基于注塑模cae的计算机显示器底座壁厚的优化

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1、基于注塑模CAE的计算机显示器底座壁厚的优化

2、第1...图1计算机显示器底座实体图(a)上表面(b)下表面图2计算机显示器底座三角形网格划分1.2网格划分【2，3】有限元网格的划分是模拟软件进行分析的基础。HSCAE采用STL文件格式传送塑件几何模型。在划分有限元网格时应根据模型的大小及复杂程度，选择合适的有限单元密度。从Pro/Engineer中转换输出STL文件，有两个参数需要选择，其中“ChordHeight”（弦高）表示三角形逼近的绝对误差，“AngleControl”表示三角形平面与其逼近的曲面切

3、平面夹角的余弦。本文中将计算机显示器底座三维模型转化为STL文件所选择的参数为：“ChordHeight”——0.05mm，“AngleControl”——0.5，得到的网格划分如图2所示，HSCAE软件进行重整细化后的顶点数为7483个，面片数为14978个，能够满足精度的要求。2模拟方案制定本文是对计算机显示器底座的壁厚进行优化设计。首先利用壁厚与流程的关系计算出塑件能够成型的最小壁厚值，然后根据资料推荐的成型时合理的壁厚范围，确定5个壁厚值。对上述6个壁厚值分别按照正交法得出其最优的模拟结果，然后对得

4、到的6个最优模拟结果进行分析对比，最终得到塑件的最佳壁厚成型范围值。2.1浇口和流道设计【4】PS可以采用各种形式的进料口，在对本注塑件模拟过程中，由于该件的壁厚不是很均匀，所以选择了直接浇口形式。为了使塑料熔体能够均衡的充满型腔，选择浇口位置为（-27，18，0）。因为采用的是直接浇口形式，因此流道的设计部分只需要设计主流道，具体尺寸为：大端直径为8mm，锥角为4°，流道长度为60mm，小端直径为4mm。2.2壁厚值的确定2.2.1最小壁厚值的确定PS属于流动性较好的材料，利用壁厚与流程的关系式S=（L/

5、100+0.5）×0.6（其中L为流程，由该塑件几何关系可得L=167.6mm）可以得到该塑件成型的最小壁厚值S≈1.3mm。将制件的主要壁厚改变为1.3mm，得到制件的平均厚度为1.57754mm。2.2.2在合理的壁厚范围内选取模拟值对于材料为PS的一般注塑制品，壁厚推荐值为2.25～2.60mm【5】。因为此注塑件的壁厚不很均匀，模拟中通过改变制件的主要壁厚，将制件的平均壁厚控制在推荐值范围内。主要壁厚值的选取分5级，分别为2.7mm、2.85mm、3mm、3.15mm、3.3mm，得到相应的制品平均

6、壁厚分别为2.29101mm、2.3972mm、2.45497mm、2.52095mm、2.58047mm。因此共有6个壁厚值需模拟分析。2.3工艺参数的确定模拟中考虑了七个注塑工艺参数。①注射时间【4,5】:熔体的注射时间Tf可以由模具所需要的冷却时间Tc来估计：②保压时间：根据PS的保压时间与成型收缩率的关系曲线【6】，取保压时间范围为：10～25S。③最大注射压力：PS属于粘度不高的塑料，并且本文所选制品的形状不是非常复杂，精度要求也一般，所以注射压力范围取60～90MPa。④保压压力：根据最大注射压

7、力和聚苯乙烯的性能，选取保压压力为40MPa。⑤注射温度⑥模具温度：根据HSCAE软件提供数据，在模拟过程中我们选取注射温度范围为：190～250℃，模具温度范围为：20～50℃。⑦空气温度：选取室温20℃