薄壁塑件注射成型工艺参数的优化

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薄壁塑件注塑成型技术在近几年来取得了飞速的发展,相对于常规注塑成型而言,薄壁塑件注塑成型工艺使塑件的外观更加美观,质量更加轻便,成型效率更高,符合当今电子产品呈“轻、薄、短”的发展趋势。但是薄壁塑件成型性能较差,成型后塑件的质量无法准确的控制。薄壁塑件成型一般会出现三个方面的问题:短射、熔接痕和翘曲变形。本文利用Moldflow软件对薄壁塑件的注塑成型过程进行了数值模拟,利用正交试验方法对塑件翘曲变形的模拟结果进行了分析研究,找到了最优成型工艺参数组合。对实际生产过程中的工艺参数的设定具有很好的指导意义。主要在以下几个方面进行了研究:1)在UG软件中建立键盘后盖的几何模型,在Moldflow中新建工程后,导入键盘后盖的模型,划分、诊断与修复有限元网格,确定最佳进浇位置,创建浇注系统与冷却系统,分别选用PC、ABS、PC+ABS为分析材料,以默认的工艺参数对材料进行冷却+流动+翘曲分析,得到充填过程,冷却过程,熔接痕,翘曲变形等重要的分析结果。结合材料厂商推荐的工艺参数范围,设定正交模拟试验的注射成型参数水平值,进而设计了正交模拟实验方案。2)利用正交试验对工艺参数进行优化,得到最佳参数的优化组合。结果表明,PC、ABS和PC+ABS键盘后盖的最佳工艺参数为模具温度分别控制在100℃、40℃和50℃,熔体温度分别为290℃、260℃和240℃,注射时间分别为2s、1s和2.5s,保压时间分别为25s、15s和25s,保压压力均为对应注射压力的110%。以优化的工艺参数成形键盘后盖,得到最小的翘曲变形量比用默认的工艺参数获得的翘曲变形减小了30%到50%。3)采用PC、ABS和PC+ABS三种材料,建立三个周边尺寸均为200mm×200mm的简单塑料制品,其厚度分别为0.6mm、0.4mm、0.2mm。导入Moldflow分析软件,运用单因素分析法(取一个参数变量,其余三个参数为常量),研究熔体温度、模具温度、注射压力和注射速率对不同厚度、不同材料的塑件充填率的影响规律。模拟结果表明:在模具温度、熔体温度、注射压力、注射速率四个工艺参数中,注射压力对充填率的影响最大且影响较均匀;注射速率对充填率的影响较大但不均匀,影响最小的是模具温度。
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