壁厚塑件收缩率最优化控制方法研究及应用

针对壁厚注塑件成型中的收缩现象,分析影响塑件收缩的主要因素,综合运用注塑仿真和正交设计安排合理的试验方案,通过极差分析和方差分析获得1组最优工艺参数组合,并对其进行仿真验证。结果表明,当成型材料为Lustran ABS Elite HH 1827,熔体温度为200℃,模具温度为80℃,保压压力为注射压力的100%,保压时间为15s,冷却时间为25 s,注射时间为3 s时,塑件收缩率最小,熔体温度对塑件收缩变形影响最大。     

壁厚塑件翘曲优化方法研究及应用

为了降低翘曲变形对壁厚塑件质量的影响,利用注塑仿真对塑件进行模拟,并结合正交试验的直观分析和方差分析方法对注塑工艺参数进行优化。结果表明,当模具温度70℃、熔体温度220℃、保压压力为注射压力的120%、冷却时间15s、保压时间30s及注射时间4s时,塑件翘曲量最小,熔体温度对塑件翘曲影响最大,模具温度对翘曲影响最小。     

基于遗传算法的注塑成型工艺参数优化

以某杯形塑件为例,设计了随形冷却水道模具。在Moldflow软件模拟注塑成型过程的基础上,利用正交试验法分析了熔体温度、注射压力、保压压力和保压时间等工艺参数对制品成型周期的影响。通过遗传算法和Moldflow获得的最佳注塑工艺参数为熔体温度180℃,注射压力22 MPa,保压压力16 MPa,保压时间8 s,成型周期14. 11 s。在最佳工艺参数组合下进行注塑成型试验,平均注塑成型周期为14. 19 s。结果表明,模拟结果和试验结果之间相接近。将数值模拟和遗传算法相结合,可以有效提高运算速度和优化效率。     

基于MPI和灰色关联异型出风罩注塑参数优化

针对某异型出风罩注塑成型工艺,以聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)工程塑料合金为填料,运用Moldflow软件对其注塑过程进行模流分析,通过田口实验设计研究了熔体温度、保压时间、保压压力、注射时间和模具温度对塑件收缩率和翘曲变形量的影响,得到它们对塑件收缩率的影响次序为:保压时间>熔体温度>保压压力>注射时间>模具温度,对翘曲变形量的影响次序为:保压压力>注射时间>熔体温度>保压时间>模具温度。基于灰色关联分析,获得了最优组合工艺参数,即:熔体温度280℃、模具温度为65℃、注塑时间2.1 s、保压时间11 s、保压压力21 MPa。优化后的仿真结果表明,塑件的体积收缩率为6.523%、翘曲变形量为0.80 mm,比灰色关联次序中位组合的样本数据分别降低6.9%和15.8%,并获得最大注射压力为20.34 MPa、最大锁模力为3.25×10^5 N,为后期模具的设计和注塑参数设定提供了有力的参考,缩短了模具开发周期。     

基于Moldflow和正交实验的车标注塑参数优化

针对汽车车标注塑成型时会产生缺陷的问题,对车标的注塑参数进行分析优化。首先运用Moldflow进行5因素4水平正交实验,然后通过层次分析法和S型隶属函数对3指标下的实验参数进行综合分析,使用极差分析法得到综合分析下模具温度、熔体温度、保压时间与保压压力、注射时间以及冷却时间5个注塑参数的最佳组合及其影响顺序,并通过Moldflow和实际注塑进行验证。结果表明,5因素在3指标下的综合影响程度为注射时间冷却时间熔体温度保压时间与保压压力模具温度。对注塑起主要决定作用的为注塑时间。最佳组合为模具温度55℃、最佳熔体温度230℃、最佳保压时间与保压压力为85%、最佳注塑时间为1. 4 s、最佳冷却时间为18 s。     

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。     

基于正交试验的塑料接线盒翘曲变形优化控制

注塑成型是一个具有多变量的复杂成型工艺过程,采用正交试验合理安排注塑工艺过程中进行多因素试验,通过分析各因素对试验结果的影响,确定工艺参数优化组合。对塑料接线盒的翘曲变形进行了优化控制研究。通过正交试验设计,从影响翘曲变形的6个工艺参数的角度分析了对塑件X、Y、Z 3个方向的翘曲变形量的影响,得到塑件翘曲变形最佳的注塑工艺参数组合:模具温度45℃、熔体温度190℃、保压时间35 s、保压压力120%、注射时间1. 5s、冷却时间13 s。通过试模,可知注塑出的塑件质量优良,符合客户要求。通过正交试验进行了塑件注塑质量优化控制,可针对不同试验指标,进行不同的试验因素分析,避免大量无序的试验成本,并且能够有效地解决了问题,可推广应用到其它塑件成型。     

基于正交试验的瓶盖注塑成型数值模拟及工艺优化

以正交试验设计为手段,借助有限元分析平台Moldflow,对某瓶盖注塑成型工艺进行数值模拟。通过分析塑件的工艺性,创建了产品的有限元模型,以最小翘曲变形量为试验指标,分析熔体温度、注射时间、模具温度、保压压力和保压时间对产品质量的影响规律。结果表明:当熔体温度为220℃、模具温度为100℃、注射时间为1.10 s、保压压力为100 MPa、保压时间为7.5 s时,所得产品的翘曲变形量最小,为0.369 9 mm,比初始模拟结果降低了34.77%,为实际注塑成型参数的设置提供了科学的理论指导。     

导管接头注塑成型工艺参数优化

以医用导管接头为研究对象,对其注塑成型过程在Moldflow软件中进行模拟,通过极差分析得到工艺参数对导管接头体积收缩率的影响趋势和最佳工艺参数,建立以注塑工艺参数为输入量,塑件的体积收缩率为输出量的BP神经网络模型,并进行训练与测试。结合遗传算法对导管接头的注塑工艺参数进行优化,获得最佳工艺参数为:熔体温度226℃、模具温度47℃、注射压力73 MPa、注射时间0.72 s、保压压力19 MPa、保压时间21 s,得到体积收缩率为12.75%,与优化前极差分析所得的13.13%相比,降低了2.89%。将遗传算法优化后的工艺参数组合应用于产品试生产,得到产品表面质量良好,满足企业的设计要求。     

带金属嵌件的手机外壳注塑成型翘曲变形分析

在Moldflow模拟分析的基础上,通过正交试验研究了熔体温度、模具温度、注射时间、保压压力、保压时闻和冷却时间等工艺参数对带金属嵌件的手机外壳注塑成型翘曲变形的影响,并优化了成型工艺.结果表明,保压时间和保压压力对翘曲变形的影响最大,最佳工艺组合为:熔体温度310℃,模具温度120℃,注射时间0.3 s,保压压力14...     

基于CAE技术的医用SEBS注塑成型收缩率的模拟计算

采用Moldflow软件对医用SEBS制品的成型过程进行仿真实验,以体积收缩率为评价指标,研究了工艺参数的改变对制品收缩率的影响。并通过圆柱形试样注塑成型实验,验证模拟了实验中工艺参数对收缩变形规律的影响。结果表明,熔体温度和保压压力的变化对塑件体积收缩率的影响较为显著;通过圆柱形试样的模拟及实验验证,得出了医用瓶塞注塑成型模拟实验的结果具有一定的参考价值,并确定了医用瓶塞的最佳工艺方案组合:熔体温度180℃,注射压力25 Mpa,保压压力20 Mpa,模具温度20℃,保压时间16 s。最小收缩率为1.76%,小于其他工艺条件下的收缩率,说明注塑工艺对SEBS制品的收缩变形具有较大影响。     

基于CAE的扶手后盖翘曲变形注塑参数优化设计

借助CAE技术,对塑件的注塑成型进行了流动分析,潜在的成型缺陷在于塑件注塑成型翘曲变形大,通过调整注塑成型工艺参数,先对料温和模温进行优化,获得了较好的翘曲优化效果,再通过保压工艺的参数优化,将翘曲变形控制在2.052 mm以下,有效地保证了塑件的成型效果。优化获得的最终注塑成型工艺为:模温60℃,料温240℃,保压控制为40 MPa-15 s,25 MPa-5 s,冷却时间28 s。实践表明:经CAE分析后,该塑件的外观质量、尺寸、装配性能等均满足生产要求,具有较好的参考价值。     

基于UG和Moldflow的阀座注塑成型模拟及工艺优化

根据阀座的结构特点,构建了制品的CAE分析模型。利用Moldflow软件对其进行注塑成型数值模拟,以阀座体积收缩率和翘曲变形量为质量评价指标,从影响塑件质量的多个因素中选择模具温度、熔体温度、填充时间、冷却时间、保压时间、保压压力6个因素设计了DOE正交试验,确定出对指标影响较大的4个因素。设计田口正交实验分析这4个因素对指标的影响,优化出注塑工艺参数:熔体温度为270℃,模具温度为70℃,冷却时间为20 s,保压压力为注射压力的90%。对优化结果进行CAE分析验证,效果良好,实现了制品质量指标的多目标优化。利用UG软件设计并制造出阀座注塑模具,生产出合格产品,验证了模拟结果的正确性。     

正交设计与响应面法在空气滤清器盖注塑工艺优化中的应用和比较

以空气滤清器盖的体积收缩率为评价指标,采用正交试验法和响应面法对影响装配尺寸的关键因素:熔体温度、模具温度、流动速率、保压时间和保压压力进行注塑工艺的优化。结果表明,正交试验法所得最优注塑工艺为:熔体温度210℃、模具温度50℃、流动速率80 cm3/s、保压时间12 s和保压压力100 MPa,此时塑件的体积收缩率为5.988%;响应面法所得最优注塑工艺为:熔体温度214.91℃、模具温度59.46℃、流动速率80 cm3/s、保压时间12 s和保压压力109.94 MPa,此时塑件的体积收缩率为5.520%;响应面法最优工艺条件下得到的体积收缩率低于正交试验法,并且该方法所得的最优工艺能够生产出满足装配尺寸精度要求的零件。     

污水除砂机塑料链条链节注射成型加工工艺研究

以污水处理厂污水除砂机使用的玻璃纤维增强尼龙6塑料链条的链节为例,对其注射成型加工工艺进行研究。采用正交实验法研究了料筒温度、注塑压力及速度、保压压力及时间等工艺条件对成型链节的外观和质量的影响并对成型工艺参数进行了优化。结果表明,料筒温度对链节质量的影响最大,注塑压力的影响其次,保压压力的影响较小,而注射速度和保压时间对质量几乎没有影响。当料筒温度为250℃,注塑压力为85 MPa、注射速度为55 mm/s,保压压力为70 MPa、保压时间为6 s时,成型链节的质量最大,为275.8 g,其外观光滑,无"浮纤"现象,由其组成的链条在污水处理厂装机实际运行时,达到了设计上要求的4个月的运行时间。拉伸试验结果表明,未优化前成型的272.3 g链节的拉伸断裂力低于优化后成型的275.8 g链节,且272.3 g链节根部拉伸断面有明显缩孔。     

汽车B柱外饰板双色注塑翘曲变形分析及工艺优化

以某汽车B柱外饰板塑件[由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)两种材料组成]为研究对象，以厚度比、熔体温度、保压压力、保压时间为影响因素，结合拟水平法进行Taguchi正交试验设计，基于Moldflow软件进行模拟仿真，并对试验数据进行极差、方差分析处理，最后得出最佳的双色注塑工艺组合方案。结果表明，厚度比是影响塑件翘曲变形量的最为重要的因素，其次是保压时间、保压压力，最后是熔体温度。在总厚度不变的情况下，改变PMMA/ABS的厚度比值，塑件所产生的翘曲变形量将发生改变，第一次注射的厚度越薄，所产生的翘曲变形量越大，当厚度比越趋近于1时，所产生的翘曲变形量越小。最佳工艺组合为：厚度比0.96∶1，内层(ABS层)成型阶段熔体温度240℃、保压压力80 MPa以及保压时间6 s，外层(PMMA层)成型阶段熔体温度260℃、保压压力50 MPa以及保压时间6 s。优化后得到的总翘曲量为1.435 mm，相比优化前翘曲量降低了69.7%。     

基于神经网络和遗传算法的薄壳塑件注塑工艺优化

散热器外壳是电子产品散热器的主要零件之一,由于壁薄,在注塑成型中经常出现壁厚不均、翘曲变形和熔接痕等缺陷。针对该问题,以熔体温度、模具温度、冷却时间、注射压力、注射时间、保压压力和保压时间7个工艺参数为输入量,注塑件的翘曲量作为输出量,建立RBF神经网络模型;利用均匀试验所得的数据作为样本对神经网络进行训练和测试,得到注塑工艺参数与塑件翘曲变形量之间的非线性映射关系。结合遗传算法对工艺参数进行优化,获得最佳的工艺参数为:熔体温度234. 4℃、模具温度31. 5℃、冷却时间23. 8 s、注射压力128. 3 MPa、注射时间4. 7 s、保压压力93. 0 MPa、保压时间14. 1 s,获得预测的最小翘曲变形值为0. 331 875 mm,并使用优化后的工艺参数进行试验。试验结果表明,优化后产品的最大翘曲变形量降低至0. 318 9 mm,与优化前均匀试验所得的0. 378 1 mm相比,得到了明显的改善,降低了15. 7%。     

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。     

汽车卡扣注塑成型的模具设计及工艺优化

以汽车卡扣注塑成型为研究对象,建立了塑件CAE分析模型,通过对塑件模具结构2种设计方案的填充、保压、冷却等成型过程进行模拟仿真分析,优化了浇口位置和模具结构设计方案。结合塑件的成型工艺参数优化目标,设计了以动态变压和保压方式为试验因子的Tugachi试验方案,并研究了网格尺寸条件对分析结果产生的影响及其处理方式。结果表明:网格质量对塑件顶出时最大体积收缩率产生了影响,差值最大为5. 6%。优化后的注塑成型工艺参数为:熔体温度200℃,充填时间2. 2 s,模具温度20℃,冷却时间为30 s; 2种网格条件得到,顶出时最大体积收缩率分别为8. 364%和8. 679%,与优化前的试验数据相比,分别降低了12. 64%和9. 8%,并优于Moldflow成型窗口分析模块的计算结果。     

基于正交试验设计的薄壁壳体零件翘曲优化分析

以薄壁壳体为研究对象,基于Moldflow软件对薄壁特征翘曲变形进行正交试验仿真分析,对比实验方案及优化方案,并进行试验验证。结果表明:通过正交试验的优化分析,对翘曲变形显著性影响因素依次为保压压力,模具温度,熔体温度,保压时间,注射时间。优化工艺参数组合为模具温度80℃,熔体温度230℃,注射时间1 s,保压时间8 s,保压压力140%,基于优化数据的试制样件质量较高,对于相关注塑模具的设计制造具有指导和应用意义。