蒸汽加热变模温注射成型数值模拟与结果分析

采用Moldflow软件对变模温注射成型过程进行数值模拟。利用蒸汽加热和冷却水冷却的变模温注塑工艺,研究不同蒸汽加热时间下注塑位置处压力以及制件冷凝层的变化规律,同时分析了制件表面和模具型腔表面的热响应规律。结果表明,相比于传统注射成型工艺过程,变模温注射成型通过提高注塑充填过程中模具温度,使得制件冷凝层出现在充填阶段之后;随着模具加热时间从10、15、25 s增加到40 s,注塑位置处最大注射压力从87.0608、84.6064、79.6863 MPa减小到74.4342 MPa,大大提高了熔体注塑充填过程中的充填能力;通过不同的蒸汽加热时间,制件表面和模具型腔表面可以获得不同的温度值,同时通过模拟获得了传热系数对制件表面温度的影响。     

变模温注塑技术的研究与应用分析

变模温注塑料是一种基于动态模温控制策略的注射成型技术,可根据不同工艺阶段的特点,随时调整模具温度,可在不降低生产效率的同时有效提升塑件的品质.在深入回顾变模温注塑技术研究发展的基础上,分析比较各种技术的优缺点和应用范围.构建了蒸汽辅助加热变模温注塑系统,实现了平板电视机面板的高光无熔痕注塑生产.     

变模温注塑模瞬态温度场数值模拟与工艺优化

应用Autodesk三维有限元瞬态传热分析方法对变模温模具传热过程和模具与熔体之间的耦合传热进行了瞬态求解和数值模拟,获得了模具温度场的变化过程及分布规律。应用三维瞬态注塑模拟,结合正交试验设计,对变模温成型工艺参数进行了优化。数值模拟后获得的最优结果:热水温度150℃,熔体温度250℃,冷却时间4s,注射时间0.3s,保压时间2s,保压压力为注射压力的110%。最后对最佳工艺参数进行了数值模拟验证,获得的结果是最大翘曲变形量为0.180 mm。     

薄壁注塑成型中的变模温控制技术

介绍了薄壁注塑成型中存在的主要问题,阐述了变模温控制技术在薄壁注塑成型中的重要性,综述了当前各种变模温控制技术的原理及其在薄壁注塑成型中的研究与应用进展,并展望了未来薄壁注塑成型中变模温控制技术的发展趋势。     

变模温注塑冷热交替循环流体系统设计

通过对冷热交替循环系统冷热介质的流动过程及传热过程的分析,构建冷热介质流动与传热数学模型,提出冷热交替循环系统设计的方法,同时提出通过水流速度变化来控制注塑温度的方法,为高精度、高品质塑料件的生产提供依据.     

电热变模温注塑模具加热系统优化研究

在电热快速变模温注塑成型中,加热系统的优劣直接影响产品质量。而加热后模具温度的均匀性是衡量加热系统的主要指标之一,它主要与模具结构、加热棒的热流密度有关。在不改变模具结构情况下,仅通过改变各加热棒的热流密度值来提高加热后模具温度的均匀性进而达到优化加热系统的效果。首先建立了电热快速变模温注塑加热阶段的分析模型,对比了相同工艺条件下的实验结果,验证了模拟的正确性。当初始加热棒热流密度相同时,通过提高边缘加热棒的热流密度,改善了模具温度的均匀性。最后假设加热棒热流密度分别呈一次和二次函数分布,模拟分析得到当各加热棒热流密度不均匀时,为保证加热后模具温度均匀的各加热棒热流密度的取值准则。     

32寸电视液晶显示器后壳注射模设计

针对32寸电视液晶显示器后壳的尺寸与结构特点,确定模具采用直浇注系统注射成型、成型推杆加推管的联合推出机构、定制半成品模架以及气动侧抽芯机构的主体结构。最后详细阐述了该模具的结构及工作原理,经生产实践表明,直接浇口能满足塑件的品质要求,有利于塑件的填充。     

注塑充模模具温度场的数值模拟

本文运用有限元法,对注塑模具三维非稳态温度场进行了计算机辅助的数值模拟求解。以曲边六面体二十节点等参数有限单元,推导了有限元数值求解方程并研制了计算机模拟软件。实例计算结果,验证了数值求解的可靠性。     

快速变模温注塑成型制品的熔接痕显微分析

熔接痕是注塑制品常见缺陷之一,快速变模温技术(RHCM)可改善甚至消除熔接痕。制备不同模具加热温度条件下快速变模温注塑成型制品,采用激光显微镜进行注塑制品熔接痕区域的三维立体观察,并测量熔接痕的宽度和深度尺寸,同时用扫描电子显微镜观察熔接痕所在区域的微观形态,研究模具加热温度对制品熔接痕的影响。结果表明:激光显微镜测量熔接痕尺寸是定量研究熔接痕的有效手段之一,快速变模温技术可显著改善熔接痕质量。     

变模温控制技术改善注塑制品熔接痕的研究

阐述了变模温技术理论,借助CAE数值模拟仿真平台对翻盖手机外壳注塑成型过程进行动态模拟,对传统注射工艺和变模温注射工艺产生的熔接痕进行了详细的比较和分析。结果表明:相比传统的恒定模温控制,变模温控制技术对塑件熔接痕的改善效果更加明显,提高了熔接强度,优化了熔接痕,在不影响生产效率的基础上,达到了提升制品品质的目的。     

仪表前壳注塑模具设计

以某仪表前壳注塑模为研究对象,运用Moldflow软件进行模拟分析,确定最佳浇口的数量和位置,针对塑件外侧的凸台、侧孔、圆弧和内侧的斜孔、内凹及倒扣等结构,模具设计中分别采用斜导柱侧向滑块外抽芯机构和斜滑块、斜型芯及成型杆内抽芯机构,经生产验证,该模具结构设计合理,塑件成型质量高。     

注塑充模流动过程灵敏度数值分析

从注塑模充模过程控制方程出发,建立了注塑成型充模过程物理场对设计参数瞬态连续灵敏度分析理论,得到了充模过程压力场、温度场、速度场等物理场对设计参数的灵敏度控制方程.数值分析沿用了注塑模流动分析的基本思想,压力灵敏度采用有限元法、通过对时间和厚度方向的差分求解温度灵敏度,借助于控制体积的概念得到运动边界灵敏度分析.数值算例分析了注射压力对注射流率、熔体温度的设计灵敏度,与数值实验吻合良好.     

注塑成型省喷涂显示器前框

论述从模具设备到成品加工过程中，实现省喷涂显示器前框塑料件的技术条件，并着重讨论了各工艺因素对产品质量的影响。     

注塑充模过程中温度场的全三维数值模拟

注塑充填过程中,聚合物温度的变化直接影响到成型过程的各个方面,因此,对注塑流动过程中温度场的准确预测具有重要意义.采用有限元方法对注塑充填过程中温度场的三维数值分析进行了研究.没有采用传统的Hele-Shaw薄壁假设,而是全面考虑了对流项在各个方向的影响,提出了一种全三维的温度场计算的数学模型和数值实现方法.采用Galerkin法对能量方程进行了三维有限元离散,同时,为保证数值计算过程的稳定性,采用上风法来处理对流项和黏性热项.模型可预测非牛顿非等温流体在任意厚度型腔内流动时的温度场.和二维模型相比,它具有更加广泛的适用范围,计算结果也更准确.数值算例证明了给出的模型和算法的可靠性.     

间隙对电热变模温高光注塑模具加热效率的影响

采用电热方式的高光注塑模具可以有效消除传统注塑成型过程中塑件的熔接痕、浮纤、银纹等缺陷。高光注塑成型技术要求对模具温度的快速动态控制,然而在电加热高光注塑成型中,电加热棒与模具安装孔之间不可避免地存在间隙,间隙层内的空气大大阻碍热量向模具传递。研究了电加热棒与模具安装孔之间的间隙对电热变模温加热效率的影响,构建了电加热高光注塑模具的三维热响应分析模型,利用有限元分析软件ANSYS进行了三维瞬态传热分析,得到了在不同间隙下的模具表面和电加热棒内部的热响应曲线,并通过大量实验证明了理论分析和模拟方法的正确性。结果表明,加热相同时间,间隙量越小,模具表面温度越高,电加热棒内部温度越低,加热效率越高,相较于间隙在0.32 mm,间隙在0.05 mm加热到60 s的模具表面温度至少高出50%,电加热棒内部的温度至少低55%。隙量对模具加热效率的影响并非成线性关系,而是间隙量在越小的区间,加热效率对间隙更加敏感,研究结果为电热变模温高光模具结构设计和电加热棒的选用提供依据。     

注塑冷却的数值模拟

以注塑制品的温度变化为对象,考虑了注塑制品出模后的冷却过程。系统地对注塑模具的冷却过程以及制品在注塑模具内和出模后的冷却过程进行集成分析。建立了冷却过程的数学模型,并采用边界元法和有限差分法求解成型过程中模具的温度分布和制品在模具内和出模后的温度分布。     

注塑充模过程中温度场的数值分析

采用有限差分法对注塑过程中充填阶段的温度场的数值分析进行了研究,数学模型是基于非牛顿流体在非等温状态下广义Hele-Shaw流动,可预测非牛顿流体在任意形状薄壁型腔内流动时的温度场,对能量方程进行有限差分近似时,能量方程中的瞬态项和热传导项分别采用向后差分和隐式差分,为保证数值计算过程的稳定性,采用上风法处理对流项,还讨论了模温和流率对温度分布的影响。     

手机保护壳模内装饰注塑模具设计

针对传统方法生产胶质手机保护壳的缺陷,以某手机保护壳为例,根据模内装饰注射成型的要求,设计了手机保护壳的模内装饰模具。为了便于生产连续和保护产品,运用了倒装模具结构,采用斜顶和拨块机构完成了侧抽芯机构设计,采用潜伏式顶针进胶方式,保护了外观表面,设计了压杆机构,实现了图案薄膜的良好定位。     

注塑充填过程变厚度截面速度压力场数值模拟

采用有限元法,对注塑充填过程中“凸”型和“刀”型塑件截面的速度场和压力场进行数值模拟。通过结果分析得出：广义Hele-Shaw流动假设在熔体前沿部分不合理,在塑件截面突变处Hele-Shaw假设也失效,尤其在突变的较宽截面处误差更大。     

注塑制品微结构的三维数值模拟分析

构建带有圆柱阵列微结构的微注射制品3D模型,采用聚丙烯为原料,应用针对不可压缩性流体的三维有限元方法,根据优化的有限元网格实现体积控制来预测熔体的前沿流动。结果发现基于3D数值模拟方法很好的模拟出微注射制品不同填充阶段的流动状态、温度场和速度分布。厚度方向微结构的充填过程滞后于流动前沿径向的推进,因此不利于微结构区域气体的排出;微圆柱结构充填时具有喷泉状流动前沿。