精密注塑成型制品的收缩率预测分析

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1、第28卷第1O期计算机与应用化学Vo1．28，No．102011年l0月28日ComputersandAppliedChemistryOctober，2011精密注塑成型制品的收缩率预测分析黄薇，周大路(华东交通大学机电工程学院，江西，南昌，330013)摘要：注塑行业的制品收缩率的控制是控制产品质量的主要因素。本文针对目前的注塑成型收缩率预测方法及模具设计时收缩率计算的不足，应用CAE模拟技术及Moldflow等软件工具，提出了基于Moldflow的注塑制品收缩规律的模拟实验研究。_奉文塑件对2个支脚和孔

2、的位置和形状精度要求较高，因此，对于注塑过程中的收缩范围，要有‘个比较精确的控制。塑料供应商所提供的收缩率的取值范围收缩率最小值O．004，最大值为0．0065。通过分析注塑成品的收缩机理，掌握注塑成型制品的收缩规律，结合塑料供应商所提供的注塑材料平均收缩率，对模具表面温度、熔体温度、保压时间3个工艺参数分别进行设置。调整后的体积收缩率由25．21％变为13．70％，减少将近一半。从关键尺寸图可以看到，调整后的关键尺寸代号21338的预期值，L乎等于希望值，再结合报告查看尺寸在x方向上的收缩值，发现制品的希

3、望值为1l1．60而预期值为112．40。预期值和希颦值相差很小，可以满足要求。而预测错误图的预期值和希望值相差有些加大，但也在允许范围内。预测注塑成型制品各点收缩率定量值的方法，解决了目前数值模拟方法所存在的各材料常数难以获取的问题。在注塑材料的收缩率范同由塑料供应商提供的条件下，注塑成型制品的收缩率根据模具成型结构通过数值模拟在理想注塑工艺条件下的注塑成型过程而得到。得到的结论与实际情况非常接近。使塑件在注塑成型过程中所产生的收缩率最理想。关键词：注塑成型制品；收缩率；数值模拟中图分类号：TG241文献

4、标识码：A文章编号：1001．4160(2011)10．1263．12661引言注塑成型过程进行符合客观规律的分析，包括注塑成型的形状尺寸，微观结构和使用性能等。数学模型、数值精密注塑成型制品在电子、航空、汽车通讯等行业解法和程序代码是数值分析的基本要素。其中最重要的得到广泛应用。这些产品不仅形状复杂，而且精度要求是数学模型的建立。较高，这就使得在对制品的质量控制当中，制品收缩率的控制显得极为重要。以前制品收缩率的控制完全依靠3制品的收缩率预测数值模拟分析经验，没有一个可靠的理论依据。因此，在整个产品的注塑

5、成型过程的数值模拟采用了非结晶性材料与结研制过程需要经常修改各种工艺参数，制品的质量难以晶性材料。为了定量给出注塑成型制品的收缩情况，需控制。为提高产品的研制效率，需要掌握一套预测产品要将程序计算得到的收缩率分布趋势与塑料供应商所提收缩率的方法，使这种状况得到改变。供的平均收缩率数据相结合。2收缩率的概念和取得方法根据收缩率测量标准GB．T15585．95，塑料供应商所提供的平均收缩率Save，是在各种不同工艺条件、不同塑料制品从模具中取出时发生的尺寸收缩的特性称测量时间、不同测量方向所测得的上百个收缩率的

6、算术为塑料的收缩性。模具型腔尺寸与塑料的收缩率有着直下均值，基本上反映了某种塑料在某批量的收缩率大小。接的关系。为使塑料的平均收缩率与程序的计算结果能够联系起收缩率数值的取得主要有2种方式：数据拟合和数来，首先根据注塑成型制品表面各节点与浇口之间的距值模拟。离在收缩前后所发生的变化，计算节点(I，K，M)、数据拟合是通过多因素正交实验的方法，可以得到(I，K，2M)相对于浇口的收缩率Sa(I，K)，s2(I，K)然后把注塑各自对应的收缩率数值。对其进行加权平均，就得到所成型制品表面各节点(模内收缩过程受到阻

7、碍的节点除需“实际收缩率”。此方法虽对工艺参数的调整有指导外)相对于浇口的收缩率求和平均，其平均值以Scomp意义，但由于没有考虑模具结构如浇口数量、位置及模表示，再令S(I，K)=S1(I，K)Save／S，S2(I，K)=Sz(I，K)，内限定效应等的影响，因此会受到很多限制。由S1(I，K)、S2(I，K)的改变重新确定节点(I，K，M)、．数值模拟的方法以高分子物理学Z、流体力学、传热(I，K，2M)的收缩后位置，即学、粘弹性力学为理论基础，利用计算机的高速运算对收稿13期：2011-05-20；修

8、回13期：2011-09．20基金项目：载运工具与装备教育部重点实验室资助，华东交通大学2010年校立科研课题，立项编号(10JD07)作者简介：黄薇(1975一女，江西人，硕士研究生，Email：．hollyhw@163．c0m联系人：周大路(197O一)，男，江苏人，，硕士研究生，E-mail：zd154126．tom1264塑鲎至Q!，(!4．3设置工艺参数X(，，)(0，0)+[X1(I,K)一(0，0)