復(fù)雜注塑零件翹曲最優(yōu)化控制方法研究及應(yīng)用

.考試資料-.考試資料-.- . -簡單注塑零件翹曲最優(yōu)化把握方法爭辯及應(yīng)用摘要:針對簡單結(jié)構(gòu)注塑件成型中的翹曲現(xiàn)象，分析影響翹曲的主要因素，運用注塑仿真設(shè)計合理的注射方案，以塑件翹曲量作為評價指標(biāo)，結(jié)合正交試驗獲得一組最優(yōu)工藝參數(shù)方案，并對其進行仿真驗證。關(guān)鍵詞:注塑工藝;參數(shù)優(yōu)化;翹曲;正交試驗首先，在模具設(shè)計方面，澆口位置不當(dāng)或數(shù)量不足，均會影響塑料熔體流淌的平衡及填充結(jié)束時的體變形程度的關(guān)鍵。壁厚不均的塑件，在注射成型中易產(chǎn)生翹曲變形和殘余內(nèi)應(yīng)力。本文主要針對簡單制品注射方案及其最優(yōu)參數(shù)組合開放進一步的爭辯與探討。澆注系統(tǒng)設(shè)計1.1零件注塑工藝分析如圖1所示，該塑料制品屬于殼體類零件，零件最大尺寸為178.6mm×46mm×40mm，屬中小型塑件，零件壁厚基本均勻，平均壁厚約1.5mm。向抽芯機構(gòu)、接受階梯分型。1.2零件初步注射方案設(shè)計具設(shè)計主要有:一模兩件、一模四件、一模八件等。本文主要爭辯一模兩件的模具注射方案。方案一:雙分型面，點澆口形式。-.--.-2所示。方案二:單分型面，側(cè)面一個側(cè)澆口。側(cè)澆口多開設(shè)在模具的分型面上，從塑件的邊緣進料，故又稱邊緣澆口，其截面外形一般為矩形。澆口冷凝時間(即型腔補料時間)，因此應(yīng)用格外廣泛。其缺點是脫模后塑件的外表面留有澆口痕跡，適用于生產(chǎn)表面質(zhì)量要求不高的塑料制品。3所示。方案三:單分型面，側(cè)面兩個側(cè)澆口。4所示。3確定注射方案綜上比較，本塑件澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇方案三。該方案模具結(jié)構(gòu)較簡潔，材料使用和設(shè)計制造費用比點也能夠滿足制品工作和質(zhì)量要求。正交試驗設(shè)計1正交試驗因素及其水平設(shè)計正交試驗設(shè)計方法是目前常用的一種爭辯與處理多因素試驗的科學(xué)試驗方法，其試驗方法是依據(jù)正交A)、熔體溫度(B)、保壓壓力(C)、冷卻時間(D)、保壓時間(E)、注射時間(F)，每個因素分別選取三個水平，接受正交試驗法對各工藝參數(shù)變化與塑件翹曲變化之間的關(guān)系進行爭辯，通過數(shù)據(jù)結(jié)果分析1所示。2.2正交試驗方案設(shè)計設(shè)置正交試驗的步驟是:1)確定試驗?zāi)繕?biāo);2)確定影響因素及其水平;3)選擇合適的正交表;4)選取試驗?zāi)Ｐ筒⒛M分析;5)進行試驗結(jié)果數(shù)據(jù)后處理分析;6)進行參數(shù)優(yōu)化，選取最優(yōu)工藝參數(shù)組合。本文選用L(318 7

)型正交試驗表，不考慮因素之間的交互作用，得到18種試驗方案，如表2所示。3仿真模擬分析本文設(shè)置的仿真模擬步驟是:1)使用UG建立塑件產(chǎn)品三維模型;2)將三維模型導(dǎo)出為STL格式文件;3)在仿真系統(tǒng)中導(dǎo)入此STL格式文件，并進行網(wǎng)格劃分、網(wǎng)格診斷和修復(fù);4)在網(wǎng)格模型上創(chuàng)建澆注系統(tǒng);5)依次執(zhí)行正交試驗設(shè)定的試驗方案，設(shè)置注塑工藝條件和參數(shù);6)執(zhí)行完整的冷卻、充填、保壓、翹曲分析;7)生成試驗報告，記錄翹曲變形量;8)再次執(zhí)行5)、6)、7)的循環(huán)分析，直到完成正交試驗全部分析方案為止。仿真分析結(jié)果數(shù)據(jù)見表2。表2正交試驗表數(shù)據(jù)結(jié)果分析1計算正交表其中，K、K

、K－A列因素1、2、3水平分別對應(yīng)的試驗指標(biāo)之和;y

－試驗指;kkk －分A1 A2

i

A2 A3別為K、KA1

、K的平均值;RA3

－A列因素的極差值。其余計算同上，在此均省略。其計算結(jié)果如表2所示。經(jīng)過計算，各列的極差值不相等，這說明不同因素的水平轉(zhuǎn)變對試驗結(jié)果的影響程度是不相同的。極差越大，說明該因素水平轉(zhuǎn)變對試驗結(jié)果的影響越大，極差最大的因素就是影響試驗結(jié)果最主要的因素。BDFECA驗結(jié)果影響最大，模具溫度水平轉(zhuǎn)變對試驗結(jié)果影響最小。3.2最優(yōu)方案確定依據(jù)塑件使用性能要求，確定的最優(yōu)方案評價標(biāo)準(zhǔn)為:塑件翹曲變形量越小越好。因此選取的最優(yōu)水平組合為:ABCDE1 33 1 3

F，即模具溫度為60℃，熔體溫度為220℃，保壓壓力為85MPa，冷卻時間為5s，保壓3時間為35s，注射時間為3s。經(jīng)仿真計算對最優(yōu)參數(shù)組合