注塑件残余应力数值模拟分析及工艺优化.pdf

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1、塑料一业第40卷第12期·42·CHINAPLASTICSINDUSTRY2012年12月注塑件残余应力数值模拟分析及工艺优化王韬，颜悦(北京航空材料研究院，北京100095)摘要：基于Moldflow软件模拟研究了注塑件厚度方向上残余应力分布规律，采用正交实验设计考察了熔体温度、模具温度、注射时间和保压压力等工艺参数对注塑件平面上残余应力均值和极差的影响。结果表明，注塑件厚度方向残余应力表现出拉一压一拉的三区域分布，平面上残余应力均值和极差受保压压力影响最大，其次为注射时间和熔体温度，模具温度影响最小。最佳注射l[艺组合的数值计算和试验结果比较

2、发现，残余应力变化趋势相似，对于生产实际有重要的指导意义。关键词：残余应力；Moldflow；正交设计；工艺优化DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2012．12．010中图分类号：TQ320．662文献标识码：A文章编号：1005—5770(2012)12—0042—04ResidualStressSimulationandProcessOptimizationofInjectionMoldedPartWANGTao，YANYue(BeijingInstituteofAeronauticalMaterials，Beijin

3、g100095，China)Abstract：ResidualstressdistributioninthickdirectionofinjectionmoldedpartwasstudiedbasedonMoldflowsoftware．Theeffectsoftheprocessingparameters，includingmelttemperature，moldtemperature，injectiontimeandholdingpressure，ontheaverageresidualstressanditsrangeinplanedir

4、ectionofinjectionmoldedpartwereinvestigatedbyorthogonalexperimentaldesign．Theresultsshowedthatresidualstressofinjectionmoldedparthadathree—zonedistributionoftension。compression—tensioninthickdirection．Meanwhile，holdingpressurewasthemostinfluenceontheaverageresidualstressandit

5、srangeinplanedirection，followedbyinjectiontimeandmelttemperaturewithregardtotheinfluenceextent．Andmoldtemperaturehadamuchsmallereffectthanothers．Numericalcalculationandexperimentalresultoftheoptimalcombinationofinjectionprocessparameterswascomparedandhadsimilartrend，whichplay

6、edanimportantroleinpracticalproduction．Keywords：ResidualStress；Moldflow；OrthogonalDesign；ProcessingOptimization注塑件残余应力是指塑料熔体在注射成型的充究工艺参数对注塑件平面残余应力均值和极差的影模、保压和冷却阶段被“凝固”在制品中的各种应响，建立均匀的低残余应力的最优化工艺，减少翘曲力之和，一般包括流动残余应力、热残余应力两等缺陷，对注塑件实际成型过程具有直接指导意义。种_l-21。残余应力不仅影响制件的力学性能、表面本文选择注塑件上典

7、型的3个位置处残余应力的质量和几何精度，而且直接关系制件的光学性能，易均值和极差作为优化目标，应用正交实验设计方法，引起双折射等光学缺陷。通常热残余应力比流动残余考察熔体温度、模具温度、注射时间和保压压力等工应力要高一个数量级，是影响制件翘曲和收缩的主要艺参数的影响，分析残余应力分布规律，建立最优注原因J。注塑件残余应力是由原材料的选择、成射工艺条件组合。基于Moldlfow的数值模拟结果，开型工艺条件、塑件结构设计和模具结构设计等多种因展实验研究进行验证。素造成的，其中工艺条件的选择和控制是实现注塑件1模型建立及实验设计低残余应力的关键1J。平

8、面残余应力的均值和极1．1注塑件模型建立及网格划分差可以有效反映残余应力的大小和均匀性，因此，研本文选择圆片形状的注塑件作为研究对象，该