塑封微芯片翘曲优化分析

以某汽车用芯片封装项目为例,基于响应面法试验设计,结合微芯片封装模拟软件Moldflow 2018,以芯片翘曲变形量为响应目标,对芯片封装过程中影响翘曲变形的因素(模具温度、注射压力、注射时间)进行试验设计。通过构建Box-Behnken试验设计模型,建立了模具温度、注射压力、注射时间和翘曲变形量之间的数学模型。利用该数学模型,构建遗传算法优化的适应度函数,利用Matlab 2016软件遗传算法GUI(工具箱),通过迭代计算,获得翘曲变形的最小值及最小值时的参数组合。然后对模具进行反变形补偿设计,进而达到设计要求。     

基于正交试验汽车前灯注塑工艺参数优化

以某厂汽车前灯为研究对象,采用正交试验法设计试验方案,使用Moldflow对其进行翘曲模拟分析,以保压压力、保压时间、注射时间、V/P(速度/压力)转换为试验因素,分析其对翘曲变形量的影响规律,旨在获取最小翘曲变形量,找到最优的工艺参数组合,再次模拟验证得到翘曲变形量为1.828 mm,通过分析,优化后的工艺参数组合有效减小了翘曲变形量,并且发现4因素对翘曲变形影响程度为:保压压力保压时间注射时间V/P(速度/压力)转换,进而提高了制品的使用性能,为实际注塑工艺参数的设置提供了正确理论指导。     

摩托车导流板装饰盖注塑工艺参数优化

以某摩托车导流板装饰盖为研究对象,为获得零件最佳注塑工艺参数、最佳浇口位置及结构参数,结合成型零件特点和实际加工要求,以翘曲变形量作为衡量指标,进行浇注工艺分析。经过浇口匹配性分析确定浇注系统方案,基于田口试验法分别设计两组试验：一是选择熔体温度、模具温度、保压压力、注射时间为影响因素的L₁₆ (4⁴)试验方案,通过成型工艺窗口分析确定各因素水平范围,极差分析得出各工艺参数对翘曲变形的影响显著性次序及最优工艺参数组合;二是在此工艺方案基础上,对零件上两处点浇口直径和第二点浇口位置进行优化,设计L₁₆ (4³)试验,分析得出翘曲变形量最小的浇口结构组合。由第一次田口试验优化得到翘曲变形量为0.489 1 mm,相较于田口试验的最小值减小了2.26%。第二次田口试验结果所得的翘曲变形量仅为0.435 8 mm,相较于初始方案降低了10.9%,结果表明改善浇口位置及结构可以有效改善制件的翘曲变形。经过实际生产验证,零件具有良好的表面质量和尺寸精度,满足生产和使用要求。     

基于Moldflow和正交试验法的塑料杯注塑工艺参数优化

以某一塑料杯为研究对象,采用正交试验法设计试验方案,使用Moldflow对其进行翘曲模拟分析。以熔体温度、模具温度、注射时间、保压时间、保压压力为试验因素,分析其对翘曲变形量的影响规律,旨在获取最小翘曲变形量,找到最优的工艺参数组合,再次模拟验证得到翘曲变形量为0.066 0 mm。通过分析,有效减小翘曲变形,并且发现5因素对翘曲变形影响程度为:保压时间熔体温度模具温度注射时间保压压力,进而提高了制品的尺寸精度和使用性能,为实际注塑工艺参数的设置提供了正确理论指导。     

基于Moldflow的PP薄壁制品注塑工艺计算机模拟

利用Moldfl ow对Taguchi法和L16(45)正交表所设计出的聚丙烯(PP)薄壁制品注塑方案进行仿真,研究发现:注射时间、保压时间、保压压力是影响PP薄壁制品翘曲变形的主要因素,并且得到最优注塑参数为:注塑机料筒温度180℃,模具温度75℃,注射时间3.0 s,保压时间3.5 s,保压压力65 MPa。另外,通过CAE模流分析软件中PP薄壁制品注塑加工的翘曲变形进行仿真发现,正交试验所获得的优化工艺的总翘曲变形量为1.417 mm,翘曲变形百分比约为3.30%。其中由于冷却引起的翘曲变形量约为0.159 mm,而由收缩和取向引起的翘曲变形分别约为1.853 mm和0.904 mm。     

气体辅助注射成型中溢料井对翘曲的影响

采用数值模拟和正交实验方法对聚丙烯(PP)气体辅助注射成型(GAIM)制品的翘曲缺陷进行分析,分别研究了气体注射延迟时间、气体注射压力等工艺参数以及设计辅助溢料井结构影响因素之间的交互作用对GAIM制品翘曲变形缺陷的影响。结果表明,气体注射压力与溢料井结构的相互关系是影响翘曲程度的关键;选择合适的注射压力和设计辅助溢料井结构可以显著降低制品翘曲变形的程度。     

基于Moldlfow的PP薄壁制品注塑工艺计算机模拟

利用Moldflow对Taguchi法和L16(45)正交表所设计出的聚丙烯(PP)薄壁制品注塑方案进行仿真,研究发现：注射时间、保压时间、保压压力是影响PP薄壁制品翘曲变形的主要因素,并且得到最优注塑参数为：注塑机料筒温度180℃,模具温度75℃,注射时间3.0 s,保压时间3.5 s,保压压力65 MPa。另外,通过CAE模流分析软件中PP薄壁制品注塑加工的翘曲变形进行仿真发现,正交试验所获得的优化工艺的总翘曲变形量为1.417 mm,翘曲变形百分比约为3.30%。其中由于冷却引起的翘曲变形量约为0.159 mm,而由收缩和取向引起的翘曲变形分别约为1.853 mm和0.904 mm。     

基于响应面方法的注塑件翘曲变形优化

以翘曲变形比较严重的手机上壳为例,先利用拉丁方试验设计得到样本数据,再通过移动最小二乘法(MLS)对试验设计数据进行拟合,得到模型,最后采用粒子群寻优法(PSO)对近似模型进行优化,寻找一组合适的注塑工艺参数,使翘曲变形量达到最小。试验结果表明,基于移动最小二乘法响应面方法的注塑件翘曲优化方法可行,并且优化后翘曲变形量达到0.557 9mm,较优化前降低35.3%。     

汽车IMD内饰面板成型工艺优化研究

以某汽车模内转印(IMD)内饰面板为研究对象,建立了基于Moldflow的内饰板仿真模型。通过Box-Behnken Design(BBD)试验和响应曲面法分析翘曲变形的影响因素,建立了翘曲变形与各工艺参数值之间的映射关系。利用粒子群优化算法(PSO)对响应曲面模型进行全局寻优,求解得出最优工艺参数组合及所预测的最小翘曲变形值。按照最优工艺参数值进行模拟,验证算法的准确性。最后通过实际注塑成型与翘曲变形测量实验,验证仿真优化结果与实际变形趋势的一致性。     

注塑成型工艺参数对PP饭盒盖翘曲变形量的影响研究

以聚丙烯(PP)饭盒盖为研究对象,针对其在注塑过程中存在的质量缺陷问题,以翘曲变形量为优化目标,熔体温度、模具温度、保压时间、冷却时间为影响因子设计了4因素5水平的正交试验。用Moldflow软件进行仿真,对试验结果采用极差分析法,获得了使翘曲变形量最小的各因素水平,进而获得最佳工艺参数组合。其中熔体温度为275℃,模具温度为80℃,保压时间为12 s,冷却时间为45 s,优化后翘曲变形量为1. 699 mm。最佳工艺参数组合有效降低了翘曲变形量,并且发现各因素对塑件质量的影响程度为熔体温度>冷却时间>保压时间>模具温度,为实际生产提供了理论指导。     

基于正交试验的塑料接线盒翘曲变形优化控制

注塑成型是一个具有多变量的复杂成型工艺过程,采用正交试验合理安排注塑工艺过程中进行多因素试验,通过分析各因素对试验结果的影响,确定工艺参数优化组合。对塑料接线盒的翘曲变形进行了优化控制研究。通过正交试验设计,从影响翘曲变形的6个工艺参数的角度分析了对塑件X、Y、Z 3个方向的翘曲变形量的影响,得到塑件翘曲变形最佳的注塑工艺参数组合:模具温度45℃、熔体温度190℃、保压时间35 s、保压压力120%、注射时间1. 5s、冷却时间13 s。通过试模,可知注塑出的塑件质量优良,符合客户要求。通过正交试验进行了塑件注塑质量优化控制,可针对不同试验指标,进行不同的试验因素分析,避免大量无序的试验成本,并且能够有效地解决了问题,可推广应用到其它塑件成型。     

FDM 3D打印塑件翘曲变形影响因素的研究

针对熔融沉积成型(FDM)工艺易产生翘曲变形的缺陷,建立翘曲变形数学模型,利用正交试验研究了分层厚度、打印温度、托板温度、产品壁厚4个因素对打印试样翘曲变形的影响程度与趋势。结果表明,实验结果与数学模型相印证,得出分层厚度对翘曲变形影响程度最大,打印温度次之,托板温度与产品壁厚影响较小。通过优化FDM成型工艺参数,使打印精度提高了44.4 %,提高效果显著。     

基于CAE和正交试验的工艺参数对翘曲变形的研究

利用CAE技术,选取模具温度、熔体温度、保压压力、保压时间等工艺参数作为研究对象,以塑件在不同方向的翘曲变形量为指标,利用正交试验建立L_(16)(4~5)正交试验表,优化最佳工艺参数组合,有效减少塑件的翘曲变形。通过方差分析,得出对塑件x、y、z方向翘曲变形影响最大因素分别为熔体温度、保压压力、保压压力;对塑件x、y、z方向翘曲变形影响最小因素分别为模具温度、保压时间、保压时间。     

碳纤维/玻璃纤维增强复合材料注塑制品翘曲变形的研究

通过数值模拟、单因素试验研究了30 %碳纤维/30 %玻璃纤维增强复合材料对注塑制品翘曲变形的影响;通过多因素试验研究了各工艺参数,如熔体温度、注射时间、保压时间、保压压力等对制品翘曲变形的影响程度。结果表明,相比30 %玻璃纤维增强复合材料,30 %碳纤维增强复合材料对翘曲变形量的影响更小,30 %碳纤维增强复合材料的最大翘曲为4.107 mm,而30 %玻璃纤维增强复合材料的最大翘曲为5.090 mm;影响碳纤维增强复合材料翘曲变形的最显著因素是保压压力,而影响玻璃纤维增强复合材料翘曲变形的最显著因素是保压时间。     

基于正交试验设计的薄壁壳体零件翘曲优化分析

以薄壁壳体为研究对象,基于Moldflow软件对薄壁特征翘曲变形进行正交试验仿真分析,对比实验方案及优化方案,并进行试验验证。结果表明:通过正交试验的优化分析,对翘曲变形显著性影响因素依次为保压压力,模具温度,熔体温度,保压时间,注射时间。优化工艺参数组合为模具温度80℃,熔体温度230℃,注射时间1 s,保压时间8 s,保压压力140%,基于优化数据的试制样件质量较高,对于相关注塑模具的设计制造具有指导和应用意义。     

基于Moldflow的遥控器后盖注塑制品翘曲分析及优化设计

以遥控器外壳为实例,基于Moldflow软件以及正交试验法对注塑过程中出现的翘曲现象进行分析,研究熔体温度、注塑+保压+冷却时间、充填压力对翘曲变形的影响。结果表明:影响遥控器外壳翘曲变形的因素中,充填压力和熔体温度影响较大,注塑+保压+冷却时间影响较小。根据正交试验的结果,选择最优参数组合对翘曲变形进行优化,结果表明:由收缩不均造成的最大翘曲变形量相比初始工艺参数降低了3.01%,由冷却不均造成的最大翘曲变形量相比初始工艺参数增加了18.10%。总体来看,遥控器外壳的最大翘曲变形依然出现在边缘处,最大翘曲变形量为4.520 mm,降低了2.96%,相比初始工艺参数具有一定的改善作用。     

汽车B柱窗框塑料件RHCM注塑翘曲变形分析及工艺优化

通过对汽车B柱的窗框塑料件快速热循环注塑成型(RHCM)过程及其工艺方案的研究，将翘曲变形量作为优化目标，运用Taguchi试验法设计了5因素4水平工艺组合方案，采用Moldflow软件进行模拟仿真工艺优化。将16组翘曲变形结果进行极差和方差分析，结果表明，RHCM下蒸汽温度对窗框塑料件翘曲影响最为显著，其最佳工艺方案为蒸汽温度145℃、保压压力90 MPa、加热时间20.7 s、保压时间26 s、冷却时间24 s。该工艺组合方案下翘曲变形量为1.583 mm，较优化前降低了56.5%。通过分离翘曲原因，塑料件的变形主要是由Z方向上的收缩不均引起的。将优化结果与传统注塑(TIM)相比，分析表明RHCM工艺在注塑过程中对模具温度进行动态控制，使得塑料件内部收缩率分布更加均匀，翘曲变形量更小，可显著提高塑料件成型质量。     

基于响应面法和正交试验的墨顶盖翘曲变形优化

以墨顶盖作为分析对象,通过调整熔体温度、注射时间和模具温度等工艺参数,优化翘曲变形量。基于正交法进行试验方案设计,获得了对翘曲变形具有显著影响的因素,并采用响应面法交互作用因素验证了正交试验的正确性。试验模拟结果表明,墨顶盖翘曲变形量最小的工艺参数为:熔体温度250℃、模具温度70℃、注射时间0.08 s。与优化前相比,墨顶盖翘曲变形量下降了19%,并且,熔体温度和注射时间均对翘曲变形有显著影响。为验证其试验效果,采用响应面数学模型,分析了熔体温度、注射时间和模具温度,以上3个影响参数之间的交互作用,验证了正交试验优化结果的正确性,表明优化设计方法是能够降低塑件翘曲变形的一种有效手段。     

基于翘曲变形的薄壁塑件成型工艺优化

基于Moldflow软件,对PC、ABS和PC+ABS三种材料薄壁塑件——键盘后盖的翘曲变形进行了数值模拟。按照影响翘曲变形的工艺参数设计了正交模拟试验方案,并完成了翘曲变形的正交模拟试验。据正交模拟实验结果、用极差分析法分析了各工艺参数对翘曲变形的影响程度,得到了最佳工艺参数组合。为类似薄壁塑件的注射成型提供理论和方法指导。     

PC/ABS厚壁塑料件注塑工艺参数的优化

使用Moldflow软件模拟注塑成型过程,利用Taguchi法设计了L9(34)的正交试验,采用标准变量分析法(ANOVA)分析模具温度、熔体温度、保压压力和保压时间等工艺参数对制品翘曲变形的影响,预测了最佳注塑工艺参数,并对比了采用单点进浇与两点进浇条件下塑件的翘曲变形。结果表明:优化的工艺参数可以使塑件翘曲变形达到最小,采用两点进浇可以明显降低翘曲变形量。