icm成型充填过程数值模拟

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1、郑州大学硕上学位论文摘要注射压缩成型工艺(ⅣJEcllON—C0mREssIoNMOLDmG)作为一项速度快、自动化程度高、能有效解决制品内应力问题的生产技术，广泛应用于光学透镜、CD／VCD／DVD光盘以及u级精度要求的产品的生产领域，是当今最流行的超精密注塑成形方法之一。在注射压缩成型过程中，聚合物材料变化行为十分复杂，制品的尺寸精度、密度均匀性、表面粗糙度、光学性能及成型周期均与成型过程的充模流动、热传递有关。因此对成型过程进行数值模拟，预测熔体在型腔内的状态和变化规律，从而科学地选择制品、模具设计以及工艺条件的最佳方案，成为提高制品质量的重要手段。论

2、文针对注射压缩成型充填过程中的流动、传热机理及特点，建立了三维薄壁制品注射压缩成型充填过程的数学模型，并采用有限元／有限差分，控制体积方法实现了ICM充填阶段的数值模拟。论文主要工作包括：1)从粘性流体力学的质量、动量和能量方程出发，针对注射压缩成型过程中的流动、传热机理及模腔厚度在压缩充填阶段发生变化的特点，分别建立了三维薄壁制品注射充填过程和压缩充填过程的理论模型和控制方程。2)论文采用有限元／有限差分／控制体积法实现了注射压缩成型充填过程的数值模拟，即型腔内的压力场采用有限元法求解，温度场采用有限差分法求解，并根据节点的控制体积的充填状况更新流动前沿。

3、并通过算例对比验证了程序对注射压缩成型过程模拟的可靠性，发现压缩速度和压缩行程是最影响成型压力的两个主要因素，模拟结论与查得资料基本一致。3)开发了注射压缩成型树脂充填过程数值模拟软件包，并集成到郑州大学橡塑模具中心开发的塑料成型数值分析软件Z．Mold中，利用Z．Mold的前后置处理模块来实现几何模型的建立、有限元网格的划分以及分析结果的显示。所有的参数可以在图形用户界面下输入，同时可以在后处理程序中观察树脂流体的动态填充过程。关键词：注射压缩成型数值模拟有限元／有限差分／控制体积法工艺参数郑州大学硕士学位论文ABSTRACT’Injection-comp

4、ressionmolding(ICM)isahigh-speedandhi曲automaticmanufacturingtechnique，andCansolveinternalstressproblemeffectively．ItwaswidelyusedinopticallensandCD／VCD／DVDandpclassofaccuracystandardproductinmanufacturearea．ICMisthemostpopularinjectionmoldingmethodstoproducehighaccuratedimensionpar

5、ts．Theopticalperformance，surfaceroughness，dimensionalaccuracy,uniformityofdensityandcycletimeofpartsallhaverelationshipwithflowinformationandheattransferinICMprocess．NumericalsimulationofICMisanimportantapproachtopredictthestateofflowfrontandtoaidtothedesignofthemoldandthesettingof

6、processingparameters．Itisanimportantmeanstoincreasethequalityofproduct．Inthispaper,thefiniteelement／finitedifference／controlVolumemethodisusedtosimulatethefillingphaseofICMprocess．Themainworkisfocusedonsuchaspectsasfollows：1)AccordingtothecharacteristicsoftheICMprocess,thethickness

7、oftheinitialmoldcavitywillchangeincompressionstage．Itisthedifferencewithconventionalinjeetionmolding．Thefundamentalmodelandpressuregoverningequationandtemperaturegoverningequationinnon-isothermalaleestablishedfortheflowof3Dthinwallpart．2)Thefiniteelement／finitedifference／controlvol

8、umemethodisemployedtoreali