注塑零件多指标优化方法研究及应用

针对塑件在成型过程中的多指标优化问题,利用注塑仿真软件对塑件进行仿真,预测其翘曲、体积收缩以及缩痕效果,并结合正交试验、极差分析和综合评分方法对注塑工艺参数进行优化。结果证明,当模具温度为50℃,熔体温度为200℃,保压压力为注射压力的120%,冷却时间为15 s,保压时间为20 s,注射时间为3 s时,塑件成型综合质量较好,注射时间对综合评分影响最大。     

壁厚塑件翘曲优化方法研究及应用

为了降低翘曲变形对壁厚塑件质量的影响,利用注塑仿真对塑件进行模拟,并结合正交试验的直观分析和方差分析方法对注塑工艺参数进行优化。结果表明,当模具温度70℃、熔体温度220℃、保压压力为注射压力的120%、冷却时间15s、保压时间30s及注射时间4s时,塑件翘曲量最小,熔体温度对塑件翘曲影响最大,模具温度对翘曲影响最小。     

基于MPI和灰色关联异型出风罩注塑参数优化

针对某异型出风罩注塑成型工艺,以聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)工程塑料合金为填料,运用Moldflow软件对其注塑过程进行模流分析,通过田口实验设计研究了熔体温度、保压时间、保压压力、注射时间和模具温度对塑件收缩率和翘曲变形量的影响,得到它们对塑件收缩率的影响次序为:保压时间>熔体温度>保压压力>注射时间>模具温度,对翘曲变形量的影响次序为:保压压力>注射时间>熔体温度>保压时间>模具温度。基于灰色关联分析,获得了最优组合工艺参数,即:熔体温度280℃、模具温度为65℃、注塑时间2.1 s、保压时间11 s、保压压力21 MPa。优化后的仿真结果表明,塑件的体积收缩率为6.523%、翘曲变形量为0.80 mm,比灰色关联次序中位组合的样本数据分别降低6.9%和15.8%,并获得最大注射压力为20.34 MPa、最大锁模力为3.25×10^5 N,为后期模具的设计和注塑参数设定提供了有力的参考,缩短了模具开发周期。     

基于正交实验的微型换热器微注射成型工艺

微换热器以换热表面大,易于加工成型为特点,因此受到广泛的重视。实验以制品质量为实验指标,采用正交试验的F值、极差等方法分别对微型散热器成型中的主要工艺参数(注射速度、注射压力、保压压力、保压时间、模具温度、冷却时间等)进行了优化,并讨论了注射速度与注射压力之间的交互作用,同时对制品的密度,以及制品的收缩进行了分析。实验结果表明:保压时间和保压压力,对制品的影响最显著;最佳工艺条件为:保压时间9 s,保压压力90 MPa,冷却时间35 s,背压15 MPa,模具温度40℃,注射速度300 mm/s,注射压力200 MPa;密度方法对于微型换热器的评价不是很显著。实验为微换热器的微注射成型提供有益的技术基础。     

基于CAE技术的医用SEBS注塑成型收缩率的模拟计算

采用Moldflow软件对医用SEBS制品的成型过程进行仿真实验,以体积收缩率为评价指标,研究了工艺参数的改变对制品收缩率的影响。并通过圆柱形试样注塑成型实验,验证模拟了实验中工艺参数对收缩变形规律的影响。结果表明,熔体温度和保压压力的变化对塑件体积收缩率的影响较为显著;通过圆柱形试样的模拟及实验验证,得出了医用瓶塞注塑成型模拟实验的结果具有一定的参考价值,并确定了医用瓶塞的最佳工艺方案组合:熔体温度180℃,注射压力25 Mpa,保压压力20 Mpa,模具温度20℃,保压时间16 s。最小收缩率为1.76%,小于其他工艺条件下的收缩率,说明注塑工艺对SEBS制品的收缩变形具有较大影响。     

基于正交实验的薄壁塑件翘曲变形模拟分析

以薄壁塑件为对象,研究了模具温度、熔体温度、保压时间及注射压力等工艺参数对该薄壁塑件成型翘曲的影响规律,并用正交实验法优化成型工艺方案,获得最小的翘曲塑件.结果表明,熔体温度和保压时间对塑件翘曲变形影响较为显著,模具温度对塑件翘曲基本没有显著的影响.     

带金属嵌件的手机外壳注塑成型翘曲变形分析

在Moldflow模拟分析的基础上,通过正交试验研究了熔体温度、模具温度、注射时间、保压压力、保压时闻和冷却时间等工艺参数对带金属嵌件的手机外壳注塑成型翘曲变形的影响,并优化了成型工艺.结果表明,保压时间和保压压力对翘曲变形的影响最大,最佳工艺组合为:熔体温度310℃,模具温度120℃,注射时间0.3 s,保压压力14...     

基于正交试验的瓶盖注塑成型数值模拟及工艺优化

以正交试验设计为手段,借助有限元分析平台Moldflow,对某瓶盖注塑成型工艺进行数值模拟。通过分析塑件的工艺性,创建了产品的有限元模型,以最小翘曲变形量为试验指标,分析熔体温度、注射时间、模具温度、保压压力和保压时间对产品质量的影响规律。结果表明:当熔体温度为220℃、模具温度为100℃、注射时间为1.10 s、保压压力为100 MPa、保压时间为7.5 s时,所得产品的翘曲变形量最小,为0.369 9 mm,比初始模拟结果降低了34.77%,为实际注塑成型参数的设置提供了科学的理论指导。     

基于CAE的厚壁塑件注塑工艺参数优化

利用Moldflow软件对某厚壁塑料制件的注射成型过程进行分析,选取反映制品收缩与翘曲的多个评价指标,结合正交实验法,优化充填时间、熔体温度、保压时间、保压压力、冷却时间等工艺参数,通过均值分析与极差分析研究各因素对各评价指标的影响,并通过综合评分法得到一组最佳的工艺参数。结果表明,增加保压时间与保压压力能减小产品的收缩和翘曲,且得出的最佳工艺组合为注射时间为2.5 s,熔体温度为280 ℃,保压时间为130 s,保压压力为110 MPa,冷却时间为40 s,该工艺下产品的质量疏松度、体积收缩率、平面误差、翘曲分别降低了6.66 %、7.90 %、12.5 %、20.83 %,产品整体成型品质得到有效提高。     

汽车音响面板热流道注射成型工艺优化研究

针对某汽车音响面板在注射成型过程中易发生翘曲变形的现象,在该塑件工艺分析和翘曲变形预测理论分析的基础上,利用UG和Moldflow构建了该塑件的三维模型和分析模型,设计了以翘曲变形值最小为实验目标和以充填时间A、熔体温度B、模具温度C、保压压力D和保压时间E为因子的正交实验方案,并运用Moldflow进行了注射成型工艺模拟实验。通过对实验结果进行极差和方差分析得出,对塑件的翘曲变形量影响程度从大到小依次为DBACE,保压压力占比65.76%,最优工艺参数为充填时间1.4 s、熔体温度250℃、模具温度60℃、保压压力64 MPa、保压时间11 s,其翘曲变形值为0.549 7 mm,比用推荐工艺参数的翘曲变形值减少了24.84%。实践表明,采用该优化工艺生产的塑件,翘曲变形小,无熔接痕,质量优良,易于装配。     

汽车B柱外饰板双色注塑翘曲变形分析及工艺优化

以某汽车B柱外饰板塑件[由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)两种材料组成]为研究对象，以厚度比、熔体温度、保压压力、保压时间为影响因素，结合拟水平法进行Taguchi正交试验设计，基于Moldflow软件进行模拟仿真，并对试验数据进行极差、方差分析处理，最后得出最佳的双色注塑工艺组合方案。结果表明，厚度比是影响塑件翘曲变形量的最为重要的因素，其次是保压时间、保压压力，最后是熔体温度。在总厚度不变的情况下，改变PMMA/ABS的厚度比值，塑件所产生的翘曲变形量将发生改变，第一次注射的厚度越薄，所产生的翘曲变形量越大，当厚度比越趋近于1时，所产生的翘曲变形量越小。最佳工艺组合为：厚度比0.96∶1，内层(ABS层)成型阶段熔体温度240℃、保压压力80 MPa以及保压时间6 s，外层(PMMA层)成型阶段熔体温度260℃、保压压力50 MPa以及保压时间6 s。优化后得到的总翘曲量为1.435 mm，相比优化前翘曲量降低了69.7%。     

基于遗传算法的注塑成型工艺参数优化

以某杯形塑件为例,设计了随形冷却水道模具。在Moldflow软件模拟注塑成型过程的基础上,利用正交试验法分析了熔体温度、注射压力、保压压力和保压时间等工艺参数对制品成型周期的影响。通过遗传算法和Moldflow获得的最佳注塑工艺参数为熔体温度180℃,注射压力22 MPa,保压压力16 MPa,保压时间8 s,成型周期14. 11 s。在最佳工艺参数组合下进行注塑成型试验,平均注塑成型周期为14. 19 s。结果表明,模拟结果和试验结果之间相接近。将数值模拟和遗传算法相结合,可以有效提高运算速度和优化效率。     

基于Moldflow的玻纤增强聚醚醚酮支撑架模流分析

采用Moldflow分析软件对某航天器用玻纤增强聚醚醚酮支撑架进行了模流分析,基于分析结果提出了成型的注塑工艺参数,并且最终成型了支撑架制品。研究表明,壁厚不均匀和较大的收缩内应力是导致制品出现显著体积收缩和翘曲变形的内因,需适当调整壁厚结构、优化保压过程。采用注射温度380℃、模具温度170℃、注射压力97 MPa、注射速率55 cm3/s、保压压力90 MPa、保压时间15 s的注塑工艺参数成型的支撑架制品,成功应用于某航天器燃料贮箱中并通过了飞行考核验证,获得了良好的应用效果。     

洗衣机盛水桶注塑工艺CAE分析

利用Moldflow Plastics Insight软件对洗衣机盛水桶的成型工艺条件进行了优化,得出优化的注射工艺条件为:模具温度60℃,熔体温度240℃,注射压力48 MPa,保压压力38.4 MPa,注射时间10s,保压时间33s,冷却时间为22s。该优化分析结果得到很好的实践验证。     

基于灰色关联分析的手机外壳成型工艺优化

针对手机外壳在成型过程中的翘曲变形、收缩和缩痕等缺陷,在正交试验的基础上,采用信噪比以及灰色关联度法把三目标问题转为单目标优化问题.通过极差分析,得到各因素对翘曲变形量、收缩率和缩痕深度的影响从大到小依次为:保压压力、注射时间、模具温度、保压时间和熔体温度.当保压压力设定为注射压力的120％、注射时间1.8 s、模具温...     

基于正交试验的高铁橡胶外风挡注射成型工艺参数优化

基于Moldflow软件,采用正交试验和响应曲面法,对高铁橡胶外风挡注射成型的模拟方案优化设计,并对注射成型工艺参数进行研究。结果表明:模具温度是影响橡胶外风挡顶出时的体积收缩率和缩痕指数的最显著工艺因素,其次分别是熔体(胶料)温度、保压时间、保压压力、注射时间;优化的注射工艺参数为:模具温度185℃,熔体温度65℃,注射时间160 s,保压时间14 s,保压压力110 MPa。在此工艺参数下的橡胶外风挡顶出时的体积收缩率最大值为4.165%,缩痕指数最大值为5.103%。     

曲面薄板注塑成型翘曲数值模拟及优化

利用Moldflow的MPI/Warp分析模块对曲面薄板塑件注射成型冷却过程进行数值模拟,预测其成型后的翘曲变形.通过正交试验法对影响塑件翘曲变形的工艺参数进行优化,确定影响该塑件翘曲变形的主要因素为材料收缩性能,其次为模具温度、注射保压冷却时间和熔体温度,并给出工艺优化方案.所获得结果可以用于指导和优化实际生产工艺.     

长玻纤增强聚甲醛注塑成型工艺的研究

制备了长玻璃纤维(LGF)增强聚甲醛(POM)复合材料。通过6因素2水平的正交试验,探讨了注射压力、注射速度、模具温度、保压压力、保压时间、冷却时间等工艺条件对LGF增强POM复合材料的制品表观和拉伸强度的影响。结果表明:注射压力、注射速度、保压时间和模具温度等4个工艺条件对LGF增强POM制品表观和拉伸强度的影响最大,当注塑成型条件分别为料筒温度180¹90℃、注射压力60 MPa、注射速度60 mm/s、模具温度80℃、保压时间15 s时,制品具有最佳的表观和力学性能。     

汽车A柱下饰板注射成型工艺仿真分析

采用正交试验和Moldflow数值模拟相结合的方法,对汽车A柱下饰板的注射成型过程进行了分析,研究了模具温度、熔体温度、注射时间和保压压力等工艺参数对残余应力和翘曲变形的影响。通过极差分析得到,熔体温度对翘曲变形影响最大,保压压力对残余应力影响最大,最佳工艺参数组合为模具温度40 ℃,熔体温度205 ℃,注射时间5 s,保压压力45 MPa;通过仿真分析与实际成型方案进行比较,汽车A柱下饰板的翘曲变形由3.847 mm降为3.121 mm,残余应力由66.95 MPa降为65.21 MPa。     

基于Moldflow的新能源汽车手柄气辅成型工艺优化

结合局部厚壁塑件汽车手柄成型困难的问题,运用Moldflow软件对塑件进行了常规注塑成型及有气辅注塑成型,2种成型方案的CAE仿真模拟。常规注塑CAE分析结果表明,塑件成型的主要难点是由于塑件壁厚不均使塑件产生的收缩变形较大,导致塑件的成型尺寸不易控制,其收缩率达7.2%以上。气辅CAE分析结果表明,气辅成型能将塑件的收缩变形率降低至0.33%,此时气辅成型工艺参数为模温50℃,熔体温度230℃,充填时间6 s;注塑保压分3段保压,分别为20 MPa-5 s、20 MPa-2 s及10 MPa-2 s;气辅延时2 s开启,气辅气体注入分3段进行,分别为25 MPa-6 s、15 MPa-3 s、5 MPa-3 s。采用上述优化参数,设计了塑件的一模两腔气辅成型两板模具,在模具中,单腔设置了4个侧滑块,实施侧面抽芯脱模,顶出采用顶针顶出脱模,充气元件采用一种适用于厚壁塑件的型芯面螺纹安装的圆柱形气针,模具结构简单实用,工作可靠性较高,具有设计参考意义。