基于Moldlfow的透射样品盒注塑模具优化分析.pdf
《基于Moldlfow的透射样品盒注塑模具优化分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于Moldlfow的透射样品盒注塑模具优化分析.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 61 卷 第 10 期Vol.61 No.102023 年 10 月October 2023农业装备与车辆工程AGRICULTURAL EQUIPMENT&VEHICLE ENGINEERING0 引言注塑模具存在注塑成型周期短、节省原料以及高自动化等优点,在航空、航天、机械、电子、汽车、医疗器械等领域有着广泛的应用1。与传统的金属加工类似,注塑成型产品也存在生产缺陷,如收缩率不均、熔接痕以及翘曲变形等。样品盒是注塑成型产品,主要用于密封保存样品,需要一定的防氧化性等,对密封性能要求较高。为提升样品盒质量,需要对于样品盒的变形量进行优化,考虑组装配合性,并对成型工艺参数进行优化。注塑成形中
2、工艺参数对翘曲变形有很大的影响,利用 Moldflow 软件2可以优化注塑工艺参数,使制品具有良好的尺寸稳定性、减少试错成本、增加企业效益。本研究结合所设计的样品盒结构特点,设计正doi:10.3969/j.issn.1673-3142.2023.10.013基于 Moldlfow 的透射样品盒注塑模具优化分析周勰1,李方杰1,沈琴2,刘敏3,向延平4,江星辉5(1.201602 上海市 上海工程技术大学 材料工程学院;2.201602 上海市 上海工程技术大学 机械与汽车工程学院;3.201418 上海市 上海应用技术大学 材料科学与工程学院;4.215535 江苏省 苏州市 苏州海鑫精密电
3、子科技有限公司;5.516127 广东省 惠州市 惠州市祥辉电子科技有限公司)摘要 透射样品盒主要用于保存薄片状的样品,防止样品表面沾染灰尘以及发生氧化。自主设计了一款结构简单,便于存取的透射样品盒。使用 UG 创建三维模型,利用 Moldflow 对所建立透射样品盒的盖子和底座的三维模型进行分析,经过对比得到最佳浇口位置。创建浇注系统和冷却系统后,设计正交实验,以熔体温度、注射时间、保压时间和保压压力为自变量,用翘曲变形量作为判断塑件质量的标准。通过分析得到优化后盖子的工艺参数组合为:熔体温度 220,注射时间为 5 s,保压时间为 12 s,保压压力 80%;底座的工艺参数组合为:熔体温度
4、220,注射时间为 4 s,保压时间为 12 s,保压压力 90%。优化后模具内温度变化均匀,盖子的翘曲变形量降低了 40.7%。底座的翘曲变形量降低了 11.8%。优化后的工艺参数相较初始参数得到明显改善,制品质量显著提升。关键词 Moldflow;模拟分析;正交试验;工艺优化;翘曲变形量 中图分类号 TQ320.2;TS943.66 文献标志码 A 文章编号 1673-3142(2023)10-0060-05引用格式:周勰,李方杰,沈琴,等.基于 Moldlfow 的透射样品盒注塑模具优化分析 J.农业装备与车辆工程,2023,61(10):60-64.Injection mold opt
5、imization analysis of transmission sample box based on MoldlfowZHOU Xie1,Li Fangjie1,SHEN Qin2,LIU Min3,XIANG Yanping4,JIANG Xinghui5(1.School of Materials Engineering,Shanghai University of Engineering Science,Shanghai 201602,China;2.School of Mechanical and Automotive Engineering,Shanghai Universi
6、ty of Engineering Science,Shanghai 201602,China;3.School of Materials Engineering,Shanghai Institute of Technology,Shanghai 201418,China;4.Suzhou Haixin Precision Electronic Technology Co.,Ltd.,Suzhou 215535,Jiangsu,China;5.Huizhou Xianghui Electric Technology Co.,Ltd.,Huizhou 516127,Guangdong,China
7、 )Abstract Transmission sample cassette is used to store a thin sheet of transmission sample to prevent dust and oxidation on the sample surface.A simple and easy-to-access transmission sample cassette was designed.The 3D model of the lid and pedestal of the cassette was created using UG and analyze
8、d by Moldflow.After creating the gating system and cooling system,the orthogonal experiments were designed with melt temperature,injection time,holding time and holding pressure as the independent variables of the experiments,and the warpage deformation of the lid and pedestal as quality evaluation
9、index.The optimized process parameter combinations for the lid were obtained through analysis:melt temperature 220,injection time 5 s,holding time 12 s and holding pressure 80%;optimized process parameter combinations for the base were melt temperature 220,injection time 4 s,holding time 12 s and ho
10、lding pressure 90%.Compared with that before optimization,the warpage deformation of the lid was reduced by 40.7%.The warpage deformation of the pedestal was reduced by 11.8%.The optimized process parameters were significantly improved compared with the initial parameters,which led to a significant
11、improvement in product quality.Key words Moldflow;simulation analysis;orthogonal test;process optimization;warpage deformation收稿日期:2022-09-0961第 61 卷第 10 期交实验,通过仿真软件 Moldflow2对样品盒的翘曲变形缺陷进行优化分析,以提高产品质量。1 样品盒结构分析样品盒由盖子与底座组成,图 1 为盖子、底座和样品盒装配三维模型。盖子为直径83.00 mm、高度 10.00 mm 的圆柱,盖子表面有扇形圆台孔,如图 1(a)所示;底座为直径8
12、6.00 mm,高度为 9.00 mm 的圆柱,如图(b)所示;图 1(c)为透射样品盒装配效果图。2 基于 Moldflow 模流分析Moldflow 是一款常用于塑料模具设计及加工工艺参数设计前处理的模流分析软件。利用 Moldflow软件对透射样品盒的三维模型进行网格划分,结果如图 2 所示。其中底座双层面结构中实体计数三角形为 7 584,已连接的节点 3 794,不包括模具镶块和冷却管道表面积为 204.538 cm2;单元类型统计的三角形体积 44.197 3 cm3,纵横比最大为 6.97,平均为 1.80,最小为 1.16,共用边为 11 376,匹配百分比为 87.5%,相互
13、百分比 93.2%。盖子双层面结构中实体计数三角形为 5 082,已连接节点 2 541,不包括模具镶块和冷却管道表面积为 151.775 7 cm2;单元类型统计的三角形体积 17.079 8 cm3,纵横比最大为 18.72,平均为 2.03,最小为 1.16,共用边为 7 623,匹配百分比为 92.5%,相互百分比92.2%,满足模流分析的要求。2.1 浇口位置优化分析 浇口位置是影响塑件成型的重要因素,浇口位置的选择主要取决于制件的结构、原材料的种类、流动阻力、塑件厚度以及塑件可成型性。不合理的浇口位置将导致型腔无法充满,塑件出现缺胶,影响表面外观质量。合理的浇口位置能够减少内应力,
14、减少熔接线的划痕,改善塑件的外观质量3。剪切速率体积、流动前沿温度、平均速度、温度、压力以及充填时间等参数可用来判断浇口位置的选择是否合理4-5。模拟分析结果域如图 3 所示。通过对节点(2.7 -1.770)和节点(1.56 -0.888)2 次偏移复制的方式创建关键结构节点,再由关键的结构节点创建“直线”或“曲线”。本文选择创建的是“直线”,因为曲线一般针对香蕉型浇口。创建完成之后给“直线”定义属性,对流道尺寸形状进行编辑,随后进行网格划分创建浇注流道,最终确定盖子和底座的浇注系统如图 4 所示。2.2 冷却回路设计考虑到样品盒需要具有一定的抗酸碱腐蚀、良好的耐磨性以及光洁度。因此选用丙稀
15、晴-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物进行注塑成型分析。表 1 为ABS 材料的注塑成型推荐工艺参数。塑件在注塑成型过程中,冷却时间占整个成型时间的大部分,合理设计冷却回路能减少产品成型时间,从而提高生产效率,降低成本,提升产品质量6。对盖子和底座分别创建如图 5 所示的冷却回路,设定水管的直径为 10 mm,水管与零件间的 (a)(b)(c)图 1 样品盒装配三维结构Fig.1 3D structure of sample box assembly(a)盖子(b)底座(c)样品盒 (a)(b)图 2 网格划分结果Fig.2 Meshing results(a)盖子 (b)底座 (a)(b)图 4
16、 浇注系统Fig.4 Pouring system(a)盖子 (b)底座 (a)(b)图 3 浇口匹配性Fig.3 Fitting of gate(a)盖子 (b)底座浇口匹配性=1.000浇口匹配性=1.000最好最差最好最差周勰 等:基于 Moldlfow 的透射样品盒注塑模具优化分析62农业装备与车辆工程 2023 年距离为 25 mm,管道的数量为 4,管道中心之间距离为 20 mm,零件之外距离为 30 mm,并勾选软管连接管道,完成冷却回路设计。表 1 注塑成型推荐工艺参数Tab.1 Recommended process parameters for injection mold
17、ing工艺参数数值模具表面温度/50熔体温度/230模具温度/2580熔体温度范围/200280顶出温度/88最大剪切应力/MPa0.28最大剪切速率/s-112 000固体密度/(g/cm3)10.541熔体密度/(g/cm3)0.949 33弹性模量 E1、E2/MPa1 200泊松比 v12、v230.43剪切模量 G12/MPa419.6热膨胀(CTE)数据的横向各向同性系数/(1/)Alpha1 0.000 13Alpha2 0.000 3 树脂识别码7能量使用指示器4 回路冷却液温度差过大,会导致塑件成型出现缺陷。如图 6 所示,模拟分析结果表明,盖子和底座回路冷却液温度差分别为
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 Moldlfow 透射 样品 注塑 模具 优化 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。