微圆柱阵列注射成型数值模拟及正交优化

针对微圆柱阵列的注射成型过程进行数值模拟研究,比较了不同原料聚丙烯(PP)、聚甲醛(POM)、丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)的成型工艺,并利用正交试验就微注射成型过程中影响熔体填充效果的主要工艺参数如模具温度、熔体温度和注射时间进行了模拟。运用极差分析法和方差分析法对熔体填充率进行分析。结果表明,对于PP而言,填充时间对其填充率的影响占主导地位,而对于POM与ABS,模具温度的影响相对更大。模具温度、熔体温度越高,注射时间越短,塑件填充效果越好。综合考虑,三种聚合物材料对微圆柱阵列填充效果适应性为:PPABSPOM。     

管道连接筒注射成型数值模拟与模具设计优化

根据管道连接筒的产品要求和结构特征,运用Moldflow和UG等软件设计了注塑模具浇注系统和冷却系统,进行了注射成型数值模拟。选择熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间和注射时间5因素设计了DOE正交试验,得到优化的注塑工艺参数及保压曲线。设计并制造出连接筒注塑模具,生产出合格的产品,验证了模拟结果的正确性。     

注射微泡成型熔体固化过程数值模拟

通过研究微孔塑料注射成型熔体固化过程,基于合理的假设并进行必要的简化,建立了熔体固化过程的数学模型。采用有限元/有限差分耦合法对模型进行求解,预测固化过程型腔内的压力分布,以帮助注射成型加工人员确定工艺参数,提高第一次试模成功率。     

气体辅助注射成型过程的数值模拟技术

本文描述了气体辅助注射成型过程中熔体充填及气体穿入的数学模型,采用有限元／控制体积法计算充填阶段的压力场,确定两类移动边界,熔体前沿和熔体－气体边界。并对典型制件进行模拟验证了模型的可行性。对不同成型参数如熔体充填百分比及气道直径的影响进行了研究,结果表明熔体充填百分比不够,使气体吹入薄壁,较高的充填比又会阻止气体进入气道;较大直径的气道较小直径的气体不易进入薄壁处。     

微孔注塑数值模拟的正交化试验与分析

构建了微孔注塑充模过程的数学模型,并利用Moldflow Plastics Insight 6.1进行成型窗口模拟。在注射量、注射时间、熔体温度、模具温度四个工艺参数的可行区间内,分别确定三个值,构建正交化模拟试验并分别求解,利用信噪比极差法确定最优加工参数组合。结果表明:注射量是影响泡孔半径的主要因素,较高的注射量可以得到更加均匀细密的泡孔结构。     

微型平板件注塑成型数值模拟仿真研究

利用CAE软件Moldflow对微型平板件的填充率进行了模拟和分析,比较了不同种类的原料聚甲醛(POM)和聚甲基丙烯酸甲(酯PMMA)的成型工艺,采用单因素法研究了熔体温度、模具温度、注射压力、填充速率对微型平板件填充率的影响。     

基于SPH方法的微注射成型数值模拟

基于无网格方法和黏性本构方程,开展微注射成型数值模拟的研究。采用光滑粒子流体动力学的粒子近似法离散N-S 控制方程组,求解速度场、压力场、温度场等物理场的变化规律。以应用于生物医学领域带有细微针头的聚合物微针为例,进行充型过程的数值模拟,模拟结果与实验结果基本一致。     

注射成型中聚合物熔体充填流动的数值模拟

在建立聚合物熔体充填三维流道—浇口—型腔系统的数学模型的基础上,采用混合有限元/有限差分方法求解,并对入口结点的压力计算以及熔体前沿推进时时间步长的确定准则作了修改。编制程序实现提出的算法,给出两个算例说明数值模拟的结果。     

基于正交实验的微型换热器微注射成型工艺

微换热器以换热表面大,易于加工成型为特点,因此受到广泛的重视。实验以制品质量为实验指标,采用正交试验的F值、极差等方法分别对微型散热器成型中的主要工艺参数(注射速度、注射压力、保压压力、保压时间、模具温度、冷却时间等)进行了优化,并讨论了注射速度与注射压力之间的交互作用,同时对制品的密度,以及制品的收缩进行了分析。实验结果表明:保压时间和保压压力,对制品的影响最显著;最佳工艺条件为:保压时间9 s,保压压力90 MPa,冷却时间35 s,背压15 MPa,模具温度40℃,注射速度300 mm/s,注射压力200 MPa;密度方法对于微型换热器的评价不是很显著。实验为微换热器的微注射成型提供有益的技术基础。     

基于BP 神经网络的塑料齿轮玩具注射成型优化分析

以某塑料拼插齿轮玩具为研究对象,采用自然平衡法设计1模144腔注塑模具。对有限元模型进行合理简化,并采用Moldflow软件进行塑料齿轮注射成型过程中的流动和翘曲分析。针对初始方案中出现的熔接痕和翘曲等缺陷,建立齿轮玩具BP 人工神经网络模型,通过BP神经网络算法训练各工艺参数,并对体积收缩率和总翘曲量进行预测。将训练后较优的工艺参数组合应用于注射成型后,使得该塑料齿轮熔接痕分布改变,翘曲变形量明显降低。     

POM精密微型齿轮注射成型的Moldflow模拟分析

以聚甲醛（POM）精密微型齿轮注射成型为例,展示Moldflow在精密微型注塑制品加工中的指导作用,结果表明,模温是POM精密微型齿轮加工参数中最为重要的影响因素,齿轮的齿顶边缘是最容易产生制品缺陷的区域。使用Moldflow对精密微型注塑制品的加工过程进行模拟,对其加工工艺有着重要的指导作用,同时大大缩短了产品的开发周期和费用,具有显著的经济效益。     

气体辅助注射成型充填过程的数值模拟

描述了气体辅助注射成型的工艺过程及熔体充填和气体穿入的数学模型,采用有限元/有限差分/控制体积法计算充填阶段的压力场和温度场,确定熔体前沿和熔体/气体界面两类移动边界,并对典型制件充模过程进行了模拟.     

汽车保险盒上盖注射成型的数值模拟

利用Moldflow软件对汽车保险盒上盖的注射成型过程进行了数值模拟.通过分析填充过程中各时间段熔体的流动情况及最终的填充时间和填充效果,得出了制品的最佳填充时间和保压时间;通过分析成型过程中型腔的温度变化,预测了制品的熔接痕和气穴的分布,以及缩水、翘曲变形等成型缺陷,并通过实际注射成型对模拟进行了验证.实验证明,模拟结果非常真实地表现了制品实际的成型过程,其对成型缺陷的预测也比较准确,证明了注射成型数值模拟结果的可靠性.     

面向跌落仿真破坏的注射成型工艺优化

针对电子产品在环境测试中出现的塑料外壳破裂现象,借助计算机模拟技术,对数码相机塑料外壳的注射成型过程和跌落冲击过程进行了模拟和仿真.分析了不同注射成型工艺条件下得到的产品质量及缺陷分布状况,结合跌落仿真得到的最大应力应变分布情况,优化出提高产品抗跌落冲击性能的成型工艺方案.结果表明,将仿真结果反馈到注射成型中,可以提高注塑工艺参数选择的准确性,提高制品在跌落碰撞时抗破坏的能力.     

基于遗传算法的注塑模注射速率优化

注射成型充填过程中，熔体前沿速度（MFV）会影响制品的最终质量和尺寸精度，如何控制MFV，即控制不同位置的螺杆速度或者说注射速率至关重要。将遗传算法和数值模拟技术相结合用于注射速率的优化，确定螺杆速度－行程曲线或熔体前沿面积（MFA）－充填百分比曲线中的最佳控制点，以及控制点处的螺杆速度或注射速率的最优值。算例表明，利用遗传算法得到的优化的注射速率设置，可以使MFV的均匀性提高40％左右。     

基于数值模拟的气体辅助注射成型工艺控制研究

基于广叉Hele-Shaw流动模型描述了气体辅助注射成型时气体的穿透过程。采用有限元／有限差分／控制体积法计算充填阶段的压力场、温度场,确定熔体前沿和气熔界面,并以实际产品为例分析工艺参数对气体辅助注射成型产品质量的影响。     

气辅注射成型矩形腔中熔体流动的数值模拟

应用Hele-Shaw物理模型和改进的Ｃross流变模型对辅助射成型过程中充填区域内熔体的流动进行数值模拟,采用控制体积法对充模过程中的熔体前沿、熔体－气体边界进行跟踪,运用有限元／有限差分混合数值方法求解气体注射阶段的速度场、压力场、温度场,以图表的形式列举了不同时刻压力场的分布和充模过程中的流线图。在计算过程中,采用压力场和温度场耦合的方法。     

基于正交试验的气体辅助注射成型工艺参数优化

以21英寸彩电前壳为例,将Moldflow 2010作为CAE模拟试验平台,以熔体温度、模具温度、熔体注射时间、气体延迟时间、气体压力为关键工艺因素,考察了气体辅助注射成型时制品的翘曲变形量和气体穿透情况.采用正交试验法及极差分析法对Moldflow模拟试验结果进行分析,确定并验证了较优工艺参数组合的正确性.     

PMMA注射成型工艺及优化

在分析聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的注射成型工艺特性的基础上,讨论了影响PMMA制品质量的工艺因素,包括模具及其浇口设计、烘干处理、注射温度、注射速率、注塑压力、停机处理等。并针对PMMA注塑制品常见缺陷提出了工艺优化措施。