术中热沉的冷却作用使得热源与热沉之间的高温金属承受强烈的拉伸作用,产生拉伸塑性变形,部分抵消了焊接过程中已产生的缩短的塑性变形,使得试件中纵向残余塑性应变减小,焊接残余拉应力峰值降低,残余压应力水平降低。切条应力释放法是一种简便有效的薄板焊后残余应力测量方法,能够满足工程应用的精度要求。