大型透明件拟实环境注射工艺流程仿真

摘要

近年来大型聚合物产品已广泛运用到工业生产的各个领域中，如汽车工业、航空航天等。但是在注塑成型中，大型聚合物产品的成型行为非常复杂，采用传统的方法易产生较大误差，难以满足产品的要求，也不能很好地指导实践。传统的大尺寸透明件是通过对板材的热弯成型生产的，生产的透明件由于经过较多的工序往往造成透明件力学和光学性能下降而且制件的使用寿命被大大缩减。为了改善传统生产工艺的缺陷以及生产透明件的缺点，透明件注塑技术由此开发而来。因此，本文以大型塑料透明件为研究对象，结合CAE仿真技术，实现了大型透明件注塑工艺流程的仿真。
　　利用有限元基本理论将透明件离散化，透明件被均匀分开为10个区域，每一固定时间段内注射其中一个区域。将连续的熔体充填型腔过程离散为每个时间内注入定量的塑料熔体，每个过程充填熔体与模具进行热交换并在下一个阶段时被新注入的熔体推动到下一个区域，用依次非连续的事件再现连续的注射过程。工艺流程仿真首先进行温度场分析，以模具系统和透明件为分析对象，获得分析对象在预热-注射-保压-冷却过程中温度的变化。其次，温度场分析完成后提取模具表面温度场结果做为模具表面温度曲线，并对实验获得的粘度数据进行拟合然后利用Moldflow软件对透明件填充、流动及翘曲行为进行了仿真。最后在Moldflow软件分析结果中提取模具的应力等信息定义到Abaqus中，并在Abaqus中对模具承载状态进行分析。利用以上仿真方法，实现了Moldflow与Abaqus之间的数据交换，并对大型透明件熔体充填行为的数字化描述、模具系统中“塑料透明件-模具表面”之间的热交换效应预测以及“模具预热-注射成型-压缩成型-冷却固化”工艺流程中各个阶段内模具系统中各个部分的承载状态的分析。

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第一章 绪论

1.1 国内外研究现状

1.2 注塑成型过程及工艺条件

1.3 课题来源、研究意义及主要研究内容

第二章注塑成型CAE有限元理论研究

2.1 注塑成型理论基础

2.2注塑CAE技术仿真理论

2.3本章小结

第三章大型整体透明件模具注射工艺热交换过程仿真

3.1 注射成型工艺热交换仿真流程

3.2 分析前处理

3.3 模具系统热交换过程仿真结果

3.4 本章小结

第四章大型整体透明件注射工艺承载状态分析

4.1 模具系统所承受的载荷

4.2 大型透明件注射工艺流程分析

4.3大型透明件模具系统注射工艺承载状态分析

4.4仿真计算过程中出现的奇异点

4.5 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录 攻读学位期间所发表的学术论文目录