注射成型过程计算机模拟技术实验报告
注射成型实验报告

注射成型实验报告1. 引言注射成型是一种常见的塑料加工方法,它具有高效、精确、复杂构型的特点,广泛应用于各个工业领域。
本实验旨在通过对注射成型过程的观察和分析,了解该工艺的原理和优势。
2. 实验目的通过实验,掌握注射成型技术的基本原理和操作方法,并观察实验过程及结果,分析成型质量与工艺参数之间的关系。
3. 实验装置和材料本次实验所用设备包括注射成型机、模具、料斗、加热系统等。
材料选择聚丙烯塑料颗粒。
4. 实验步骤4.1 准备模具:根据所需产品的形状和大小,选择相应的模具,并在注射成型机上安装好。
4.2 加热系统设置:将合适的温度设定在注射成型机上的加热系统中,调试加热管的位置和温度,以确保塑料颗粒能够均匀加热并熔化。
4.3 塑料颗粒准备:将聚丙烯塑料颗粒倒入料斗内,并保证颗粒的充填量和均匀度。
4.4 操作注射成型机:启动注射成型机,将塑料颗粒通过螺杆加热、熔化,并注入模具中。
根据实验要求调节注射速度、注射压力和料斗的温度等参数。
4.5 冷却和脱模:完成注射后,辅助冷却系统将热塑料迅速冷却并固化。
最后,通过脱模系统将成品从模具中取出。
5. 实验结果与分析观察实验得到的成品,评价其质量与各个工艺参数的关系。
分析注射速度、注射压力、冷却时间等因素对成型质量的影响。
6. 注射成型工艺优缺点6.1 优点注射成型工艺可以实现批量生产,有效提高生产效率和产品质量。
注射成型可制作的产品形状丰富,适用范围广泛,可满足不同领域的需求。
注射成型过程中,材料利用率高,减少浪费,有利于环境保护和节约资源。
6.2 缺点注射成型设备投资较高,需要专业的操作技术和模具制造。
工艺参数的调试相对复杂,对生产操作人员的要求较高。
对于特殊材料和大尺寸产品,注射成型工艺的设备和模具尺寸限制较大。
7. 结论通过本次实验,了解了注射成型技术的基本原理和操作方法。
注射成型工艺具有很多优点,但也存在一些限制。
在实际应用中,根据产品的需求和要求,选择合适的注射成型工艺参数以及材料,可以获得高质量的成品。
注射模成型计算机模拟技术实验报告一

实验报告课程名称:注射模成型计算机模拟技术姓名:班级:学号:学院:指导老师:日期:年月实验一:注射过程流动分析实验1、实验目的:②掌握MoldFlow软件的网格划分、网格诊断、网格修复等前处理操作技术;②了解塑料材料在模具内流动中注射工艺参数对注射制品缺陷的影响,预测注射成型制品的缺陷,控制塑料材料在模具中的流动方式,掌握保压工艺曲线的优化方法,改善成型制品的缺陷,提高一次试模的成功率。
2、实验内容(原始方案):用Pro/E创建一个三维制品模型,通过STL格式导入到MoldFlow软件中,再根据制品材料选择相应的成型工艺参数,设置好合理的工艺参数。
接下来对制品进行网格划分,网格诊断和网格修复等前处理操作技术,然后进行模拟填充过程和保压过程,通过填充过程得到填充时间、填充压力、熔体前沿的温度在制件厚度方向的分布、熔体的流动速度、分子趋向、剪切速率及剪切应力、气穴及熔接痕位置等,并可以在电脑屏幕上直观的显示出来,通过保压过程可以得到保压时间。
在得到相应的工艺参数之后,再对相应的制品缺陷进行分析,优化工艺参数和保压工艺曲线,从而改善制品缺陷,提高一次试模的成功率。
3、实验数据:(1)、工艺参数为:熔体温度260o C,型腔温度60o C,注射时间为1.25s。
得出制件的结果:(2、)采用二级保压压力(70Mpa 3.5s,50 Mpa 3.5s)得到的制件情况(3)、工艺参数为:熔体温度260o C,型腔温度60o C,注射时间为2.25s。
并采用二级保压压力(70Mpa 3.5s,50 Mpa 3.5s)得到的制件情况4、原因分析:在对结果进行分析时,发现有较多的气穴,原因可能在于注射压力太低、注射时间太短、注射速度太高等;还有较大的收缩率,形成较大收缩率的原因可能物料温度太高、注射速度太高、注射压力太小等;5、改善措施(提出两到三种方案进行方案对比):针对出现的问题,我对方案进行了改善,先是增高了注射压力,保持注射时间不变,降低了注射速度,再次进行分析后发现气穴少了一点,方案得到了进一步改善,但收缩率的情况并没有较大的改善;然后我又增长了注射时间,再次分析后发现气穴和收缩率均得到了更好的改善6、结论:对制件工艺的分析过程,之间网格的划分是很重要的一步,不正确的网格划分将会导致MoldFlow软件对制件分析产生错误而分析不了;另外注射时间、注射压力、注射速度等对制件成型质量有着直接而重大的影响,对各项工艺参数的制定不可能一次到位,而运用MoldFlow软件进行分析后可以极大的优化工艺设计,从而得到更加稳定的成型工艺条件,改善成型制品的缺陷,提高一次试模的成功率。
注射成型实验报告

注射成型实验报告
实验目的:
注射成型是一种常用的塑料加工方法,通过将熔融的塑料材料注入模具中进行冷却与固化,然后取出成品产品的加工方法。
本实验旨在通过注射成型实验,掌握注射成型工艺的基本原理、操作流程以及常见问题的解决方法。
实验材料和设备:
1. 注射成型机
2. 塑料颗粒
3. 模具
4. 外文图书
实验步骤:
1. 将适量的塑料颗粒放入注射成型机的料斗中,并根据需要调整注射成型机的温度、压力等参数。
2. 打开注射成型机的加热装置,待塑料颗粒完全熔化后,关闭加热装置。
3. 打开模具的模具腔,将模具放入注射成型机的注射口,并将模具腔与注射口紧密连接。
4. 打开注射成型机的注射装置,并按下注射按钮,使熔融的塑料颗粒注入模具腔中。
5. 关闭注射装置,保持注射成型机的压力,直至塑料颗粒冷却与固化。
6. 打开模具,取出成品产品。
7. 对成品产品进行检查和测试,并记录相关数据。
实验结果:
通过注射成型实验,成功制作了一批成品产品。
产品的尺寸和质量符合设计要求,表面光滑、无气泡和缺陷。
实验讨论:
在实验过程中,我们发现如果注射成型机的温度和压力设置不当,会导致产品尺寸不准确、表面粗糙等问题。
因此,在进行注射成型实验时,需根据具体材料和模具的特性,精确调整注射成型机的参数,以获得满意的成品产品。
实验结论:
通过本次注射成型实验,我们深入了解了注射成型工艺的原理和操作流程。
掌握了注射成型机的使用方法和注意事项,提高了注射成型工艺的技术水平,在产品加工中具有一定的应用潜力。
注射成型实验报告

注射成型实验报告注射成型实验报告一、引言注射成型是一种常见的塑料加工工艺,通过将熔化的塑料注入模具中,然后冷却和固化,最终得到所需的塑料制品。
本实验旨在探究注射成型工艺的基本原理和影响因素,并通过实验验证理论知识。
二、实验目的1. 理解注射成型的基本原理;2. 掌握注射成型实验的操作技巧;3. 分析影响注射成型质量的因素。
三、实验步骤1. 准备工作:清洁模具、准备塑料颗粒、调整注射机参数;2. 开始注射:将塑料颗粒放入注射机的料斗中,启动注射机;3. 调整参数:根据所需制品的要求,调整注射速度、温度和压力等参数;4. 注射成型:注射机将熔化的塑料注入模具中,冷却固化后取出制品;5. 检验制品:检查制品的尺寸、外观和质量。
四、实验结果与分析通过多次实验,我们得到了一系列注射成型制品,并进行了详细的观察和测量。
根据实验结果,我们发现注射成型的质量受到以下几个因素的影响:1. 温度:温度是影响注射成型的重要因素之一。
过低的温度会导致塑料无法完全熔化,造成制品表面不光滑;而过高的温度则可能引起塑料热分解,影响制品的质量。
因此,合理调节温度对于获得高质量的注射成型制品至关重要。
2. 压力:注射成型过程中的压力也是影响制品质量的关键因素。
适当的注射压力可以保证塑料充分填充模具,避免产生空洞和缺陷。
过高或过低的压力都会影响制品的密实度和外观质量。
3. 注射速度:注射速度是指塑料进入模具的速度。
过快的注射速度可能导致塑料冲击模具,产生短流或气泡等缺陷;而过慢的注射速度则可能导致制品表面不光滑。
因此,选择适当的注射速度对于获得高质量的制品至关重要。
4. 模具设计:模具的设计也对注射成型的质量有着重要影响。
合理的模具结构可以保证塑料充分填充,避免产生缺陷和变形。
同时,模具的材料选择和表面处理也会影响制品的外观和质量。
五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了注射成型的基本原理和操作技巧。
在实验过程中,我们发现注射成型的质量受到温度、压力、注射速度和模具设计等多个因素的影响。
注塑成型数值模拟报告

注塑成型数值模拟报告背景注塑成型是一种常见的塑料加工方法,通过将熔融的塑料材料注入到模具中,经过冷却固化后得到所需的产品。
在注塑成型过程中,如何优化模具设计和工艺参数对产品质量和生产效率具有重要影响。
为了减少试错成本和提高生产效率,数值模拟成为了预测和优化注塑成型过程的重要工具。
分析模型建立在进行注塑成型数值模拟之前,首先需要建立一个合适的模型。
模型的建立包括几何建模、网格划分和物理参数设定等步骤。
几何建模可以使用CAD软件进行三维建模,或者直接导入现有的CAD文件。
网格划分是将三维几何体划分为小的单元网格,用于离散化求解。
物理参数设定包括材料性质、流动条件、热传导等参数的设定。
数值求解数值求解是指根据所建立的模型和设定的物理参数,通过数值方法求解出流动场、温度场和应力场等相关信息。
常用的数值方法包括有限元法、有限差分法和有限体积法等。
在求解过程中,需要考虑流动场和温度场的相互耦合关系,以及塑料材料的非线性行为和热传导效应等。
结果分析通过数值模拟求解得到的结果可以包括以下几个方面的信息:1.流动场:流动场可以反映塑料在注塑成型过程中的流动情况,包括充填阶段和压实阶段。
通过分析流动场,可以评估充填时间、充填压力和充填速度等对产品质量的影响。
2.温度场:温度场可以反映塑料在注塑成型过程中的温度变化情况。
通过分析温度场,可以评估冷却时间、冷却速率和冷却效果等对产品质量的影响。
3.应力场:应力场可以反映塑料在注塑成型过程中的应力分布情况。
通过分析应力场,可以评估产品的强度、变形和收缩等性能。
建议根据数值模拟结果进行分析后,我们可以得出一些优化建议:1.模具设计优化:根据流动场和温度场的分析结果,可以对模具的结构进行优化,如增加冷却通道、调整产品壁厚和减小产品收缩等。
2.工艺参数优化:根据流动场和温度场的分析结果,可以对注塑成型过程中的工艺参数进行优化,如调整充填时间、充填压力和冷却时间等。
3.材料选择优化:根据应力场的分析结果,可以对材料的选择进行优化,以满足产品的强度和变形要求。
注射成型过程计算机模拟---实验指导书范文

MPI/Flow 模块可使注塑成型从制品设计、模具设计到注塑工艺的确定完全在并行工程的环境下 进行,不仅可克服传统串行设计存在的产品开发周期长的缺点,而且可提高开模的成功率;通过优 化注塑成型的工艺条件,可降低产品的开发和制造成本,典型的流动分析过程如图 1 所示。
1
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【实验步骤】
1 分析流程的确定
《注射成型过程计算机模拟技术》
实验指导书
编写 李松柏 翁灿 审核 蒋炳炎
班级: 姓名: 学号:
中南大学机电工程学院机械制造及自动化系 二零一二年九月
pseudonymDigBch),tJaZjTLkrwl.4YFfSAb-COR"PKQ(IGxzW:XHqMv'
目录
实验一 MoldFlow 软件流动分析及应用…………………………………………………………1 【实验目的】…………………………………………………………………………………………1 【实验器具】…………………………………………………………………………………………1 【实验原理】………………………………………………………………………………1 【实验步骤】………………………………………………………………………………1 【实验报告】…………………………………………………………………………………………5 实验二 MoldFlow 软件翘曲分析及应用………………………………………………… 6 【实验目的】………………………………………………………………………………6 【实验器具】…………………………………………………………………………………………6 【实验原理】………………………………………………………………………………6 【实验步骤】………………………………………………………………………………7 【实验报告】…………………………………………………………………………………………10 附录 MoldFlow 软件介绍…………………………………………………………………………11 【应用领域】…………………………………………………………………………………………11 【软件组成及作用】…………………………………………………………………………………11 【主要模块】……………………………………………………………………………………………12
材料加工实验报告(注塑成型CAE分析实验)

一、实验目的1、掌握注塑成型工艺中各参数如塑件材料、成型压力、温度、注射速度、浇注系统等因素对其成型质量的影响大小。
2、了解塑件各种成型缺陷的形成机理,以及各工艺参数对各种缺陷形成的影响大小。
3、初步了解注塑成型分析软件Moldflow的各项功能及基本操作。
4、初步了解UG软件三维建模功能。
5、初步了解UG软件三维模具设计功能。
二、实验原理1、Moldflow注塑成型分析软件的功能十分齐全,具有完整的分析模块,可以分析出注塑成型工艺中各个参数如塑件材料、成型压力、温度、注射速度、浇注系统等因素对成型质量的影响,还可以模拟出成型缺陷的形成,以及如何改进等等,还可以预测每次成型后的结果。
2、注射成型充填过程属于非牛顿体、非等温、非稳态的流动与传热过程,满足黏性流体力学和基本方程,但方程过于复杂所以引入了层流假设和未压缩流体假设等。
最后通过公式的分析和计算,就可以得出结果。
三、实验器材硬件:计算机、游标卡尺、注塑机、打印机软件:UG软件、Moldflow软件四、实验方法与步聚1、UG软件模型建立和模具设计(已省去);2、启动Moldflow软件;3、新建一个分析项目;4、输入分析模型文件;5、网格划分和网格修改;6、流道设计;7、冷却水道布置;8、成型工艺参数设置;9、运行分析求解器;10、制作分析报告11、用试验模具在注塑机上进行工艺试验(已省去);12、分析模拟分析报告(省去与实验结果相比较这一步骤);13、得出结论五、前置处理相关数据1.网格处理情况1)进行网格诊断,可以看到网格重叠和最大纵横比等问题;2)网格诊断,并依次修改存在的网格问题;3)修改完后,再次检查网格情况。
2.材料选择及材料相关参数在在方案任务视窗里双击第四项材料,弹出如图材料选择窗可直接选常用材料,也可根据制造商、商业名称或全称搜索3.工艺参数设置双击方案任务视窗里的“成型条件设置”,这里直接用默认值。
4.分析类型设置(1)最佳浇口位置分析分析结果:理论最佳浇口在深蓝色区,但实际选浇口位置还需根据模具结构设计等综合因素考虑。
注射成型实验报告

注射成型实验报告一、实验目的本实验旨在通过注射成型技术,制备具有特定形状和结构的聚合物制品,并对其性能进行评估。
二、实验原理注射成型是一种常用的聚合物加工工艺,其原理是将加热熔融的聚合物料注入模具中,经过一定的压力和冷却后,得到所需形状和尺寸的制品。
该工艺适用于大批量生产,并且制品表面光滑、尺寸精确。
三、实验材料与设备1. 实验材料:聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等热塑性聚合物料;2. 实验设备:注射成型机、模具、加热系统、冷却系统等。
四、实验步骤1. 准备工作:清洁注射成型机和模具,将所需聚合物料加入注射成型机的料斗中;2. 开机预热:启动注射成型机,将聚合物料加热至熔融状态;3. 调试参数:根据所需制品的尺寸和性能要求,调整注射成型机的注射压力、注射速度、冷却时间等参数;4. 注射成型:将熔融的聚合物料注入模具中,施加一定的压力,使其充填模具腔体,并进行冷却;5. 取模检验:冷却后,取出成型制品,进行外观质量、尺寸精度、物理性能等方面的检验。
五、实验结果与分析经过注射成型制备的聚丙烯制品外观光滑,尺寸精确,表面无明显缺陷。
经过拉伸测试,其拉伸强度为25MPa,弯曲强度为30MPa。
经过冲击测试,其冲击强度为10KJ/m²。
而经过注射成型制备的聚苯乙烯制品外观光滑,尺寸精确,表面无明显缺陷。
经过拉伸测试,其拉伸强度为30MPa,弯曲强度为35MPa。
经过冲击测试,其冲击强度为15KJ/m²。
六、实验结论通过注射成型技术,成功制备了具有特定形状和结构的聚合物制品,并对其性能进行了评估。
实验结果表明,注射成型制备的聚合物制品具有良好的外观质量、尺寸精度和物理性能,符合预期要求。
因此,注射成型技术在聚合物制品加工中具有重要的应用价值。
七、参考文献1. 刘明,杨华. 注射成型技术在聚合物制品加工中的应用[J]. 中国塑料, 2018(6): 45-49.2. 张三,李四. 聚合物注射成型工艺及其应用[M]. 北京: 化学工业出版社, 2017.以上为注射成型实验报告。
模拟注塑分析报告

模拟注塑分析报告1. 引言本报告旨在对模拟注塑进行分析,并对其原理、应用以及优势进行说明。
模拟注塑是一种重要的工艺方法,用于生产塑料制品。
2. 模拟注塑原理模拟注塑是一种将可塑性材料加热熔化后,通过注塑机将熔融物料注入模具中形成特定形状的工艺。
注塑过程主要分为以下几个步骤:1.加料:将塑料颗粒或粉末投入注塑机的料斗中。
2.熔化:注塑机中的加热器将塑料加热并融化。
3.注射:通过注塑机的螺杆将熔融物料注入模具中。
4.冷却:待熔融物料填充模具后,冷却使其凝固。
5.脱模:待熔融物料完全凝固后,打开模具并将制品取出。
3. 模拟注塑的应用模拟注塑广泛应用于各个行业,包括汽车工业、电子电器行业、日用品行业等。
它可以生产出各种塑料制品,如塑料零件、塑料容器、塑料包装等。
模拟注塑的应用优势主要体现在以下几个方面:•生产效率高:模拟注塑可以实现自动化生产,提高生产效率。
•产品质量好:模拟注塑可以控制注塑过程中的温度、压力等参数,确保产品质量稳定。
•成本较低:模拟注塑生产的成本相对较低,可以大批量生产,降低单位产品成本。
4. 模拟注塑分析工具模拟注塑分析过程中常用的工具包括:•注塑模拟软件:通过建立模拟模型,模拟注塑过程并预测产品质量和性能。
•CAD软件:用于设计注塑产品的三维模型,并进行模拟分析。
5. 模拟注塑分析方法模拟注塑分析的方法主要包括:1.建立模拟模型:使用CAD软件将注塑产品进行三维建模,确定模具形状。
2.设定注塑参数:根据注塑材料的特性和产品要求,设定注塑参数,如温度、注射速度等。
3.进行模拟分析:使用注塑模拟软件,对注塑过程进行模拟分析,预测产品的填充、冷却和变形情况。
4.优化设计:根据模拟分析结果,对模具形状和注塑参数进行优化设计,以提高产品质量和生产效率。
6. 模拟注塑分析的应用案例以下是一个应用模拟注塑分析的案例:公司X需要生产一个塑料零件,要求精度高、壁厚均匀。
他们使用CAD软件设计了零件的三维模型,并使用注塑模拟软件进行了模拟分析。
夹芯注射成型过程的计算机可视化模拟分析

夹芯注射成型过程的计算机可视纯模拟分析1.1夹芯注射的成型工艺一般而言,夹芯注射成型按其成型工艺的不同分为单流道成型、Mono夹芯注射成型、双流道成型和三流道成型。
A.单流道成型单流道成型(SingleChannelTechnique)所采用的注射机一般由两个注射单元组成(如图1一1),其具体工艺过程如下:首先。
注射壳层材料局部填充模腔。
其中,壳层材料注射量取决于壳层与芯层的比例,而该比例由制品的工艺及所要求的性能所决定:当壳层材料注射量达到要求后,转动熔料切换阀,开始注射芯层材料,芯层熔体进入预先注入的壳层流体中心,迫使壳层材料进入模腔的空隙部分。
由于壳层材料的外层已固化,芯层熔体不能渗透,从而将芯层物料包覆了起来,形成壳层/芯层结构。
最后,熔料切换阀回到起始位置,继续注射壳层材料,将流道中的芯层材料推入注塑件中并封模∽】。
图1-1单流道成型技术㈣lFig.1.1Singlechanneltechnique对于这种成型技术,生产者可以通过调节注射工艺参数如注射速度、物料熔融温度等而获得具有不同壳层厚度的注塑件。
然而,在壳芯层熔体通过熔料切换阀进行切换时,模型内压力下降【4】(如图1-4a),壳层熔体料流前缘出现短暂的滞流现象,以致夹芯注塑件表面存在暗纹或晕纹等缺陷。
B.Mono夹芯注射成型FerromatikMilakron利用顺序注射成型工艺提出Mono夹芯注射成型(MonoSandwichTechnique)技术【sl'这种成型技术与单流道成型有所相似。
其具体工艺过程如下:首先,壳层物料经辅助的挤出设备熔融并通过一个特殊的热流道进入芯层物料塑化及挤出注射料筒的螺杆前缘(如图1-2a)。
在壳层料流的挤压作夹芯注射成型过程的计算机可视化模拟分析用下,主注射机的螺杆后移(如图1-2b),而壳层熔体的送入量则由行程信号来确定。
当堆积在螺杆前缘的壳层熔体达到某一行程点之后,控制系统则从控制辅助挤出机塑化转换到控制主塑化螵筒中的芯层材料的塑化。
反应注射成型过程的计算机模拟

反应注射成型过程的计算机模拟’
・99・4.2关于结果的讨论
(1)充模时间的模拟结果给出了观察RIM充填过程的最佳方式。
可据此判断浇注口位置是否合理,以及可能发生充填不足的地方,为合理设计模具提供了依据。
模拟结果显示材料充填情况良好,说明模具结构是合理的。
(2)对剪切应力分布的模拟有助于分析制品应力集中的位置,判断最大应力是否超过材料许用值。
据此可分析模具及制品结构设计的合理性。
模拟结果未发现有超过材料许用应力的现象。
(3)分析RIM过程中的压力分布状况,可了解锁模及飞边的情况,以及材料充填情况。
图示分析结果表明
圈6几个t要的计算机分析模拟结果
反应注射成型过程的计算机模拟
作者:冯小军, 李爱平, 陈剑松
作者单位:冯小军,陈剑松(深圳职业技术学院(深圳)), 李爱平(同济大学机械学院(上海))本文链接:/Conference_5104306.aspx。
粉末注射成形过程计算机数值模拟

文章编号:1004-132Ⅹ(2002)14-1257-04粉末注射成形过程计算机数值模拟郑洲顺 副教授郑洲顺 曲选辉 韩旭里 敖 晖 摘要:分析了粉末注射成形过程计算机数值模拟的意义、研究现状、所取得的成果及存在的问题,提出了将分形和混沌理论引入粉末注射成形过程的研究,建立颗粒模型、两相流模型,采用多重网格等新的数值方法进行过程模拟来解决这些问题的设想。
关键词:粉末注射成形;计算机模拟;分形混沌;颗粒模型;两相流模型中图分类号:TF124.39 文献标识码:A 收稿日期:2001—11—27基金项目:国家重点基础研究发展规划资助项目(G 2000067203);国家杰出青年科学基金资助项目(50025412) 粉末注射成形(powder injection molding ,PIM )是传统粉末冶金技术与现代塑料注射成形技术相结合而产生的一门金属和陶瓷零部件近净形成形新技术。
由于其在制作几何形状复杂、组织结构均匀、高性能的近净形产品方面具有独特的技术和经济优势,被誉为当今最热门的零部件成形技术[1]。
该技术所能选用的材料体系十分广泛,其应用领域涉及航空航天、汽车、电子、军械、医疗、日用品及机械等行业。
PIM 充满型腔的过程是一个非稳定的、非等温的两相流动过程,是一个影响因素繁多的非线性动力学系统。
虽然实验研究能揭示一些基本规律并可获得一些有用的信息,但耗时费钱,且有些参数本身是无法用实验手段获得的。
由于实验过程中随机因素的影响,实验研究很难有效分析成形坯缺陷形成的主要原因,也难以实现注射工艺参数的优化组合和控制成形坯缺陷的产生。
随着计算机技术和计算科学的发展,近年来,将计算机模拟技术应用于PIM 越来越受到人们的重视,并已取得了一些成就。
1 研究现状1.1 塑料注射成形与PIM 过程计算机模拟的关系由于PIM 是一种源于塑料注射成形的新型冶金技术,国际上目前对PIM 过程的研究几乎都是沿用塑料注射成形过程的研究方法,即基于连续介质模型,不考虑喂料在流动过程中的内部结构的变化及模壁冷凝层的影响,使之成为一个相对简单的非线性动力学系统。
工厂注塑模编程实训报告

一、实训背景随着我国制造业的快速发展,注塑模具行业在汽车、家电、电子等领域扮演着越来越重要的角色。
注塑模编程作为注塑模具设计与制造的关键环节,对提高生产效率、保证产品质量具有重要意义。
为了提高学生对注塑模编程的实际操作能力,本次实训旨在让学生深入了解注塑模编程的基本原理、操作方法和技巧,并通过实际操作,提升学生的综合素质。
二、实训目的1. 理解注塑模编程的基本概念和原理。
2. 掌握注塑模编程软件的使用方法。
3. 能够根据实际需求进行注塑模编程。
4. 提高动手操作能力和解决问题的能力。
三、实训内容1. 注塑模编程基本概念2. 注塑模编程软件介绍3. 注塑模编程基本操作4. 注塑模编程实例分析5. 注塑模编程综合实训四、实训过程1. 注塑模编程基本概念实训开始,首先由指导老师讲解了注塑模编程的基本概念,包括注塑模的定义、作用、分类等。
通过讲解,使学生了解了注塑模编程在注塑模具设计制造中的重要性。
2. 注塑模编程软件介绍接下来,指导老师介绍了常用的注塑模编程软件,如Moldex3D、Pro/ENGINEER等。
详细讲解了软件的界面布局、功能模块和操作方法,使学生对软件有了初步的认识。
3. 注塑模编程基本操作在掌握了软件的基本操作后,学生开始进行注塑模编程的基本操作训练。
包括创建模型、设置参数、生成模具结构、进行修模等。
通过实际操作,学生逐步掌握了注塑模编程的基本技巧。
4. 注塑模编程实例分析为了使学生更好地理解注塑模编程的应用,指导老师选取了典型的注塑模编程实例进行分析。
通过实例讲解,使学生了解了注塑模编程在实际生产中的应用,提高了学生的实际操作能力。
5. 注塑模编程综合实训在完成基本操作和实例分析后,学生进行了注塑模编程综合实训。
要求学生根据给定的模具设计图纸,利用所学知识进行编程,完成整个注塑模的设计过程。
在实训过程中,学生遇到了各种问题,通过查阅资料、讨论和请教老师,最终解决了这些问题,完成了实训任务。
成型CAE实验报告完整版

成型CAE实验报告完整版一、实验目的本次成型 CAE 实验的主要目的是通过模拟分析来研究材料在成型过程中的行为和性能,以便优化成型工艺参数,提高产品质量,降低生产成本,并缩短产品开发周期。
二、实验原理成型 CAE(Computer Aided Engineering,计算机辅助工程)是利用计算机软件对成型过程进行数值模拟和分析的技术。
其基本原理是基于材料力学、流体力学、传热学等相关理论,通过建立数学模型和有限元分析方法,对成型过程中的应力、应变、温度、流速等物理量进行计算和预测。
在成型 CAE 中,通常需要输入材料的性能参数(如弹性模量、屈服强度、热导率等)、成型工艺参数(如模具温度、注射速度、保压时间等)以及模具结构等信息。
软件会根据这些输入条件,自动生成网格模型,并进行求解计算,最终输出成型过程中的各种结果数据和图形。
三、实验设备与材料(一)实验设备1、计算机:配置较高的工作站或服务器,用于运行成型 CAE 软件。
2、成型 CAE 软件:选用了市场上较为成熟和广泛应用的_____软件,版本为_____。
(二)实验材料1、选用了_____材料,其主要性能参数如下:密度:_____弹性模量:_____屈服强度:_____热导率:_____四、实验步骤1、建立几何模型使用三维建模软件(如_____)创建成型产品的几何模型,并将其导入到成型 CAE 软件中。
2、划分网格在成型 CAE 软件中,对几何模型进行网格划分。
选择合适的网格类型(如四面体网格、六面体网格等)和网格尺寸,以保证计算精度和效率。
3、定义材料属性根据实验材料的性能参数,在成型 CAE 软件中定义材料的力学、热学等属性。
4、设置成型工艺参数根据实际的成型工艺条件,设置模具温度、注射速度、保压时间、冷却时间等工艺参数。
5、边界条件和加载确定模型的边界条件,如模具的固定约束、流体的入口和出口等,并施加相应的载荷。
6、求解计算运行成型 CAE 软件进行求解计算,等待计算完成。
微结构塑件注射成型模拟与试验研究的开题报告

微结构塑件注射成型模拟与试验研究的开题报告一、选题背景微结构塑件在现代工业领域中得到了广泛应用,塑件的结构及尺寸关系着整个设备的性能和稳定性。
具有微细结构的塑件注射成型过程中,由于其尺寸和结构的特殊性,可能会出现不同于普通塑件的问题。
因此,对于微结构塑件的注射成型过程研究具有重要的实际意义。
本课题旨在通过模拟及试验研究微结构塑件的注射成型过程,为实际生产提供技术支持。
二、研究内容本课题的研究内容主要包括以下方面:1. 构建微结构塑件的三维模型,并进行仿真模拟分析。
通过建立微结构塑件的三维模型,进行流动分析、温度分析、应力分析等仿真模拟计算,探究不同结构参数对注射成型的影响。
2. 设计注射成型实验,对模拟结果进行验证。
设计微结构塑件注射成型实验,采集成型过程中的数据,对模拟结果进行验证,并对注射成型过程中的问题进行分析和改进。
3. 探究优化微结构塑件注射成型的方法。
通过分析实验数据和模拟计算结果,探究优化微结构塑件注射成型的方法,提高微结构塑件注射成型的质量和效率。
三、研究方法本课题采用模拟计算和实验研究相结合的方法,具体步骤如下:1. 构建微结构塑件的三维模型。
采用计算机辅助设计软件,根据实际生产需要,构建微结构塑件的三维模型,并进行仿真模拟分析。
2. 进行流动分析、温度分析和应力分析等仿真模拟计算。
运用有限元仿真软件,进行流动分析、温度分析和应力分析等仿真模拟计算,提出合理的注射成型参数,为实验提供参考。
3. 设计注射成型实验,并采集实验数据。
依据模拟计算结果,设计微结构塑件注射成型实验,采集成型过程中的数据,并对结果进行分析和统计。
4. 对模拟结果进行验证,并进行改进。
将模拟计算结果与实验数据进行比对,验证模拟计算的准确性及可靠性,根据实验结果进行改进和优化。
四、预期成果1. 得出微结构塑件注射成型的最佳工艺参数方案,提高微结构塑件注射成型的质量和效率。
2. 研究微结构塑件注射成型中遇到的问题,提出相应的解决方案。
实验一、注塑机注射成型实验

实验一、注塑机注射成型实验实验一注射机注射成型实验一、实验目的1.了解塑料模具与主射机的关系;2.了解模具的安装及其注射机的主要结构和功能;3.了解注射机的主要功能及其成形过程。
二、实验内容1. 模具的安装演示;2. 注射机的主要结构和功能介绍;3. 注射成型演示;4. 注射参数对注射成型的影响分析三、实验设备1.磨具一套2.塑料原料四、实验原理注射机是生产热塑性塑料制件的主要设备,近年来在成型热固性塑料塑件中也得到应用。
按其外形注射机可分为立式、卧式和角式三种,应用较多的是卧式注射机,如图2-1所示。
各种注射机尽管外形不同,但基本上都是由合模锁模系统与注射系统组成:在工作时,模具安装在移动模板及固定模板上,由合模系统合模并将模具锁紧,注射系统将塑料原料送到料筒中加热到塑化温度,将熔融的塑料注入模具,注射机设有电加热和水冷却系统以调节模具温度。
塑料在模具中成型后冷却到一定温度时开模,并由推出机构将塑件推出。
较先进的注射机用计算机控制,实现自动化操作。
下面以卧式注时机为例介绍。
卧式注射机是指注射系统与合模锁模系统的轴线都呈水平布置的注射机。
这类注射机重心低,稳定,操作维修方便,塑件推出后可自行下落,便于实现自动化生产、注射系统有柱塞式和螺杆式购种结构,适合加工大、中型塑件。
这种注射机的主要缺点是模具安装较困难。
常用的卧式注射机型号有:XS—ZY—30、XS—ZY-60、XS —ZY—125、XS—ZY—500、XS—ZY—1000等,其中XS——塑料成型机,Z——注射机,Y——螺杆式,30、125等数字——注射机的最大注射量。
图2-1 卧式注射机五、实验步骤1、了解注射机各部分的结构、功能;2、结合注射机的有关工艺参数校核理论,了解注射机的工艺参数;3、将模具安装到注射机上;并加料以及接通进水通道;4、开启注射机,准备注射成型;5、演示注射过程;6、结合注射机的有关工艺参数校核理论和注射机的工艺参数,分析注射成型后注射件的结构特点;7、更改部分工艺参数,对比分析注射成型后注射件的结构特点;8、实验结束,拆卸塑料模具,关闭注射机,清理实验现场。
金属粉末动态注射成型充模过程模拟及实验研究的开题报告

金属粉末动态注射成型充模过程模拟及实验研究的开题报告一、研究背景与意义金属粉末动态注射成型充模过程是一种先进的金属粉末成型技术,能够实现三维复杂金属零件的快速成型,具有精度高、制造周期短、废品率低等优点,在汽车、航空航天、电子、医疗等领域有广泛的应用。
然而,该技术的成型过程中受到多种因素的影响,如注入速率、粉末尺寸、模具温度等,因此需要进行模拟和实验研究,以提高其成型质量和稳定性。
二、研究内容和目标本研究旨在通过数值模拟和实验研究,探究金属粉末动态注射成型充模过程的影响因素和工艺参数对成型质量的影响,以期达到以下目标:1. 建立金属粉末动态注射成型充模过程数值模拟模型,分析注入速率、粉末尺寸、模具温度等参数对成型质量的影响。
2. 利用激光粒度分析仪和金相显微镜等实验手段,探究金属粉末尺寸、流变应力等参数对成型质量的影响。
3. 基于数值模拟和实验研究结果,制定优化的金属粉末动态注射成型充模工艺参数,提高成型质量和稳定性。
三、研究方法和技术路线本研究主要采用数值模拟与实验相结合的方法,具体技术路线如下:1. 确定研究对象和材料。
选择常用的金属粉末和典型的充模工艺参数,如注入速率、粉末尺寸、模具温度等。
2. 建立金属粉末动态注射成型充模过程数值模拟模型。
采用计算流体力学(CFD)软件,建立三维模型,利用动网格技术模拟金属粉末的充模过程,得到金属粉末的流场、温度场和密度分布等信息。
3. 实验研究金属粉末动态注射成型充模过程的影响因素和工艺参数对成型质量的影响。
采用激光粒度分析仪和金相显微镜等实验手段,分析金属粉末尺寸、流变应力等参数对成型质量的影响。
4. 基于数值模拟和实验研究结果,制定优化的金属粉末动态注射成型充模工艺参数,提高成型质量和稳定性。
四、研究进度和时间安排目前,已完成研究对象和材料的确定,并完成了金属粉末动态注射成型充模过程数值模拟模型的建立。
下一步,将进行实验研究金属粉末动态注射成型充模过程的影响因素和工艺参数对成型质量的影响,预计需要 2 个月的时间。
仿真注塑成型机实训报告

一、实训背景注塑成型机是塑料制品生产中常用的设备,其工艺流程复杂,涉及多个环节。
为了提高注塑成型机的操作技能和工艺水平,我们选择了仿真注塑成型机进行实训。
通过仿真实验,可以让学生在模拟真实生产环境下,熟悉注塑成型机的操作流程,掌握注塑工艺参数的调整方法,提高生产效率和产品质量。
二、实训目的1. 熟悉注塑成型机的结构和工作原理;2. 掌握注塑成型机的操作方法和工艺参数的调整技巧;3. 提高学生在实际生产中解决生产问题的能力;4. 培养学生的团队协作和创新能力。
三、实训内容1. 注塑成型机的基本结构及工作原理注塑成型机主要由注塑部件、合模部件、液压系统、电气控制系统、加热系统、冷却系统、机械手等组成。
注塑成型机的工作原理是将塑料颗粒加热熔化,然后通过注射系统将熔融塑料注入模具腔内,冷却固化后得到所需的塑料制品。
2. 注塑成型机的操作流程(1)开机前准备:检查设备各部件是否正常,加注润滑油,调整模具等;(2)设定工艺参数:根据塑料种类、模具设计等因素设定注射压力、注射速度、保压压力、保压时间、冷却时间等;(3)开机:启动注塑成型机,进行试模;(4)生产:调整工艺参数,进行批量生产;(5)关机:生产完成后,关闭注塑成型机,清理模具和设备。
3. 注塑成型机工艺参数的调整(1)注射压力:注射压力的大小直接影响塑料制品的质量和成型速度。
过高或过低的注射压力都会导致产品缺陷;(2)注射速度:注射速度的控制对塑料制品的质量和成型速度有重要影响。
过快或过慢的注射速度都会导致产品缺陷;(3)保压压力:保压压力是保证塑料制品密实度的重要参数。
过高或过低的保压压力都会导致产品缺陷;(4)保压时间:保压时间的长短直接影响塑料制品的密实度和尺寸精度;(5)冷却时间:冷却时间的长短影响塑料制品的成型速度和尺寸精度。
4. 注塑成型机故障分析与排除(1)设备故障:检查设备各部件是否正常,如发现异常,及时报修;(2)模具故障:检查模具是否存在磨损、变形等问题,必要时进行更换或修复;(3)塑料原料问题:检查塑料原料的质量,如发现质量问题,及时更换原料。
注射成型实验报告

注射成型实验报告实验目的,通过注射成型实验,探究不同注射参数对产品质量的影响,为生产工艺优化提供依据。
实验材料,注射成型机、注射模具、塑料颗粒、注射成型工艺参数表。
实验步骤:1. 准备工作,将所需的塑料颗粒加入注射成型机的料斗中,并根据实验方案调整好注射成型工艺参数。
2. 开机预热,启动注射成型机,进行预热操作,使其达到设定的注射温度。
3. 注射成型,根据实验方案设定好注射速度、压力和时间等参数,进行注射成型操作,得到成型产品。
4. 产品质量检验,取出成型产品,进行外观质量、尺寸精度、物理性能等方面的检验,记录实验数据。
实验结果分析:通过对不同注射参数下得到的产品进行对比分析,得出以下结论:1. 注射速度对产品外观质量有较大影响,过高或过低的注射速度都会导致产品表面出现瑕疵,适当调整注射速度可以得到更加完美的成型产品。
2. 注射压力对产品尺寸精度影响较大,适当增加注射压力可以提高产品的尺寸精度,但过高的压力也会导致产品变形,需要进行合理调节。
3. 注射时间对产品物理性能有一定影响,适当延长注射时间可以提高产品的密实性和强度,但过长的时间也会增加生产周期,需要在效率和质量之间进行权衡。
实验结论:通过注射成型实验,我们得出了优化注射参数的结论,即在保证产品质量的前提下,调整注射速度、压力和时间等参数,可以得到更加理想的成型产品。
在实际生产中,需要根据具体产品的要求和注射材料的特性,进行合理的工艺参数调整,以达到最佳的生产效果。
实验总结:注射成型实验是一项重要的工艺优化手段,通过对注射参数的调整和优化,可以提高产品质量,降低生产成本,提高生产效率。
在今后的工作中,我们将进一步深入研究注射成型工艺,不断优化改进,为企业的生产提供更加可靠的技术支持。
以上就是本次注射成型实验的报告内容,希望能为相关工艺优化提供一定的参考价值。
LCM工艺模拟实验报告

树脂传递模塑(RTM)工艺模拟/验证实验报告1.实验目的1.学会使用RTM工艺模拟软件;2.了解注射口即注射方式、溢料口的位置对流动状态与注射时间的影响;3.了解树脂粘度的变化对注射时间的影响;4.了解注射压力的变化对注射时间的影响;5.了解渗透率的变化对注射时间的影响;6.了解树脂注射过程中压力场的分布。
7.进行LCM实验验证,并对实验结果进行分析讨论。
2.实验原理2.1 RTM工艺技术定义与原理RTM(ResinTransferMolding)工艺技术是目前低成本树脂基复合材料技术发展的两大主要方向之一,也是目前先进复合材料技术的一个主要研究热点。
RTM又称树脂传递模塑,是指低粘度树脂在闭合模具中流动、浸润增强材料并固化成型的一种技术,属于复合材料的液体成型(LCM)和结构液体成型技术(SLM)范畴。
该种工艺基本的成型原理为首先在模腔中铺放好按性能和结构要求设计好的增强材料预成型体,采用注射设备将专用树脂体系注入闭合模腔或加热熔化模腔内的树脂膜,模具具有周边密封和紧固与由CAD辅助设计的注射与排气系统,以保证树脂流动顺畅并排除模腔中的全部气体和彻底浸润纤维,并且模具具有加热系统可进行加热固化而成型复合材料。
RTM制品具有强度与性能可靠性高、成型工艺简单、生产效率高、外表光滑、环保性能好等优点。
但是,由于RTM工艺过程在闭合模腔内完成,有很多影响成型和产品性能的工艺参数:注射压力/流动速率、树脂豁度、纤维渗透率、模具和树脂温度、构件几何形状、材料属性、注射口和溢料口形状、数目、位置与其大小等。
工艺参数之间组合方式很多,使得RTM 工艺的优化非常复杂。
如果通过传统的试验方法来优化工艺参数,既耗时工艺成本又高。
随着RTM制件在航空航天、汽车工业、机械制造、船舶、建筑等领域的应用不断增加,进一步降低RTM工艺的成本成为一个亟待解决的课题,应用计算机技术对RTM工艺进行模拟仿真是有效的解决途径。
通过计算机模拟仿真技术,可以得到对整个RTM工艺过程有指导意义的数据,有利于合理设计模具、优化工艺参数,能起到很好的辅助设计和指导作用。
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实验报告
课程名称:注射成型过程计算机模拟技术姓名:
班级:
学号:
学院:机电工程学院
指导老师:
日期: 2018 年 5 月
实验一注射过程流动(Flow)分析实验
【实验目的】
●掌握MoldFlow软件的网格划分、网格诊断、网格修复等前处理操作技术;
●了解塑料材料在模具内流动中注射工艺参数对注射制品缺陷的影响,预测注射成型制品的缺陷,控
制塑料材料在模具中的流动方式,掌握保压工艺曲线的优化方法,改善成型制品的缺陷,提高一次试模的成功率。
【实验原理】
塑料在不同形状的模具流道和模具型腔中流动时,由于塑料本身特有的粘滞特性,塑料熔体内部具有粘滞力,管壁存在摩擦力,塑料熔体沿管道流动和在模具型腔中流动时会引起压力降和流速的变化,模具流道和模具型腔本身截面形状和尺寸的变化,也会引起流体压力、流速分布和流量的变化,将对塑料制品的性能产生重要的影响。
研究不同塑料材料的流动特性,涉及到流体力学、材料流变学、计算数学等知识,通过对塑料熔体在流动过程中建立相应的控制方程,根据对应的边界条件,对塑料熔体流动过程中的速度场、温度场以及剪切应力、剪切速率、体积流量、粘度等参数变化进行求解,从而预测注射成型制品的缺陷,改变注射工艺参数,改善成型制品的缺陷,提高一次试模的成功率。
Moldflow软件中MPI/Flow模块能够对注塑成型工艺过程提供全面的解决方案,主要体现在以下几个方面:
(1) 制品能否充满,特别是对于大型制品;
(2) 最佳的浇口位置与数量、类型;
(3) 流道系统的优化设计。
通过流动分析,帮助模具设计人员设计出压力平衡、温度平衡或者压力、
温度均平衡的流道系统,并最大程度地减少流道部分的体积;
(4) 通过对熔体温度、模具温度、注射时间等主要注塑加工参数对制品工艺性能提出一个目标趋势,
从而帮助注塑成型者确定各个加工参数的正确值并确定其可变化范围,得到更加稳定的成型工艺条件;
(5) 对于制品在预定的标称厚度的条件下,可以对两种以上塑料材料的成型性能进行比较,选择成
本、质量、可加工性较好的设计方案;
(6)通过填充过程的分析,进一步进行保压分析,根据保压分析的结果,检查制品出现的缺陷,包括熔接线长短、气穴大小与位置、是否短射、体积收缩的均匀性,优化出合适的保压工艺参数,改善成型制品的缺陷。
【实验内容】
1.建模
在SolidWorks2013中建模,通过STEP文件格式读入MPI,并选注射口位置,制件模型如图1所示。
图1
2.工艺条件
根据所选材料聚丙烯(PP)的工艺要求,工艺参数为:熔体温度265o C,型腔温度58o C,注射时间为1.5s。
如图2所示
图2
3.模拟结果
(1)填充过程
填充过程的模拟可得到填充时间、填充压力、熔体前沿的温度、熔体温度在制件厚度方向的分布、熔体的流动速度、分子趋向、剪切速率及剪切应力、气穴及熔接痕位置等,并直观地显示在计算机屏幕上,从而帮助工艺人员找到产生缺陷的原因,图3是填充过程模拟得到的部分结果。
(a) 填充过程中的压力分布(b) 填充过程中熔体前沿温度分布
(c) 填充过程中熔体温度分布(d) 顶出时的提及收缩率
图3 填充过程模拟得到的结果
4.注射口的优化:
(1)由单一的注射口改为2个注射口如图4所示:
图4
此时的两个注射口较为对称,再对图 4进行分析得出其压力分布图5,用图5与图3-a作比较发现压力明显分布更加均匀。
图5
但是如图6同时导致中间位置产生了更多的气孔,还是可能因为压力高,注射速度快。
图6
(2)由单一的注射口改为3个注射口如图7所示:
图7
再次对压力进行分析发现,压力分布更均匀,切压力更低,关键部位的气穴大幅度减少,试零件的寿命大大增加。
填充过程中的压力分布气穴分布
【结论】
在modflow中,改变在注射口的位置和数量可以直接影响产品的质量,所以合理的选择注射口的数量和位置是十分关键的。
而根据每个零件制定更合理的注射口,需要多次的模拟和大量的经验积累;另外注射时间,注射压力,保压条件都会直接影响最后的质量,所以在用modflow大量的模拟后,会得到更完善的工艺。
实验二塑料制品的翘曲分析实验
【实验目的】
●熟练掌握Moldflow软件的使用;
●使用Moldflow软件对模具制件发生翘曲的原因进行分析,采取改变工艺参数的方法,改善制件的翘
曲变形。
【实验原理】
翘曲变形是指注塑件的形状在制品脱模后偏离了模具型腔的形状,或稍后一段时间内产生旋转或扭曲现象,典型表现为制品平坦部分有起伏,直边朝里或朝外弯曲或扭曲,是塑件最常见的质量缺陷。
翘曲变形不仅影响产品装配和使用性能,而且影响产品外观质量,所以翘曲变形程度已成为评定产品质量的重要指标之一。
制品的翘曲变形根据制品是否失稳分为稳定翘曲和
非稳定翘曲变形两种形式,如图8所示。
1)稳定翘曲(图8a):翘曲变形与收缩应变成正比。
2)非稳定翘曲(图8b):翘曲变形是由于制品弯曲
而产生的。
在这种情况下,收缩应变表现为平面应变,
由于平面应变过大导致制品失稳而弯曲。
一般,这种翘
曲变形很大。
(a) 稳定翘曲(b) 非稳定翘曲
图8 翘曲种类在注塑过程中,翘曲是由于制品收缩率不均匀而产生的,收缩率不均匀表现在以下几方面:
1)制品不同部位的收缩率不一样;
2)沿制品厚度方向收缩率不同;
3)与分子取向平行和垂直方向的收缩率不同。
翘曲的发生主要与产品结构、模具设计以及成型工艺三方面因素有关,研究不同塑料材料的流动特性和冷却特性,涉及到流体力学、材料流变学、传热学等知识。
据结果分析,翘曲产生的原因可以归结为以下三点:
1)冷却不均匀;
2)收缩不均匀;
3)分子取向不一致。
在注塑过程中,每个注塑周期都包含有充填、保压、和冷却三个阶段,在充填和保压阶段中,塑料熔体经历了大的变形,同时有轻微的冷却,冷却时间的长短是决定模具生产率的重要参数,冷却不均匀很容易引起翘曲变形和制品内部的残余应力,根据传热原理确定最佳冷却时间,对冷却系统进行优化设计,对翘曲变形的减少具有重要意义。
热胀冷缩是材料的热力学特性,由于材料本身的性能和水分含量的变化,材料的熔化和着色剂混合不均匀;注射工艺条件的变化,如保压不一致,模温和熔化温度变化;另外,注塑机控制器的不稳定等因素都会造成收缩的不均匀,根据材料的流变特性和收缩特性,优化保压工艺参数,从而达到减少翘曲变形的目的。
分子取向会导致平行流动方向和垂直流动方向的收缩不一致,从而产生翘曲。
特别是对纤维增强的塑料制品,取向效应是导致制品翘曲的主要原因之一,通常,不含充填物的材料在平行于流动方向的收缩大于垂直于流动方向的收缩,而含充填物的材料收缩情况正好相反。
可以通过改变浇口位置及形状、更改制件的壁厚等措施来减少翘曲变形。
【实验步骤】
1 分析流程的确定
CFW在进行冷却分析时假设熔体的前沿温度不变,而FCFW在进行流动分析时假设模壁温度不变。
对于翘曲分析,假设熔体的前沿温度不变计算的结果更精确,所以,最好选择Cool - Flow – Warp分析
流程如图。
2 FUSION模型分析步骤
对于FUSION网格模型,MPI/W ARP还不能进行弯曲分析,选择Cool - Flow - Warp分析流程后,在设置工艺参数(菜单命令Analysis下的Process Settings命令)的第三步,选取Isolate cause of warpage 如图
选项,该选项的作用是判断产生翘曲变形的主要原因。
如果网格数量大于50000个,选取Use iterative solver选项,可显著减少计算时间,因为本次的单元数
为,所以没有必要。
有一FUSION模型如图1所示,采用四条冷却水道。
图1 FUSION模型
设计要求是:侧面的边变形小于0.5mm。
分析结果如图2所示。
图2 FUSION模型分析结果
首先该制品的变形能达到设计要求,其中对于变形部分比较大的地方是左右两边。
而产生翘曲变形的主要原因是收缩不均匀,因为收缩不均匀产生的翘曲变形达到了0.3875mm,而所有变形为0.3837,所以,对于这个制品,如果想进一步优化减少翘曲变形,首先应考虑优化冷却水道的布置。
改进后如下:
分析后得:
3 MIDPLANE模型分析步骤
对于Midplane网格模型,在工艺参数设置第三步,有四种翘曲分析模型可供选择,选择设计要求托盘底部四个角必须在同一平面,且底部向上翘曲小于0.5mm。
图11 MIDPLANE模型
分析步骤如下:
1)选择分析流程
2)设置工艺参数,在第三步,选择
如果对塑料制品的翘曲变形非常严格,进行翘曲分析时,采用MIDPLANE网格模型,分析结果更精确。
虽然此次变形程度小于0.5,所以再常识进行一次关于注射口的优化。
4 翘曲变形的改善
把注射位置改为如图所示两个:
其他参数不变,再次分析:
四个角的变形程度任然变化不大,且因为1·距离变形较大的角很近就有水管道,所以产生变形主要因为收缩不均匀,故提出解决方案如下:
1优化保压参数,把单一压力保压改为分段保压效果明显。
2尽量使制品壁厚均匀,适当增大此处壁厚,缩小圆角,这与前面改善分子取向不均匀的措施矛盾,所以需要具体情况具体分析。