高铁接触网塑料管帽成型工艺与模具设计研究

摘要

塑料管帽是接触网腕臂系统的主要组成部件，安装于腕臂端部，起到保护腕臂不被腐蚀的重要作用。新型的轻量化腕臂需要新型的管帽产品与之匹配，开展管帽成型工艺与模具设计研究，对提高管帽产品质量，进而保护腕臂系统有着重要意义。本文以新型塑料管帽为研究对象，采用仿真与实验相结合的方法，基于注塑模流分析软件Moldflow，开展了新型塑料管帽的成型工艺与模具设计研究。
　　本文的主要研究内容和结论如下:
　　(1)依据产品图纸，采用SolidWorks软件建立了新型管帽塑件的三维模型，并考虑其结构特征，构建了塑料管帽模流分析的仿真模型。
　　(2)基于管帽塑件注塑工艺方案的模流分析，设计出了合理的浇注系统和冷却系统方案。管帽塑件充型合理、散热均匀、冷却时短、生产效率高。
　　(3)通过虚拟正交试验并基于注塑模拟技术，应用Moldflow软件对试验方案进行注塑模流仿真分析，优选了注塑工艺参数，并针对显著影响产品质量的熔体温度和保压压力等工艺参数进行了深入分析，确定了最终的工艺方案。
　　(4)依据塑料管帽的模拟分析结果，应用SolidWorks软件完成了塑料管帽模具的结构设计，并针对模具的各组成零件制定了相应的加工工艺，完成了管帽模具的制造加工。
　　(5)利用优选的注塑工艺参数，完成了新型塑料管帽的样品试制，样品的尺寸检测结果表明，样品的尺寸满足图纸要求，与腕臂型材装配良好。
　　本文所采用的研究方法对开展塑料件成型工艺研究与塑料模具开发具有一定的指导意义，所取得的成果具有重要的工程应用价值。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 选题背景

1．2 注塑成型概述

1．2．1 注塑成型工艺过程

1．2．2 注塑模具简介

1．3 国内外注塑模拟技术简介

1．3．1 国内外注塑模拟技术的发展现状

1．3．2 注塑模拟技术的理论基础

1．3．3 模拟软件的介绍

1．4 论文研究内容及研究路线

2 接触网管帽注塑模拟建模及初始模拟分析

2．1 塑料管帽产品分析

2．2 模拟分析建模

2．2．1 网格划分

2．2．2 浇注系统设计

2．2．3 冷却系统设计

2．3 材料选择

2．4 初始模拟分析

2．4．1 流动模拟分析

2．4．2 冷却模拟分析

2．4．3 翘曲模拟分析

2．5 冷却系统改进

2．6 本章小结

3 塑料管帽注塑工艺参数优化

3．1 基于虚拟正交试验的工艺参数优化分析

3．1．1 虚拟正交试验概述

3．1．2 虚拟正交试验设计及分析

3．2 熔体温度影响分析

3．3 保压工艺参数优化

3．3．1 模拟结果分析

3．3．2 保压曲线优化

3．4 方案推荐

3．5 本章小结

4 塑料管帽模具设计制造及样品试制

4．1 塑料管帽模具设计

4．1．1 型芯与型腔结构设计

4．1．2 浇注系统及冷却系统设计

4．1．3 顶出机构设计

4．1．4 复位机构设计

4．1．5 合模导向机构的设计

4．1．6 模架及模具装配设计

4．2 塑料管帽模具制造

4．3 样品试制

4．3．1 试验设备介绍

4．3．2 试模准备

4．3．3 试模工艺制定

4．3．4 产品试模及样品检测

4．4 本章小结

5 结论

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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