薄壁塑件在注塑成型中质量控制的研究

摘要

近年来，随着节约能源与绿色环保概念的不断提出，塑料产品越来越向“轻、薄”方向发展。相对于传统注塑成型，因为薄壁件随着壁厚的减薄，聚合物熔体在型腔中的冷却速度加剧，在很短的时间内就会固化，使得成型过程变得复杂，成型难度加大，常规的注塑成型工艺条件无法应用在薄壁塑件中，且由于薄壁注塑成型是一门新兴技术，理论体系尚未成熟，缺乏系统研究。本文基于该背景，提出了对薄壁塑件注塑成型质量控制的研究课题。
　　 对薄壁塑件质量影响的主要因素有模具结构、浇注系统、冷却系统和工艺参数等。为了确定这些参数对薄壁塑件质量的影响，本文以绘图板为实例，基于CAE技术为基础，分别对浇注系统、冷却系统和工艺参数进行模拟分析。
　　 本文首先分析浇注系统的冷、热两种流道，在冷却系统和工艺参数变化的情况下对绘图板成型进行模拟，然后对缩痕指数、收缩率和翘曲变形量采用映射函数和加权法进行综合评判。结果表明，热流道比冷流道更适合薄壁件注塑成型。
　　 由于注塑成型涉及的工艺参数很多，且根据材料的不同，各工艺参数对其影响程度也不同。本文基于CAE技术和试验方法，建立薄壁塑件工艺参数优化设计模型，并以绘图板为例，对工艺参数和冷却方式进行优化设计，得出最佳的工艺参数组合方式。
　　 根据流道的确定和工艺参数的优化，设计绘图板模具，加工，试模验证在薄壁塑件中热流道的可取性和工艺参数优化设计方法。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 研究的背景

1.2 薄壁塑件在注射过程中产生的缺陷

1.3 薄壁塑件缺陷国内外解决方法研究现状

1.4 本文研究目的与内容

1.4.1 研究目的

1.4.2 研究内容

1.5 本章小结

第2章 注塑成型CAE技术原理

2.1 MOLDFLOW功能介绍

2.2 有限元理论

2.2.1 有限元法基本思想

2.2.2 有限元基本原理

2.3 薄壁件翘曲分析与研究方法

2.4 正交试验法

2.5 本章小结

第3章 浇注系统对薄壁塑件质量控制的研究

3.1 热流道技术

3.1.1 热流道的组成...

3.1.2 热流道系统的成本分析

3.2 绘图板浇注系统设计

3.2.1 绘图板几何模型的建立

3.2.2 绘图板普通浇注系统

3.2.3 绘图板热流道系统设计

3.3 绘图板浇注系统CAE分析及结果

3.3.1 绘图板有限元模型的建立

3.3.2 绘图板模拟分析方案建立

3.3.3 绘图板浇注系统CAE分析及结果

3.4 结论

3.5 本章小结

第四章 工艺参数在薄壁塑件质量控制中的研究案例

4.1 绘图板正交试验方案建立

4.1.1 工艺参数确定

4.1.2 正交方案的设计

4.2 绘图板注塑成型CAE模拟及分析

4.2.1 绘图板CAE模拟及结果

4.2.2 绘图板数据处理

4.2.3 注塑成型工艺参数分析

4.3 工艺参数优化

4.4 本章小结

第5章 薄壁塑件实例模具优化设计

5.1 绘图板模具设计

5.1.1 绘图板模具设计要点

5.1.2 模具工作过程

5.3 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 今后工作展望

参考文献

致 谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果