注塑成形模拟技术在模具设计中的应用

在一模多腔的注塑模具设计中,合理地设计分流道和浇口的尺寸,保证塑料熔体以相同的成形压力和温度,在同一时间充满型腔一直是设计的重点和难点。以非自然平衡浇注系统为重点,阐述了浇道和冷却系统的优化算法以及如何利用华塑三维模拟成形分析软件进行流动模拟和工艺优化。     

基于Pr/E的塑料注射模具浇注系统的分析

在设计塑料注射模具的浇注系统时,利用Pro/E中的流体塑性分析系统Plastic advisor,模拟充模过程,绘出溶料流动状态图,给确定浇注系统提供可靠依据。以显示器底座塑件注射模的设计为例,分析浇注系统的注射状态,保障充模的可靠。     

碗的热流道多腔注射模设计

分析了塑料碗的结构及设计了热流道注射模具,详细介绍了在UG软件中进行塑件分析、热流道注射模浇注系统、结构设计、尺寸计算、热流道板形式和热功率计算、热流道板线膨胀补偿计算,以及对高精度模具在设计时采用多导向系统的设计。结果表明:模具设计方案合理、结构紧凑、动作可靠。     

CAE技术在注塑成型浇注系统优化设计中的应用

注塑模浇注系统是塑料注塑成型模具设计中的关键技术之一,利用CAE软件Moldflow可对不同浇口位置进行流动模拟分析,预测可能存在的气泡和熔接痕的位置,为模具设计人员优化模具设计提供依据,提高一次试模的成功率。并经过实践证明,注塑成型中通过浇注系统位置的优化可以显著提高产品的质量。     

基于产品质量的注塑模浇注系统设计

浇注系统设计是注塑模具结构设计中的核心组成部分,其几何形状及结构尺寸设计得合理与否,直接影响塑件成型质量和模具整体结构设计。通过阐述注塑模浇注系统的设计要点,从浇注系统的基本构成（主流道、分流道、浇口、冷料穴）着手分析了其功能,归纳了导致产品产生质量缺陷的原因,主要探讨浇注系统设计技术、方法及应用,在结合理论分析和经验总结的基础上,给出设计推荐参数和设计原则。     

基于遗传算法和AMI二次开发的注塑模具流道系统优化设计

针对注塑模具流道系统的特殊性,将数值模拟和遗传算法相结合,运用遗传算法作为全局性搜索工具,利用AMI软件二次开发技术在注塑模拟分析上的能力,搜索最优的流道几何参数,并求得符合熔接线生成位置、翘曲量和用料量要求的最佳优化工艺方案.     

基于MPI电脑面板注塑模优化设计

运用流动模拟分析软件MPI(Moldflow Plastics Insight)对电脑面板的注射成型工艺和填充过程进行计算机模拟,分析了模具不同浇口设置对注塑工艺造成的影响.主要通过填充过程工艺参数、熔接痕、气穴等对比分析,以保持注塑过程工艺参数合理和产品质量最好为目的,优化设计了电脑面板模具的浇注系统.     

MOLDFOW软件在汽车保险杠导向件模具设计中的应用

通过MOLDFOW软件对汽车保险杠导向件注射过程中的熔体流动过程进行数值模拟分析,发现模具在注塑过程中可能存在的问题,从而使设计人员调整模具结构,优化浇口位置、优化流道平衡,优化流道系统。     

塑料注塑的CAD／CAE／CAM（Ⅰ）注塑流动过程的模拟与分析

在建立熔体在流道系统及型腔内流动的数学模型的基础上，采用混合有限元／有限差分求解，并用实例说明充填流动分析的应用。     

注塑模流道尺寸与型腔充填关系的实验研究

为充分发挥模具效能,提高生产力,降低单件成本,生产中经常使用一模多腔模具.优化分流道设计对模具来说是非常重要的.流道的主要作用是使熔体从喷嘴快速而顺畅地注入模具型腔内,微小塑件的注塑成型好坏很大程度上取决于流道的优化设计.笔者对微小塑件注塑成型过程中熔体流动充填过程进行了研究,一模四个微型型腔,分流道系统对称平衡布局,...     

基于知识的热流道系统结构设计

分析了注塑模热流道设计现状,以知识单元和结构单元表达概念信息,建立知识库;基于知识驱动对多腔模热流道结构进行设计;对设计结果进行模拟分析和优化;实现了基于知识传递的多腔注塑模热流道系统结构设计.     

Optimization of injection molding process parameters using integrated artificial neural network model and expected improvement function method

In this study, an adaptive optimization method based on artificial neural network model is proposed to optimize the injection molding process. The optimization process aims at minimizing the warpage of the injection molding parts in which process parameters are design variables. Moldflow Plastic Insight software is used to analyze the warpage of the injection molding parts. The mold temperature, melt temperature, injection time, packing pressure, packing time, and cooling time are regarded as process parameters. A combination of artificial neural network and design of experiment (DOE) method is used to build an approximate function relationship between warpage and the process parameters, replacing the expensive simulation analysis in the optimization iterations. The adaptive process is implemented by expected improvement which is an infilling sampling criterion. Although the DOE size is small, this criterion can balance local and global search and tend to the global optimal solution. As examples, a cellular phone cover and a scanner are investigated. The results show that the proposed adaptive optimization method can effectively reduce the warpage of the injection molding parts.     

进气歧管气道流场CFD分析及优化

进气歧管的气道结构直接影响发动机各缸进气量和进气均匀性,因此合理的气道结构是保证发动机性能得以实现的基础.通过三维CFD仿真计算展现进气歧管气道内部微观流场分布,以此为基础指导气道结构优化设计,以实现降低进气压损、增加进气量和保证各缸进气均匀性的目的.     

基于Moldflow对突变壁厚塑件的注塑成型优化方案的研究

利用Mold flow/MPI技术对摩托车外壳进行CAE注塑模拟分析,预测了成型过程中的填充流动情况,并对型腔的填充时间、压力分布、锁模力大小等进行计算分析,掌握了翘曲变形产生的原因。根据注塑模拟分析结果优化了浇口、冷却系统设计方案和成型工艺参数,使模具设计更趋合理。优化后的成型方案用于实际生产,缩短了试模周期。     

液压流道局部拓扑优化与增材制造

液压阀块是液压系统的重要组成部分,降低液压阀块的压力损失对实现液压系统节能化、提高功重比意义重大。选区激光熔化(Selective Laser Melting, SLM)技术是一种增材制造(Additive Manufacturing, AM)技术,基本突破了减材、等材等传统加工方式的设计约束,结合拓扑优化方法,可大大提高液压阀块及其流道的设计自由度。以降低流道局部压力损失为研究目标,对流道局部压力损失较大的拐弯处进行拓扑优化设计,并采用SLM技术成形,优化设计后流道的压力损失明显降低。进一步探究弯管压力损失的主要影响因素——迪恩涡,定量分析了拓扑优化流道降低压力损失的原理,结果表明,拓扑优化得到的变截面流域通过改变流域的弯曲程度,使迪恩涡对压力损失的影响降到最小,从而有效降低流域内的压力损失。对增材制造液压元件及其流道的设计具有重要指导意义。     

电控双泵液压源在注塑机上的节能研究

针对传统注塑机溢流损失严重、电力消耗大等问题,提出了一种通过控制异步伺服电机转矩和转速,以实现对注塑机输出压力和流量进行控制的方案.在该电机控制的液压动力源中,采用了串联双齿轮泵的方案,以满足大型注塑机瞬时大流量输出的要求.通过压力与流量反馈形成闭环控制,提高了输出压力与流量的控制精度,并大大提升了注塑机液压系统的节能...     

A study of gate location optimization of plastic injection molding using sequential linear programming

A gate location is one of the most important design variables controlling the product quality of injection molding. In this paper, the numerical simulation of injection mold filling process is combined with the design optimization method to find the optimum gate location to achieve balanced flow. The objective function is expressed in terms of the difference between the maximum and minimum times of boundary filling. The coordinates of gate are chosen as design variables, and a constraint is employed to limit the clamp force lower than the reference value. The optimization problem is solved with the sequential linear programming algorithm, and design sensitivities are evaluated via the finite difference approximation. Finally, numerical examples are given to demonstrate the effect of proposed methods.     

基于变粒度的注塑模流道多目标优化设计

现有多型腔注塑模流道优化设计通常对该复杂问题进行简化处理,仅将熔体流动平衡或低生产成本作为优化目标,缺乏准确而全面的设计方案优劣评价指标,难以获得真正最优的流道设计方案。针对此问题,提出采用变粒度策略来处理注塑模流道优化设计这一多目标多约束的复杂工程优化问题,在保证各型腔制品质量均衡性的同时兼顾注塑生产的成本和效率,建立不同粒度的注塑模流道多目标优化设计数学模型,在设计初期利用粗粒度模型快速获取通向整体最优解的方向,在此基础上逐渐细化模型的粒度,最终利用细粒度模型获取能使综合指标最优的设计方案。提出基于流动模拟和Pareto优于关系准则的注塑模流道多目标优化设计问题求解算法,并利用该算法求取不同粒度下流道优化设计问题的Pareto最优解。鼠标组合型腔流道的多目标优化设计实例验证了此方法的有效性。     

基于CAE技术的电视机视窗注塑模冷却系统多方案优化

针对冷却系统在塑料制品注射模成型过程中的重要地位,利用专业模流分析软件MOLDFLOW对塑件冷却系统进行了优化设计.以某型号电视机视窗为例,介绍了MOLDFLOW软件对其冷却系统进行计算机模拟分析的过程,优化了模具冷却回路和冷却时间,从而获得高预测质量的产品,降低了生产成本,对生产具有一定的指导意义.     

多型腔注射模充填不平衡试验

多型腔注射模在实际生产中有着广泛应用,充填平衡是保证多型腔模塑制品质量均匀一致的关键。自然平衡流道中也会发生充填不平衡现象,其原因可能是熔体流动产生的剪切热所致,但一直没有试验结果予以证明。基于此,利用可视化注射模具和红外温度传感器,通过直接观测熔体在流道和型腔中的动态流动行为并测量型腔入口处熔体的温度变化,对不同注射速率下不同材料在自然平衡多型腔注射模的充填不平衡进行研究。结果表明,由于剪切热的作用,主流道中不均匀但对称的熔体温度分布在分流道中失去对称性是产生充填不平衡的根本原因;充填不平衡程度不但取决于主流道中熔体的温度分布,还取决于分流道中凝固层的分布及熔体粘度对温度变化的敏感性。解决自然平衡多型腔注射模充填不平衡问题的根本,在于改善或消除分流道中熔体温度分布在流动平面的不对称性。