厚壁制品共注塑成型CAE分析与模拟研究

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1、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得直昌太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名(手写)：礴婚签字日期：厶位年，月了f日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解直昌太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权直昌太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据

2、库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所和中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名(手写)：照泼签-7-F]gq：洳皿年S-月岁1日翩签名。手窃签字日期：≯7>年，月刀f日摘要摘要普通的注塑成型工艺注塑厚壁制品时，易出现缩孔、缩松、气泡、烧焦、分层、流痕、变形、顶白、冷料斑、银纹、大型复杂零件难以充满型腔等缺陷。这些缺陷有的影响塑料产品的外观质量，有的影响塑料产品

3、的力学性能。本文以液晶电视支座为例，对它进行CAE模拟分析。液晶电视支座是液晶电视的重要受力部件，主要形状为圆柱形，高度最大值为95cm，直径方向最大值70cm。由于部件短粗，对于普通注塑成型工艺来说难以成型，其供应商在生产过程中合格率较低。本文通过UG对液晶电视支座进行了模型建模和优化，利用Hypermesh对模型进行网格划分，然后讲划分好后四面体实体的网格导入到Moldflow中设置合适的浇注系统和冷却系统对并注塑过程进行CAE分析。争取利用传统的注塑工艺，通过改变注塑工艺参数提高产品的合格率。在多次改变注塑工艺参数和多次改变模具结构的情况下，产品合格率没有得到有效提高。在比较双色注塑技

4、术、包胶注塑技术和共注射注塑技术的优缺点和供应商的具体生产情况后，采用了共注塑技术，对厚壁实体制件液晶电视支座的结构进行优化设计，先设计芯部形状(嵌件形状)，再优化塑件整体造型，并在共注塑环境下进行相应的数值模拟研究，分析嵌件与制品成型过程的最佳浇口位置、最佳成型温度和最佳的注塑工艺参数。在采用共注塑技术条件下，经过多次改变芯层结构和大小后满足了材料的剪切速率要求，从而避免了塑料原料烧焦产品产生焦痕的可能。平均体积收缩率从6％降低到2％，缩孔和熔接痕、凹痕、分层、起皮等缺陷明显减少。充填时间也从38．44秒缩短到14．212秒，成型周期缩短为原来的一半。气穴数量明显减少、体积变小且多数位于产

5、品边缘。经过工厂的实际检验，产品合格率明显提高。从而解决由于壁厚导致过程中局部出现的表观质量问题，最终有效地提高了产品的合格率。为厚壁实体产品提供一些理论上的指导，为以后类似问题的出现提供新的解决途径。关键词：双色注射；Moldflow／MPI；优化设计；厚壁塑件，模拟，结晶，收缩，残余应力；顺序共注成型；工艺参数；数值模拟ABSTRACTOrdinaryinjectionmoldingprocessinjectionthickwallproducts，pronetoshrinkagecavity,shrinkage，bubble，trappedgasburning，hierarchy,fl

6、owmark，deformation，thetopwhite，coldmaterialspot，silverlines，largecomplexpartsdifficulttofullofcavitydefects．Thesedefectssomeinfluencetheappearanceoftheplasticproductquality,someinfluencethemechanicalpropertiesofplasticproducts·ThisarticlethroughtheLCDTVtosupportthemodelreconstruction，theuseofHyperm

7、eshmodel面dpartition，thenspeaktodivideaftertetrahedralentitygridintoMoldflowtosetthepropergatingsystemandthecoolingsystemoninjectionmoldingprocessandCAEanalysis．Intimesofchangeofinjectionmoldingprocessparame