基于正交试验薄壁件注塑分析及优化设计

利用Moldflow软件对薄壁件的注塑成型过程进行了模拟分析,设计了两种注塑成型方案,并进行了模流分析和翘曲情况分析,选择出最优的注塑方案。使用正交试验法分析翘曲变形的影响因素,寻找最优参数使薄壁件的翘曲变形最小。分析结果表明:薄壁件最优的注塑方案为两个浇口注塑方案;各因素对翘曲变化的影响程度为保压压力保压时间熔体温度模具温度;最优工艺参数为A2B1C2D2,即熔体温度280℃、模具温度60℃、保压时间10s、保压压力140MPa。最大翘曲变化量由优化前的2.781mm降到优化后的1.661mm。     

大型浇注薄壁件的翘曲优化

研究了浇注系统和成型工艺参数对薄壁件翘曲变形的影响,对制件浇注系统进行了优化,再在优化后的浇注系统基础上以模具温度、熔体温度、冷却时间、注射时间、保压压力和保压时间为计算工艺参数,在三维流动分析的研究基础上,对制品缺陷进行了CAE分析,通过采用正交实验法,进行均值分析、极差分析及方差分析,并结合各因素效应曲线图,得出了最优工艺参数组合及各成型工艺参数对翘曲变形影响的主次关系及影响程度。CAE分析与试验结果表明,塑件的翘曲量从1.861mm减少到0.6282mm。     

PC+ABS工程塑料合金薄壁制件注塑工艺参数的优化

以某畅销手机后盖为例,采用正交试验方法,应用MoldFlow软件模拟了注射时间、熔体温度、模具温度、保压压力等对PC+ABS工程塑料合金制件最大翘曲变形量的影响,得到最佳的注塑工艺参数;采用模拟得到的最佳工艺参数进行试制生产,以验证模拟结果的可靠性。结果表明:注塑工艺参数对手机后盖薄壁制件翘曲变形影响的主次顺序为注射时间、熔体温度、模具温度、保压压力;模拟得到制件的最佳注塑工艺参数为注射时间0.40s,熔体温度280℃,模具温度72℃,保压压力60MPa,此时制件的最大翘曲变形量最小,为0.509 0mm,翘曲变形主要出现在手机后盖四角处,耳机插孔旁的翘曲变形量最大;在优化工艺参数下试制产品的最大翘曲变形量为0.530mm,翘曲变形位置与有限元模拟结果一致,这验证了模拟结果的可靠性。     

FDM 3D打印P LA/木粉复合材料翘曲变形影响因素分析

翘曲变形是影响FDM 3D打印制件质量的一个重要因素。实验以PLA/木粉复合材料丝材为成型原料打印试样,通过正交实验研究了喷嘴温度、平台温度和层厚对试样翘曲量的影响。研究结果表明,三因素中对翘曲量的影响依次是层厚喷嘴温度平台温度,当喷嘴温度在190℃～200℃,平台温度在50℃～80℃,层厚设置为0. 2mm～0.3mm,打印的试样翘曲量比较小。这一点在正交实验中当喷嘴温度190℃,平台温度60℃,层厚0.2 mm时,试样的翘曲量达到最小为0.1mm,得到验证。     

基于反向传播神经网络与遗传算法优化复合材料零件注塑成型工艺参数

以Moldflow软件模拟得到的不同工艺参数下飞机机头雷达罩模型的翘曲变形量为训练样本,在雷达罩模型成型工艺参数与其翘曲变形量间建立反向传播(Back Propagation,BP)神经网络模型,然后采用遗传算法对工艺参数进行优化,得到使雷达罩模型翘曲变形量最小的工艺参数并进行试验验证.结果表明:在相同工艺参数下由BP神经网络得到的雷达罩模型翘曲变形量与采用Moldflow软件模拟得到的翘曲变形量相近,相对误差小于4％,证明了BP神经网络的可靠性;模拟得到雷达罩模型的最优成型工艺参数为注塑温度295℃、模具温度80℃、注塑时间0.75 s、保压时间8 s、保压压力125 MPa,此时翘曲变形量最小,为0.1213 mm;在最优成型工艺参数下进行注塑成型后得到的雷达罩模型最大翘曲变形量为0.1260 mm,试验结果与预测结果间的相对误差小于3.7％,验证了BP神经网络与遗传算法相结合方法的准确性.     

注射成型参数对微结构阵列导光板翘曲量的影响

为研究不同的工艺参数对微结构阵列导光板翘曲变形的影响,以微结构阵列导光板的翘曲量为质量目标,利用MoldFlow MPI5,仿真研究了不同工艺参数下,尺寸规格为11 mm×3 mm×0.8 mm导光板的翘曲变形。采用正交实验法找出影响微结构阵列导光板翘曲变形最小参数组合,然后采用单因素法仿真研究不同工艺参数对微结构阵列导光板翘曲变形的影响。结果表明,保压压力对微结构阵列导光板翘曲变形的贡献率最大(60.19％),其次是注射时间(13.13％),成型工艺参数对微结构阵列导光板翘曲量的影响顺序为:保压压力>注射时间>保压时间>熔体温度>冷却时间。结果表明,在微结构阵列导光板注射成型阶段,就应考虑不同工艺参数对微结构导光板注射成型翘曲变形的影响,并优先考虑保压压力的设置,以减少微结构阵列导光板微注射成型的翘曲量。     

聚醚醚酮熔融沉积成形强度工艺参数的优化

为了提高聚醚醚酮(Poly-ether-ether-ketone,PEEK)熔融沉积成形(Fused deposition modeling,FDM)强度,利用正交试验方法研究了FDM打印工艺参数与力学性能之间关系。对喷嘴温度、打印速度和填充角度等影响因素下PEEK样件的力学性能进行对比分析,研究现有条件下最优打印参数,提高成形质量。结果表明各个工艺参数对试验结果的影响程度不相同,影响最为明显的是喷嘴温度,其次是填充方式,打印速度对试验结果的影响较小。最佳工艺参数组合为:喷嘴温度420℃,打印速度10mm·s~(-1),填充方式0°。改善工艺参数后可提高PEEK成形件的强度,制造出的个性化假体的力学性能能够满足临床使用的要求。一例PEEK假体已经成功应用于临床,为其在临床上的广泛应用奠定基础。     

基于DOE技术的薄壁塑件翘曲变形工艺优化

文中在薄壁注射成型中将CAE技术和DOE(design ofexperiment)相结合,以薄壁盖板塑件为例,利用Moldflow对各工艺参数进行注射成型模拟分析。通过分析塑件翘曲变形的原因,得出保压压力对翘曲变形起主导性作用。并在正交试验的指导下优化工艺参数,有效降低塑件的翘曲变形。     

基于Moldflow的薄壁件翘曲变形研究

翘曲变形是注塑件的主要缺陷,利用电器后盖对薄壁成型工艺进行研究。采用Moldflow软件对塑件成型过程进行数值模拟,研究了保压压力、塑件材料对注塑件翘曲变形的影响。对薄壁注塑件的数值仿真模拟结果进行统计分析,并且对影响注塑翘曲变形量的工艺参数进行综合分析,得到最优的工艺参数组合。研究结果表明:最佳的工艺参数组合可以使得塑件翘曲量变得最小。     

复合材料风机叶片树脂传递成型过程工艺参数研究

基于有限元/控制体积法,对复合材料风力发电叶片树脂传递成型过程进行模拟分析。针对风机叶片制造引起的主要缺陷,对保压控制参数、溶体温度和模具温度等工艺参数对填充时间、浇注口压力以及叶片翘曲变形量的影响进行了数值分析。通过分析得出:随着保压压力的提高,浇注口压力增加,叶片制品的翘曲量减少;随着溶体温度的提高,浇注时间减少,浇注口压力降低;当模具温度提高,翘曲量随之降低。研究结果为叶片树脂传递成型工艺参数的设置和优化提供了理论参考。     

打印机底壳注塑工艺参数优化设计

以打印机底壳为研究对象,借助Moldflow有限元分析软件和正交实验设计方法,研究熔体温度、模具温度、注射时间、保压时间和保压压力对产品翘曲变形量的影响,确定最佳工艺参数组合。实验结果表明注塑工艺参数对翘曲变形影响程度顺序为保压压力(E)注射时间(C)熔体温度(A)保压时间(D)模具温度(B);最佳工艺参数组合为A_3B_4C_4D_1E_4(下标为正交实验水平参数),最佳工艺参数组合的翘曲变形量2.308mm,翘曲变形有较大改善。     

ABS塑料在成型薄壁件时的变形研究

ABS塑料在注塑成型薄壁件时,制品常因复杂的变形而产生翘曲现象.根据翘曲变形理论,通过Pro/E厄建立薄壁件模型,利用Moldflow软件模拟研究了浇口位置、保压和冷却过程对翘曲变形的影响,进行翘曲变形预测,以优化薄壁件注塑成型工艺过程设计,提高生产效率和成形质量.     

单齿飞刀铣削航天薄壁件加工工艺优化研究

针对航天薄壁件加工过程中的变形问题,基于正交试验方法优化航天薄壁件飞刀铣削参数组合,采用极差分析法并绘制试验指标与各试验因素间的关系曲线图得出了各因素对加工质量的影响程度,并以此为基础优化参数,进行航天薄壁件铣削加工工艺优化研究。试验表明:主轴转速n和刀具圆弧半径r对工件表面质量影响较大,且各因素对表面粗糙度的影响程度大小顺序为:主轴转速、刀具圆弧半径、刀具后角、进给量、背吃刀量。采用优化后的工艺参数加工试验,当r=1.1mm、a0=8mm、f=8μm/r、ap=1μm和n=950r/min时,得到了表面粗糙度Ra为72nm的质量表面。     

ABS塑料在成型薄壁件时的变形研究

ABS塑料在注塑成型薄壁件时，制品常因复杂的变形而产生翘曲现象。根据翘曲变形理论，通过Pro／E建立薄壁件模型，利用Moldflow软件模拟研究了浇口位置、保压和冷却过程对翘曲变形的影响，进行翘曲变形预测，以优化薄壁件注塑成型工艺过程设计，提高生产效率和成形质量。     

薄壁注塑件翘曲影响因素分析及优化研究进展

分析了薄壁注塑成型翘曲变形产生的原因,介绍了几种优化算法的基本原理及特点。重点讨论了薄壁注塑件翘曲变形的模具优化设计和工艺参数优化方法。注塑模具优化设计主要通过保证流动平衡来间接实现翘曲优化。注塑工艺参数优化是减少翘曲的可行而有效的途径,影响翘曲最主要的工艺参数是保压压力、注射速率及模具温度。总结了注塑工艺参数优化的几种方法,对“代理模型”翘曲优化进行分析,步进式代理模型能更好地提高计算效率。     

AZ31B镁合金单点渐进热成形工艺的模拟优化

通过数值模拟研究了AZ31B镁合金在不同成形温度、压下量和进给速度下的单点渐进成形过程,建立了各参数与最大Mises应力和最大厚度减小率的响应面模型,并进行了以最大Mises应力和最大厚度减小率为约束的多目标优化。结果表明:随着成形温度的升高,板料温升逐渐减小,当成形温度超过200℃后,板料不同位置的温度变化不大;各参数按对最大Mises应力和最大厚度减小率的影响由大到小排序为成形温度、进给速度、压下量;多目标优化得到的最佳工艺参数为成形温度273℃、压下量0.51mm、进给速度1 340mm·min~(-1),在最佳工艺参数下模拟和实测成形件厚度的误差较小,证明了数值模型及响应面模型的准确性。     

中走丝线切割加工薄壁件变形试验研究

为研究电火花线切割加工薄壁件过程中加工参数对薄壁件变形量的影响,采用全因素试验结合部分析因分析的方法,以薄壁件变形量为衡量指标,分析了脉宽、脉间、壁厚及薄壁宽度对变形量的影响规律.试验发现:薄壁件变形量随着脉宽的增大而增大,随脉间的增大而减小;壁厚较大的试件,变形量较小;一定条件下,薄壁宽度对变形量影响不大.对试验数据进行部分析因分析可知,各参数影响薄壁件变形量的主次顺序为壁厚＞脉宽＞脉间＞薄壁宽度,其中主要的影响因素为壁厚、脉宽及该两因素的耦合作用.     

钛合金薄壁件超声振动辅助铣削工艺研究

在钛合金薄壁件的铣削加工过程中,存在薄壁件变形大、加工精度低等问题,为此,提出了一种基于超声振动的辅助铣削加工工艺方法。首先,分析了钛合金材料的切削变形机理,得到了影响工件变形的关键因素,为后续参数指标分析提供参考;然后,利用ABAQUS有限元仿真软件,对钛合金薄壁件的形变和受力情况进行了分析,讨论了超声振动的作用机理及其对切削力的影响;最后,在超声辅助条件下,通过单因素试验,研究了不同工艺参数对薄壁件铣削形变量的影响规律。研究结果表明：超声振动辅助加工可有效解决薄壁件铣削变形问题,大幅提高其加工精度;随着主轴转速和超声功率的增加,薄壁件的变形量呈逐渐降低的趋势;而随着进给速度的增加,薄壁变形量呈逐渐增加的趋势。该试验结果与仿真结果基本一致,与理论值的平均误差在5%以内,由此可见,该结论可为钛合金薄壁件铣削加工中参数的选择和优化提供参考。     

石蜡熔融沉积的线宽试验优化设计

设计了气动式的石蜡熔融沉积装置,采用正交实验的方法,研究温度t、气压P、喷嘴直径d、喷嘴距离基板高度h和基板移动速度v等工艺参数对熔融石蜡沉积线宽的影响.实验结果分析表明:工艺参数对线宽影响的显著性由大到小依次是喷嘴直径、气压和基板移动速度,最优参数组合为t=80℃,P=0.2 MPa,d=0.4mm,v=5.4mm/s和h=0.3mm;单因素验证试验证实了正交试验结果的正确性.     

球磨机衬板表面铸渗工艺的优化

介绍了球磨机衬板表面铸渗合金化的工艺过程,通过改变各工艺参数,得出了较佳工艺方案.结果表明:在浇注温度为1 650℃,涂层厚度为7.0～7.5 mm,粘结剂与熔剂加入量均为4%及烘烤温度为300℃保温3 h的条件下制备出的衬板组织致密,表面最大硬度可达58HRC,铸渗层厚度为7.O～7.5 mm.