基于GA-BP-PSO算法的薄壁注塑件翘曲变形优化

以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的塑料瓶胚零件为例,通过Moldflow软件设计浇注系统和冷却系统并进行有限元分析以优化零件的翘曲变形量。选定熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间和注射时间为5个影响因素,设计了L₁₆ (4⁵)的正交试验表。对正交实验数据进行了极差分析,得出了各因素对翘曲变形量的影响程度并获得较优工艺参数。通过GA-BP-PSO算法对工艺参数进一步优化,得到最佳工艺参数：熔体温度265℃、模具温度60℃、保压压力125 MPa、保压时间12.867 1 s、注射时间0.340 5 s。上述工艺参数对应的零件翘曲变形量为0.137 3 mm。最后通过Moldflow软件进行数值模拟,得到翘曲变形量为0.139 5 mm,较优化前的翘曲变形量0.179 6 mm,降低了22.33%。软件模拟值和经GA-BP-PSO算法得到的预测值仅相差1.60%,将优化后的工艺参数组合应用于实际生产中,所获得的产品符合生产要求,验证了GA-BP-PSO算法的准确性与可行性。     

基于Moldflow的某气象监测装置端盖注塑分析与优化

以某气象监测装置为例,运用Moldflow软件,在模具设计前对其端盖进行注塑成型的模拟以及结果分析。通过软件的浇口位置分析功能确定了最佳浇口位置,分析初始方案下塑件成型的主要缺陷,并确定塑件成型工艺方案。所涉及的塑件容易产生的主要缺陷是填充不完全及翘曲变形,利用软件对浇注系统和冷却系统工艺参数进行优化,从而减少制品产生的缺陷,同时通过调整保压曲线进一步减少了翘曲变形。确保了该气象装置端盖的浇注精度和浇注质量。     

基于Critic权重法的车灯灯框注塑成型工艺参数的多目标优化实验

以某型号轿车的车灯灯框为研究对象，体积收缩率与翘曲变形量为优化目标，选取模具温度、熔体温度、注射时间、保压压力及保压时间等工艺参数作为优化变量，建立L₁₆(4⁵)正交试验，采用Moldflow软件进行仿真分析，得出不同工艺参数组合下优化目标值。利用Critic权重法对两个目标值进行客观赋权，得出两指标的权重系数，将多目标优化变为单目标优化，计算两优化目标的综合评分，对综合评分进行极差与方差分析。结果表明：两指标综合评分影响排序为：模具温度>保压时间>注射时间>熔体温度>保压压力。最优工艺参数组合为A₁B₂C₃D₄E₁，通过仿真分析，结果相较于原始方案的翘曲变形量与体积收缩率分别降低了19.28%和5.61%。     

基于Moldflow的汽车仪表板大型塑件注塑模工艺优化

以大型汽车仪表板塑件为例,采用模流分析软件Moldflow分析了多浇口的最佳浇口位置。以翘曲变形量为主要分析指标建立了正交实验方案,通过分析比对获得了最佳的工艺组合。通过模拟分析,发现翘曲变形量过大和表面有熔接痕是主要缺陷。不均匀收缩、取向效应和冷却不均是导致翘曲变形量过大的主要原因。通过采用顺序阀浇口技术、优化相关注射成型工艺参数以及浇注系统和冷却系统的结构、尺寸,基本消除外观表面上的明显熔接痕,翘曲变形量满足企业生产需求,并最终获得了优化的工艺参数和模具结构。结果表明,采用Moldflow对大型塑件进行计算机辅助工程（CAE）分析可大幅提高塑件的成型质量,有效缩短产品的开发周期,节能减排,降低生产成本。     

某轻量化稳定杆吊杆注射成型方案优化设计

针对采用玻璃纤维增强聚酰胺和注塑工艺制备的轻量化稳定杆吊杆,考虑了其承载特点对成型工艺的要求。在此基础上,通过设计浇口位置和数量,对其进行注射成型工艺方案设计。结合有限元分析结果,对比3个浇口方案的纤维取向、熔接痕、翘曲变形等方面的成型质量,选择满足成型性能要求的浇口方案。然后,以翘曲变形量为优化目标,对选定的浇口方案进行正交试验,得到良好的注射成型工艺优化参数,在此工艺参数下优化翘曲值为1.514 mm。最后,为保证稳定杆吊杆承载性能,需要对成型工艺条件及模具设计做出调整。     

基于CAD/CAE技术的轴承盖注塑模流分析

采用Pro/E软件建立了轴承端盖的三维模型,利用Moldflow优化了不同数目浇口位置的浇注方案,对比了三种不同浇注设计方案的注塑性能,优化了轴承盖注塑参数。仿真结果表明:单浇口位置优化的最佳浇注口为轴承端盖中心位置,而双浇口位置优化的最佳浇注口位于轴承端盖的两侧,处于大圆盘结构和小圆环结构的连接位置。三种不同浇注方案的对比可知,最佳浇注方案为调整最优双浇口位置于圆环外侧的浇注方案二。通过对轴承端盖的翘曲变形进行优化设计得到,轴承端盖最优注塑参数为熔体温度200℃、充填时间8 s、充填压力64%,优化后的翘曲变形最大为0.900 0 mm,相对于优化之前减小了0.043 8 mm,降低4.6%,显著提高了轴承端盖的注塑性能。     

基于计算机模拟技术的电机外壳注塑成型工艺优化研究

基于计算机模拟技术模拟某电机外壳的注塑成型过程,以最大翘曲变形量为目标,探究工艺参数优化方案。通过对比流动前沿温度、注射压力和翘曲变形量,确定最佳的进胶方案。针对初始工艺下最大翘曲变形量不满足要求的问题,设计正交试验并进行分析。结果表明：熔体温度对最大翘曲变形量影响极显著,模具温度和注射压力对最大翘曲变形量影响显著,而保压压力对最大翘曲变形量的影响不显著。优化工艺参数组合为A₂B₃C₂D₃。优化工艺下最大翘曲变形量为0.526 mm,相比优化前降低26.8%,并达到设计指标要求。通过实际试模,验证优化工艺具有可行性。     

基于Moldflow的汽车后视镜座注塑模具优化设计

以汽车后视镜座为例,利用Moldflow分析软件分析了最佳浇口位置,建立了浇注系统和冷却系统。以体积收缩率变化为指标建立了正交试验方案,通过分析各因素对指标的影响程度,获得了最佳工艺参数组合。通过对模型翘曲变形的模拟分析,得出收缩不均和冷却不均是引起翘曲的主要原因。通过对浇注系统和冷却系统及相关工艺参数的优化设计,翘曲变形量达到最小,最后得到了优化的模具结构。结果表明:利用有限元分析方法,可以缩短模具设计周期,提高经济效益。     

汽车上饰板浇注系统CAE辅助优化分析

基于CAE技术对汽车左右位置的饰板进行了仿真分析,分析了饰板在同模注塑时的注塑差异。在饰板注塑时,对由产品形状差别引起的翘曲变形,通过A、B、C、D 4种方案逐步优化浇注系统,获得了产品的注塑成型最优工艺方案。方案A采用四点浇口进行浇注,存在的问题是产品的上端翘曲变形特别大,导致成型后的产品尺寸超标;方案B在方案A基础上增加浇口,但难以改善方案A产生的缺陷;方案C则采用调整浇口位置,使整体翘曲变形更大;方案D不改变浇口位置,通过添加浇口并采用统一的冷流道潜伏式浇口,解决了产品翘曲变形大的问题,其它诸如气孔、熔接线等缺陷问题也得到了解决。借助CAE仿真分析,有效地缩小了不同产品同模注塑时的注塑差异,提高了模具使用效率。     

基于正交试验法塑料齿轮浇注系统优化及收缩分析

以塑料齿轮为研究对象,在CAD软件UG中建立齿轮模型。应用Moldfl ow分析工具,选用聚甲醛(POM)材料,采用点浇口填充方式,以注射成型质量中的翘曲变形量和体积收缩率为质量指标,运用CAE模拟技术结合正交试验,分析塑料件结构、浇口个数和浇口尺寸3因素对塑料件质量的影响规律。用极差分析法分别研究产生最小翘曲变形量和体积收缩率时的最优因素。运用多目标综合平衡法,选出同时满足最小体积收缩率和翘曲变形量的因素组合,并对最优参数方案进行模拟验证,进而得出最优浇注系统方案。     

基于Moldflow的电器开关推件翘曲变形分析与浇口位置选择

针对电器开关按钮的热流道叠层模做模流分析,在相同工艺参数下比较了四种不同浇口方案对充模参数的影响,并重点考察了制品在X、Y、Z三个方向上的翘曲变形量。结果表明,方案四设计潜水口从零件的底部进胶,产生的X、Y方向的翘曲变形量是最小的,方案四的X方向翘曲变形量对另外三种浇口方案分别下降了:25.6%、16%、11.6%;Y方向翘曲变形量相对另外三种浇口方案分别下降了:7.1%、9.3%、16%;Z方向翘曲变形量在四个方案之间的差别则很小。     

汽车轮眉注塑成型工艺分析及优化设计

对汽车轮眉的注塑成型过程进行了模拟分析。首先通过有限元软件ANSYS对轮眉进行载荷分析,得到轮眉的应力分布图和形变分布图。然后利用Moldfl ow软件模拟轮眉的注塑成型过程,设计了两种注塑成型方案,分别进行流变、冷却和翘曲模拟,分析轮眉的填充、保压、收缩和变形等情况,选择最优的注塑成型方案。再采用正交试验法分析影响轮眉翘曲变形的因素,寻找可使轮眉翘曲变形量最小的最优参数组合。结果表明:轮眉应力集中的位置在外表面拐角处;最优的注塑成型方案为单浇口浇注;各因素对翘曲变形的影响程度为保压时间保压压力熔体温度模具温度注射时间;最优工艺参数组合为熔体温度250℃、模具温度40℃、注射时间2.5 s、保压时间10 s、保压压力90 MPa。最优工艺条件下,轮眉的最大翘曲量可降至0.774 mm。     

基于Moldflow的电器联接件注塑分析与优化

为制定优化的某电器联接件的注塑工艺,利用Moldflow软件对初始方案进行了流动、冷却和翘曲等方面的模拟,预测了初始方案下可能产生的主要缺陷,探讨了熔接痕等缺陷产生的主要原因,提出了相应的解决办法。通过软件的浇口位置分析功能确定了最佳浇口位置,通过成型窗口的参数优化功能对成型工艺参数进行调整,工艺得以优化。同时,通过调整保压曲线,进一步减少了翘曲变形量,进一步优化了塑件的成型工艺。     

车用长臂PBT灯架防翘曲注射浇口设计分析

分析了影响长臂类零件注射成型过程中翘曲变形的主要因素,提出并结合实例研究了采用多浇口注射形式减小制件翘曲变形量的方法。以一车用PBT长臂灯架的注射浇口设计为例,采用数值模拟技术分别研究了采用均布三浇口和对称二浇口注射成型时,由冷却和收缩不均引起的翘曲变形规律。结果表明,对于长臂灯架类零件,采用三浇口方式更有利于减小翘曲变形量,在模具设计过程中采用模拟技术是提高模具设计质量,优化注射工艺的重要手段。     

基于热流道时序控制浇注系统的复杂薄壁塑件翘曲变形研究

以汽车内饰门板为研究对象,采用热流道时序控制浇注系统,利用CAE数值模拟技术分析了浇口位置、最优打开顺序及时序间隔时间对其翘曲变形的影响。结果表明:浇口打开顺序为A-C-E-D-B,时间间隔分别为1.8、2.5、3.2、3.75 s。以翘曲变形量为优化目标,基于优化后的浇注系统,进一步获取最小翘曲量的浇注方案,并以此为基础深入研究温度、压力和时间三要素对模具温度、熔体温度、保压压力及保压时间的影响规律。采用Taguchi试验,确定最优工艺参数为:模具温度50℃,熔体温度240℃,保压压力35 MPa,保压时间15 s,为实际生产的工艺参数选择提供了指导。     

基于正交试验法的三相电机连接器注塑成型翘曲变形优化

针对某玻纤增强PBT材料的三相电机连接器,采用Moldflow模拟了其注塑成型过程,并分析了其翘曲变形结果。针对单点进胶方案,采用Moldflow浇口区域定位器算法,基于流阻、填充平衡及成型可行性条件确定了最佳的浇口位置。基于默认工艺计算得到所有效应的最大翘曲变形量为0.693 4 mm,分析得到导致产品翘曲变形的最重要因素是收缩不均。针对收缩不均因素,设计L16(45)的正交试验,模拟计算了产品在不同工艺参数组合下的最大翘曲变形量。通过极差与方差分析得到各工艺参数对最大翘曲变形量的影响程度的排序依次为熔体温度保压压力模具温度冷却时间保压时间,并得到理论上最小翘曲变形量对应的工艺参数组合为A4B1C3D1E1。仿真计算得到最优工艺参数组合下的最大翘曲变形量为0.435 4 mm,相比初始工艺降低了37.0%,验证了工艺优化对翘曲变形的改善效果。分析了该优化工艺参数组合下的填充等值线、流动前沿温度、气穴和熔接线结果,再结合实际试模产品状态,验证了其应用于实际生产的可行性。     

平板手机后盖注塑成型CAE模拟与正交优化

以平板手机后盖为例,基于CAE软件Moldflow对该手机后盖塑件浇口数量与位置、充填和冷却进行分析;为减小塑件的翘曲变形,采用正交试验方法进行成型工艺参数模拟;通过极差与方差法对试验数据进行分析,得到了四个工艺参数对翘曲变形的影响程度及最佳组合工艺条件。结果表明:CAE的应用可以改善塑件的翘曲变形,得到模具合理的结构设计方案,缩短模具开发周期,提高企业核心竞争力。     

基于模流分析的破壁机外壳流动平衡与翘曲变形优化分析

利用Moldex 3D软件对破壁机外壳的注塑成型进行模流分析,针对产品的翘曲变形、外观品质与真圆度评价指标进行探讨,找出三者的影响因素:浇口位置及数量、压力、温度,并提出改进的成型工艺方案。对比原单浇口进胶模具设计发现,浇口数量的增加有助于解决流动平衡问题,最后在双浇口模具设计的基础上优化最佳注塑工艺参数。相对于原始模具设计方案,产品的翘曲变形量降低了64.09%,体积收缩率降低了68.76%,内圈真圆度提高了76.92%,外圈真圆度提高了70.00%。     

某汽车行李箱尾门槛板成型CAE优化分析

汽车行李箱尾门槛板内饰件因其注塑量大,流道流程长,因而采用热流道模成型较为适宜。模具设计中,浇口位置和冷却方式的选择对产品的成型质量起到关键作用。利用MoldFlow软件对浇注系统、冷却系统及成形工艺的设定进行了两种方案的有限元模拟分析。通过CAE模流分析,对塑件在模具中的浇口位置和冷却方案进行了优化,改善了模具成型中如翘曲变形、熔接痕等潜在的缺陷,获得了合理的热流道注射模设计结构,提高了塑件成型质量,有效地缩短了汽车行李箱尾门槛板内饰件注塑模具的研制周期。     

CAE技术在注塑工艺参数优化中的应用

以标签打印机的塑料把手为研究对象,分析了该塑件的注塑成型工艺。采用Pro/E三维软件建立了塑件模型,利用Moldflow软件确定最优浇口位置,并运用DOE面心立方试验对塑件注塑成型过程进行分析模拟,获得翘曲变形量的最显著影响因素;同时分析了翘曲变形量与熔体温度、注射时间、充填压力、保压时间等之间的耦合关系,获得了最优工艺参数,然后经开模、后续加工等工序得到合格的塑件产品。