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注塑工艺参数对制品温度和流动影响的研究及仿真分析

作　者: 朱建
导　师: 王传洋
学　校: 苏州大学
专　业: 机械电子工程
关键词: Mldflow Plastic Insight 注塑成型正交试验玻璃纤维
分类号: TQ320.662
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

注塑成型制品的质量是近年来注塑成型研究的重点和难点,注塑成型制品质量控制方面的困难不仅来源于注塑模具的工艺设计、注塑过程的参数设计和注塑材料的选择,还来源于对制品质量与各种影响因素之间的关系的准确判断。研究工艺参数对制品质量的影响关系,确定工艺变量对制品质量指标的影响程度,是选取控制变量、抽取工艺特性数据及制品质量特性数据、建立工艺参数与制品质量之间的关系模型的前提。传统的注塑工艺大多是根据工人的注塑经验对注塑工艺参数进行设置,根据注塑结果进行调试,这在设计和生产中浪费了大量的时间和金钱,因此塑料成型模拟仿真技术对缩短产品的开发周期、提高塑料制品的质量、降低生产成本具有很重要的意义。本文在大量的实验的基础上,应用MPI(Mldflow Plastic Insight)注塑仿真软件对制品进行仿真模拟,结合控制变量和正交试验两种实验方法,重点研究了注塑过程注塑工艺参数对制品的质量影响,并将两部分结果进行比较。可以运用模拟仿真的方法调试模具,大大缩短了开模和调模的周期。基于正交试验方法研究熔体温度、注塑压力、注塑速度、注塑时间及短玻璃纤维含量对制品质量的影响,筛选重要影响工艺参数。通过控制变量实验设计,研究了各个工艺参数和短玻璃纤维的含量对制品质量的影响的详细信息。本文的主要工作包括:(1)基于注塑正交试验,选取熔体温度、注塑压力、注塑速度、注塑时间、短玻璃纤维含量作为影响注塑过程中熔体流动性的主要工艺参数,每个注塑工艺参数选取5个不同水平值,结合正交试验表L25(55)对5因素5水平的实验,在两个不同模具中选用熔体流动性不同的材料注塑,获得近似最佳工艺组合,作为后续控制变量实验的基准工艺设置。(2)在正交试验的基础上,分别对熔体温度、注塑压力、注塑速度,注塑时间、短玻璃纤维含量等因素进行控制变量实验,通过实际的注塑实验和对制品的测量检验,研究注塑工艺参数和短玻璃纤维含量对制品的质量的影响规律。(3)运用注塑成型模拟软件MPI(Mldflow Plastic Insight),对在不同注塑工艺参数和短玻璃纤维含量下注塑制品温度和填充量的仿真模拟,获得熔体温度、注塑压力、注塑速度,注塑时间和短玻璃纤维含量对注塑制品温度和填充量的影响。(4)研究注塑工艺参数对制件温度和流动性质量的影响规律,对找到最佳注塑参数有重大意义。不但能够提高制件的质量,还能够降低注塑产品的成本和生产周期,大大提高了产品的竞争力。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-21
  1.1 引言  10-11
  1.2 注塑工艺参数设置  11-15
    1.2.1 注塑的工艺过程  12-13
    1.2.2 注塑工艺参数  13-15
  1.3 注塑成型技术研究进展  15-17
  1.4 选题的依据和意义  17-18
  1.5 课题的研究内容及技术路线  18-20
  1.6 本章小结  20-21
第二章熔体充模流动的理论分析  21-30
  2.1 粘性流体力学的基本方程  21-22
  2.2 传统注塑成型中熔体流动行为的数学模型  22-26
    2.2.1 简化与假设  22-23
    2.2.2 熔体流动行为基本方程  23-24
    2.2.3 边界条件及初始条件  24
    2.2.4 粘度模型  24-26
  2.3 粘度模型应用  26-29
  2.4 本章小结  29-30
第三章试验研究  30-51
  3.1 注塑成型的原理和工艺  30-31
  3.2 实验部分  31-36
    3.2.1 试验设备  31-33
    3.2.2 实验材料  33-36
  3.3 实验方案  36-50
    3.3.1 试管注塑实验  36-44
    3.3.2 薄片实验设计  44-47
    3.3.3 流动性分析  47-50
  3.4 本章小结  50-51
第四章基于Moldflow 模拟仿真分析  51-67
  4.1 Moldflow 软件模拟注塑  51-52
  4.2 试管模拟仿真  52-57
    4.2.1 实验材料  52
    4.2.2 实验模型  52-53
    4.2.3 试验方法  53-54
    4.2.4 温度仿真设计  54-57
  4.3 薄片模拟仿真  57-66
    4.3.1 实验材料  57
    4.3.2 实验模型  57-58
    4.3.3 试验方法  58-59
    4.3.4 填充度仿真设计  59-66
  4.4 本章小结  66-67
第五章结论与展望  67-69
  5.1 本文主要结论  67
  5.2 本研究方向的展望  67-69
参考文献  69-74
攻读学位期间本人出版或公开发表的论文  74-75
致谢  75-76

注塑工艺参数对制品温度和流动影响的研究及仿真分析

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