基于CAE的薄壁注塑件翘曲变形研究.pdf

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1、第39卷第9期塑料工业2011年9月CHINAPLASTICSINDUSTRY基于CAE的薄壁注塑件翘曲变形研究术田志飞，王波，赵新杰，王震(郑州大学材料科学与工程学院，河南郑州450001)摘要：对于薄壁注塑件，翘曲变形是影响其质量最主要的问题之一。以碎纸机进纸口薄壁件为例，采用Moldflow软件对制品的注塑工艺进行了数值模拟。通过采用正交试验，获得了不同工艺条件下的翘曲变形值，从而寻找出影响翘曲变形的关键因素和最优的工艺参数组合。关键词：薄壁；注塑；翘曲变形；正交试验；CAE中图分类号：TQ320．662文献标识码：A文章编号：1005—5

2、770(2011)09—0039—02ResearchonWarpageofThin。wallInjectionMoldedPartBasedonCAETIANZhi—fei，WANGBo，ZHAOXin-jie，WANGZhen(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China)Abstract：Forthin。wallinjectionmoldedparts，warpagewasoneofthemostimportantfactor

3、safectingthequalityofproducts．Inthispaper，athin。wallplasticpartusedinthekneaderwastakenasanexample；theinjectionmoldingprocessofthepartwassimulatedbyusingMoldflowsoftware．Basedontheorthogonaltest，thewarpagevaluesfordifferentprocessconditionswereobtained．Then，thekeyfactorsinflu

4、encingwarpageandtheoptimalprocessparametercombinationwerefoundout．Keywords：Thin—wall；InjectionMolding；Warpage；OrthogonalTest；CAE翘曲变形是注塑制品成型的主要质量问题之一。40mm×2mm(长×宽×厚)，见图1。塑件一侧表薄壁注塑件由于其自身结构特点，熔体在型腔内流动面包含8个空心圆柱体，外侧有一个突出的块体，形时会形成较大的切应力，加之保压时间短，应力来不状对称性较好。由于该塑件是办公设备的配件，综合及释放，所以脱模后更

5、易产生翘曲变形。考虑成型性和使用要求，材料选用阻燃ABS。本文以碎纸机进纸口薄壁件为例，通过数值模拟2浇注系统设计对其注塑工艺参数进行了正交试验分析，从而为工艺由于制品位于碎纸机的上表面，对光洁度的要求参数的优化提供了科学依据。比较高，因而浇口类型一般选择矩形侧交口或搭接式1塑件分析浇口。考虑到搭接式浇口更容易清理浇口痕迹，故而在浇口类型上选择了矩形搭接式浇Ell3J。浇口的大小由公式(1)和(2)确定：h=nt(1)W-式中，h为浇口厚度，mm；t为制品壁厚，mm；n为材料常数，对ABS取0．75；W为浇口宽度，mm；A为型腔表面积，mm。图1

6、塑件三维模型经计算，浇口厚度为1．5mm，宽度为2．6mm。Fig13Dmodeloftheplasticpart浇口数量的选择上分别考虑了单浇口和双浇口的塑件为碎纸机进纸口薄壁件，尺寸为280mm×设计方案，单个浇1：3设置在制品中部，而双浇E1分别郑州大学创新实验计划资助项目(2010cxsy135)作者简介：王波，男，1982年生，工学博士，讲师，主要从事高分子材料成型加工及模具方面的研究。marineshaw@163．tom塑料T业没置在制品财称的左右两端。两种方案数值模拟的结表2正交试验舰分析表Tab2Visualizedanalysi

7、ssheetofnrthogonaltest果如图2所示，最大翘曲值分别为2．15711111和0．6425Illlll，双浇口的翘曲值小于单浇口。因此，浇注系统采用双浇r_】形式雷譬a一单浇口b一双浇口2小同设计方案的翘曲值Fig2Warpageofdifferentdesignschemes3正交试验注塑成型过程所涉及到的主要_r艺参数包括模具温度、熔体温度、熔体流动速率等J，这些参数对翘曲变形的影响程度是不同的。正交试验作为研究多冈素多水平的一种设计方法，它能根据正交性从全面试验中挑选}}J部分具备“均匀分散，齐整可比”特点的点进行试验，可

8、以有效地比较出各因素对翘曲的影响程度大小，并找出最优的丁艺参数组合。3．1正交试验设计从影响塑件翘曲变形的工艺参数中，选择模具温度、熔体