基于响应曲面的卡盖双浇口工艺参数优化与模具设计

车用电源卡盖结构复杂与多加强筋的结构特征,在其注塑成型过程可能会阻碍了材料的流动诱发熔接线、翘曲变形等问题,影响产品的表面质量和结构强度。因此,本文将理论算法与有限元仿真相结合开展卡盖制品注塑成型工艺优化与模具设计研究。研究结果如下：首先,根据产品特征确定了点浇口及位置,进而结合Moldflow开展单浇口和双浇口的对比分析并确定了双浇口;其次,以熔接线长度为优化目标,建立响应曲面法实验方案并开展仿真分析;然后,利用最小二乘法、方差分析、回归分析等,确定了以熔接线为优化目标的最优工艺组合,即塑料制品的熔体温度(A)为260℃、模具温度(B)为65℃、注射时间(C)为1.5 s、保压压力(D)70 MPa及保压时间(E)10 s,此时的熔接线最大长度约为5.8 mm,相比于初始分析方案的31.5 mm降低了81.6%;最后,采用UG进行了卡盖的注塑模具设计并进行生产验证,产品填充完整且表面质量良好,为生产提供指导意义。     

注塑制品翘曲变形的最显著影响因素

采用Moldflow进行了塑料制品注塑过程模拟实验,分析了模具温度、熔体温度、保压时间、保压压力、冷却时间、注射时间和速度/压力控制转换（V/P转换）对注塑制品翘曲的影响,从中确定影响最显著的注塑过程参数。首先按一次因子法进行实验,根据因子效应,各因子影响权重顺序为：保压时间>冷却时间>熔体温度>注射时间> V/P转换>保压压力>模具温度,其中熔体温度、保压时间、冷却时间、注射时间对制品的翘曲有明显影响;再采用田口实验方法对这4个因素进行模拟实验,用L9（34）正交表设计实验,根据实验数据计算信噪比以评判影响因子的权重,由翘曲信噪比、体积收缩率信噪比和缩痕指数信噪比三方面分析,发现熔体温度对制品翘曲的影响最为显著。     

注塑成型熔接线截面熔接过程数值模拟

在多浇口和带嵌件注塑制品的成型过程中必然存在熔体的熔接过程,从而形成熔接线。熔接线沿厚度方向的熔接过程是影响该区域的力学强度以及纤维取向等制品性能的重要因素。本文采用有限元法针对注塑制品的典型截面建立数学模型,采用T6P3单元(速度二次插值,压力线性插值),数值模拟了注塑制品熔接线的截面熔接过程。通过等厚度截面和非等厚度截面两个算例,给出了两股熔体熔接过程中的截面速度场和压力场分布。讨论了熔接线区域的壁厚均匀程度对熔接过程的影响。该计算结果可以为制品力学性能以及纤维取向等数值模拟提供数据支持。     

基于智能优化算法的注塑成型缺陷多目标优化

通过以注塑成型过程中的最大熔接线相遇角和最小翘曲变形为目标函数,以熔体温度、模具温度、注射时间、保压压力、保压时间和冷却时间等工艺参数为设计变量,建立了优化注塑成型缺陷的多目标优化模型。采用基于混合人工神经网络代理模型和改进多目标粒子群优化的优化方法对多目标优化模型进行求解。以打印机上盖为例,采用正交试验方法和Moldflow软件获得的试验结果训练混合神经网络代理模型,并对其成型缺陷进行了优化。所有结果表明,所给出的优化方法能够得到合理的多目标优化Pareto解,并同时优化了注塑制品的熔接线相遇角和翘曲变形。将得到的优化工艺参数进行Moldflow实验,可知上述2种缺陷分别优化了17.2%和13.6%。     

注射成型熔接线区域流动诱导双折射行为

带有熔接线的透明聚苯乙烯平板制品通过带嵌件的模具注射成型,利用光弹测试考察了不同工艺条件下的制品双折射行为,探讨了嵌件造成的相邻熔接线区域熔体流动行为及对制品双折射分布的影响。结果表明,保压压力和熔体温度对制品双折射整体分布影响明显;嵌件后熔接缝区域与制品其他区域的双折射行为有较大差异,其变化与熔体相遇后流动行为和熔接部位分子取向分布有关;制品最大双折射值出现在嵌件后一定距离处。热收缩实验进一步验证了上述结果。     

注射成型工艺条件对聚丙烯制品光泽度的影响

通过一次因子法确定了Taguchi法的试验因子,采用Taguchi法对试验因子进行权重分析与优化,并进一步研究了注射成型工艺条件对聚丙烯制品光泽度的影响。结果表明,在注射成型过程中,提高熔体温度、模具温度、保压压力及注射速率都有助于提高制品的光泽度,同时也会提高制品的拉伸强度和弯曲强度,但会降低缺口冲击强度。影响聚丙烯制品光泽度的最显著因素是熔体温度。影响因子的权重大小顺序为：熔体温度、模具温度、保压压力、注射速率。     

电视机小后壳注射成型工艺的优化设计

以某品牌的电视机小后壳为研究对象,采用Taguchi方法进行注射成型模拟分析,研究了阀浇口开启时刻、熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间等工艺参数对翘曲量和熔接线的影响。选取5个工艺参数为变量因素,利用Moldflow 2012软件按正交表进行模拟分析实验。通过综合分析,得到了以翘曲量和熔接线为优化目标的最优工艺参数组合,在实际生产时,为其成型工艺参数的选取提供一定的指导。     

气体辅助注塑成型带加强筋平板的翘曲试验研究

注塑制品翘曲变形是一种严重缺陷,本文基于带加强筋平板制品实验研究了气体辅助注塑成型工艺参数对制品翘曲的影响规律及其原因,结果表明:熔体预注射量、气体压力及气体保压时间和气体压力清零时间对制品翘曲影响较大。熔体温度、延迟时间和保压压力影响较小。     

应用Taguchi方法消除产品表面熔接痕的工艺研究

为提高注塑产品表面质量,消除产品表面熔接痕,本文利用Taguchi方法设计了L9实验矩阵,分析了熔体温度、模具温度、注射压力、保压时间等工艺因素对ABS制品表面熔接痕长度的影响,预测了最佳工艺参数,并在验证实验中消除了产品表面熔接痕,对注塑生产具有一定的指导意义。     

工艺参数对熔接线注塑件应力的影响分析

本文利用有限元方法,将Moldflow软件分析的注射成型结果导入到Ansys软件进行结构力学分析,发现注塑件在外载荷和边界条件等均相同的条件下,随模具温度、保压时间和保压压力的增加最大von Mises应力下降,且幅度各不相同;而随着熔体温度的增加,最大von Mises应力也增加;同时,熔接线使注塑件的von Mises应力明显高于同等条件下没有熔接线的注塑件,而且熔接线还影响工艺参数对注塑件最大von Mises应力的变化规律。     

基于 Taguchi 法的注塑制品成型收缩率最小化

运用Taguchi实验设计技术研究了熔体温度、冷却时间、保压压力、注射时间等工艺参数对聚丙烯(PP)碱性蓄电池壳注塑制品成型收缩率的影响,获得了使制品的成型收缩率最小的优化工艺参数。研究表明,在所选择的工艺参数中,对成型收缩率的影响程度按大小排序依次为熔体温度、冷却时间、保压压力、注射时间。所预测的优化工艺组合的最小成型收缩率为0.916%,与验证实验值0.908%较为吻合。     

注射成型工艺参数对注塑制品翘曲变形的影响研究

采用Taguchi实验设计技术设计了L9(34)实验矩阵进行实验,运用标准变量分析技术分析了模具温度、熔体温度、注射速率、保压压力等工艺参数对注塑制品翘曲变形的影响,预测最小翘曲变形并优化工艺参数。研究表明,所选择的工艺参数对X、Y、Z方向上的翘曲变形有不同程度的影响。通过优化工艺参数,可使所需方向上的翘曲变形最小,进而提高注塑制品的质量。     

基于翘曲分析的注塑模工艺参数的优化

结合CAE及Taguchi DOE技术,研究工艺参数对注塑制品翘曲量的影响。采用了有交互作用的L16(215)正交表设计实验以及没有交互作用的L9(34)正交表设计实验,研究了因素如熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间和注塑时间对翘曲影响的显著性。对所选参数,保压压力和熔体温度对注塑制品的翘曲量影响最大。通过两次正交设计实验,使手机上壳制品的翘曲量减少了34.23 %,提高了制品品质。     

基于响应面法的注塑件残余应力优化

考虑模具温度、熔体温度、保压压力和保压时间等4个注塑工艺参数,利用响应面法进行实验设计,通过Moldflow注塑模拟软件对所设计的实验进行有限元分析,得到注塑工艺参数对制品残余应力值的影响.结果发现4个工艺参数中,熔体温度和保压压力对注塑制品残余应力值的影响极为显著,而模具温度和保压时间对制品残余应力值的影响则不显著.文章的研究结果为注塑工艺参数的调整、选取和优化,为获得残余应力值最小的优质塑料制品提供了方法和思路.     

纤维增强PA66注塑熔接痕性能的工艺优化

针对注塑过程中纤维增强PA66制品出现的熔接痕缺陷,利用Taguchi方法设计了L9实验矩阵,分析了注塑压力、熔体温度、注射速率和保压压力等工艺因素对注塑件熔接痕拉伸强度的影响,预测了最大拉伸强度和最佳工艺条件,与实验结果具有很好的一致性。     

纤维增强PA66注塑熔接线拉伸性能的研究

通过对相同工艺条件下PA66(Zytel 70G33L)熔体绕过不同障碍物数值和实验研究，发现决定熔接线强度的主要因素是两股熔体相遇时的熔接角，熔接线强度会随着熔接角的增大而加强。而通过对不同成型温度条件下熔接线试样的拉伸实验研究，发现随着熔体温度的升高，有或无熔接线的试样拉伸强度都会随着温度的升高而升高，但变化的程度不同。     

基于响应面法和CAE的注塑件翘曲变形优化

考虑模具温度、熔体温度、保压压力和保压时间等4个注塑工艺参数,利用响应面法进行实验设计,通过CAE软件对所设计的实验进行有限元模拟分析,得到注塑工艺参数对制品翘曲变形的影响。结果发现4个工艺参数中,保压压力对制品翘曲变形的影响极为显著,其次是模具温度,而熔体温度和保压时间对制品翘曲变形的影响不显著。各参数对翘曲变形的影响不是简单的线性关系,有极强的非线性耦合作用。文章的研究结果为合理选取和优化注塑工艺参数以获得翘曲变形量最小的注塑制品提供了方法。     

ABS扣板注射成型工艺参数优化分析

通过模拟真实注射条件,应用Moldflow软件对ABS扣板注射成型工艺参数进行了优化分析,得出影响注射成型顺利进行的主要因素,并模拟制定出扣板注射成型的最佳注塑压力、锁模力、模具温度、熔体温度、注塑时间、保压压力、保压时间和冷却时间。采用该注射成型工艺参数并结合合理的注塑模具能注塑出最佳的ABS制品,为注射成型的顺利进行提供指导依据。     

壳体制品注塑工艺参数CAE优化分析

应用Moldflow软件对壳体制品注射成型工艺参数进行了优化分析,模拟出制品成型过程中的最佳注塑压力、锁模力、模具温度、熔体温度、注射时间、保压压力和保压时间、冷却时间。采用该成型工艺参数结合合理的注塑模具能注塑出最佳的塑料制品,为成型过程的顺利进行提供指导依据,模拟结果具有一定的理论意义及实际指导价值。     

注塑成型熔接线缺陷

熔接线是注塑制品常见缺陷之一,研究熔接线的形成机理及影响因素,并找出相应的解决办法,对于改善注塑制品外观质量、提高力学性能有很大的实际意义.对熔接线已有大量的系统研究,研究熔接线的方法和手段也不断发展进步.论述注塑成型中熔接线缺陷的主要研究方法,对开展熔接线的研究将会有一定的帮助.