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注塑件注塑成形的数值模拟及翘曲变形控制

作　者: 赵蓓蓓
导　师: 于沪平；李宏生
学　校: 上海交通大学
专　业: 材料工程
关键词: 翘曲 CAE技术正交试验复合形法
分类号: TQ320.662
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着消费者对电器端盖便携性和美观性要求的提高,电器端盖的结构越来越复杂,外观质量的要求也越来越高。如何减少端盖的翘曲变形,加快端盖的成型过程,成了企业非常关注的问题。本课题来源于施耐德的电器端盖研发项目,本文首先介绍了翘曲变形数值模拟与控制技术的研究现状,通过Moldflow软件对端盖的注射成型过程进行了填充、冷却和保压的模拟分析。然后,针对端盖在成型过程中出现的翘曲问题,应用正交试验采用L27(37)的正交矩阵分析和研究了定模温度、动模温度、熔体温度、填充速度、螺杆位置、保压压力和保压时间等七个工艺参数对其翘曲变形的影响,得到了翘曲变形量最小的工艺参数组合,并利用均值和方差分析得出对翘曲变形影响最大的三个因素是定模温度、保压时间和保压压力。然后,利用复合形法对影响翘曲变形量最大的三个因素(定模温度、保压时间、保压压力)进行优化设计,进一步减小塑件翘曲变形量。通过研究得到:利用正交试验后确定最优方案的模拟总翘曲变形量为0.450㎜,而采用复合形法后,总翘曲变形量可以优化到0.432㎜,改进了4%,由此可以得出复合形法可以对设定参数进一步优化,优化效果不显著,但也证明了在正交试验的基础上,可以采用其它优化方法对正交结果进一步加以优化,以缩短实际试模时间。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-8
第一章绪论  8-16
  1.1 课题背景及研究的意义  8-11
  1.2 注射成型数值模拟技术研究现状与发展趋势  11-13
    1.2.1 研究现状  11-13
    1.2.2 发展趋势  13
  1.3 注塑成型CAE 商品化软件  13-15
  1.4 课题的提出和主要研究工作  15-16
第二章注塑制品翘曲变形的理论研究  16-24
  2.1 翘曲变形概述  16
  2.2 翘曲变形产生的原因  16-17
  2.3 注塑件翘曲变形控制的研究现状  17-22
  2.4 注塑成型翘曲变形的CAE 数值模拟理论  22-23
  2.5 本章小结  23-24
第三章端盖注塑件注塑成型模拟分析  24-42
  3.1 Moldflow 软件简介  24-27
    3.1.1 Moldflow 各模块的基本功能  24-25
    3.1.2 Moldflow 基本流程  25-27
  3.2 分析前处理  27-32
    3.2.1 建立几何模型  27
    3.2.2 模型导入  27
    3.2.3 网格划分  27-29
    3.2.4 材料选择  29
    3.2.5 创建浇注系统  29-32
    3.2.6 创建冷却系统  32
  3.3 塑件CAE 模拟及结果分析  32-41
    3.3.1 流动（Flow）分析  33-37
    3.3.2 冷却（Cool）分析  37-41
  3.4 本章小结  41-42
第四章端盖注塑件翘曲问题的模拟分析  42-53
  4.1 MOLDFLOW 的翘曲分析理论  42-43
    4.1.1 MOLDFLOW 的残余应变预测法  42
    4.1.2 MOLDFLOW 的残余应力预测法  42-43
  4.2 对端盖注塑件的翘曲模拟  43-46
  4.3 数值模拟正交试验  46-52
    4.3.1 正交试验设计  47-48
    4.3.2 端盖翘曲变形正交试验结果及分析  48-50
    4.3.3 工艺优化后的数值模拟及结果分析  50-52
  4.4 本章小结  52-53
第五章基于正交试验的端盖注塑件的优化  53-66
  5.1 概述  53
  5.2 最优化方法  53-56
  5.3 基于正交试验的复合形法的优化  56-65
  5.4 本章小结  65-66
第六章结论与展望  66-68
  6.1 结论  66
  6.2 展望  66-68
参考文献  68-74
致谢  74-75
攻读硕士学位期间发表论文  75-78
附件  78

注塑件注塑成形的数值模拟及翘曲变形控制

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