基于正交实验法的注塑成型内缩改善研究

注塑成型内缩现象常造成产品组装困难,变形翘曲问题更突出,在此以插板外壳注塑件为例,借助模流分析软件,基于田口正交实验法,通过对注塑工艺参数和筋板结构进行优化实验,结果显示保压压力、熔体温度、冷却液温度对产品的翘曲变形影响显著,产品筋板结构设计对改善变形内缩有效果,其中工艺参数优化降低翘曲变形量29. 5%,筋板结构优化降低翘曲变形量18. 7%,总翘曲变形量与未优化前相比减少了48. 2%,实验表明该方法能快速有效的改善注塑成型内收缩现象,为其他类似产品工艺设定与模具设计提供参考.     

田口方法及其在注塑成型中的应用

本文介绍了田口方法,并将参数设计法、CAE模拟仿真软件Moldflow和有限元前处理软件Hypermesh相结合,对注塑成型工艺参数进行优化.以某电器内的洗涤分水器为例,研究了注塑工艺参数对翘曲变形的影响,实验得出的最佳参数组合可以极大减少翘曲变形.     

基于矩阵分析法的FDM样件翘曲变形参数优化研究

为了解决熔融沉积3D打印成型过程中常见的翘曲变形问题,对影响成型件翘曲变形的主要因素喷嘴温度、填充速度和分层厚度进行分析并制定了正交试验方案.采用矩阵分析方法,分析了三因素对翘曲变形量的综合影响程度,得到了最优工艺参数组合:喷嘴温度为215℃,填充速度为60mm/s,分层厚度为0.2mm.综合影响的显著程度由高到低依次为填充速度、分层厚度和喷嘴温度.     

基于正交法的薄壳类注塑产品翘曲变形控制

文章以某电子产品薄壳类注塑件为研究对象,采用多因素正交试验的方法,对注塑成型过程进行有限元模拟,获得塑件在不同工艺参数下的整体翘曲变形量,并以整体翘曲量为考核指标,通过分析正交试验中的各因素对评价指标的影响,确定了ABS GP22材料塑料件优化的工艺参数组合。通过物理实验验证,效果良好,解决了塑件的翘曲变形缺陷,实现了理想的装配效果。     

无管式按摩泵泵体注塑成型工艺的稳健设计

为减少无管式按摩泵的翘曲变形量,引入稳健设计方法,使用模流分析软件Moldflow6.1对注塑成型的泵体进行模拟分析.将注塑成型过程中的模具温度(A)、熔体温度(B)、保压压力(C)、保压时间(D)、冷却时间(E)等5个因素作为影响因子,设计了L16(45)正交试验矩阵.通过信噪比分析,得到各工艺参数对泵体翘曲变形的影响程度,获得了最佳工艺参数组合.结果表明:保压压力和保压时间是影响泵体翘曲变形的主要因素,优化后的工艺参数组合为模具温度80℃、熔体温度275℃、保压压力90 MPa、保压时间6 s、冷却时间10 s.优化后泵体的最大翘曲变形量为1.098 mm,变形量减小了12.87%,泵体质量得到了较大的提高.     

汽车车窗摇手柄注塑成形优化设计与试验分析

利用Moldflow软件对汽车车窗的塑料摇手柄注塑成形过程进行模拟和优化,通过DOE试验对工艺因素熔体温度和保压压力进行分析,生成3D响应曲面图,对比分析填充时间、流动前沿温度、体积收缩率、翘曲变形等参数,然后进行模流分析,使用正交试验法分析影响摇手柄翘曲变形和体积收缩率的因素,寻找最优加工参数.结果表明:保压压力和熔体温度对各参数影响程度较大,响应曲面图形状比较陡峭,各因素对翘曲变形和体积收缩率影响的最优组合为A1B3C1D4E4,利用最优参数进行模拟,得到最大翘曲变量和体积收缩率为0.636 mm和11.37%.     

空调翅片胀接过程翘曲变形及相关参数研究

为解决空调换热器翅片在胀接过程中出现的翘曲变形过大问题,借助有限元数值模拟手段,对翅片胀接变形原因、带凹槽翅片及凹槽位置布置不同时的变形情况进行了分析;基于正交试验设计的方法,获得了翅片孔和胀球轴尺寸对翅片翘曲变形程度影响的主次关系及合理的胀接参数;通过胀接试制和换热有限元模拟,验证了基于正交试验设计的胀接参数的合理性.结果表明:相比凹槽结构及位置而言,翅片孔径和胀球轴径对翅片胀接时的翘曲变形程度影响更为显著;影响翅片翘曲变形程度的因素由大到小分别是翅片孔长轴长、胀球长轴长、翅片孔短轴长、胀球短轴长.     

基于Moldflow的绘图板注射成形优化设计

绘图板的注塑件在注塑过程中易产生翘曲变形.为此,基于Moldflow注塑模拟分析软件和正交试验方法,对不同工艺条件下的注塑过程进行了模拟分析,并运用隶属函数对分析所得的翘曲变形量进行评判.通过采用极差法分析出各因素对该塑件翘曲变形的影响程度和趋势,同时绘制因素水平影响趋势图,分析得到一组最佳的工艺参数组合方案,经过模拟验证后最终可指导绘图板注塑成形,生产出理想的绘图板产品.     

Moldflow辅助壳形注塑件变形分析及其加强筋的优化设计

基于Moldflow软件,通过改变塑件上加强筋的厚度、高度及浇口位置,对典型壳形注塑件的收缩和翘曲变形进行模拟成型分析,并优化设计加强筋.结果表明:加强筋会减小塑件的收缩率并影响翘曲变形量,塑件翘曲变形受加强筋的厚度影响比较大,且与浇口形式及其位置有关,加强筋的高度变化对变形影响不显著.加强筋的厚度与塑件基体壁厚不同,造成收缩不均导致翘曲变形,变形量随着加强筋厚度的加大,呈现先增大后减小的趋势.通过选取合理的浇口位置及加强筋尺寸,可以利用塑件基体部分的翘曲与加强筋所引起的翘曲相互抵消,从而减小塑件的总体变形量.     

平板类塑件翘曲变形数值模拟与实验分析

运用Moldflow分析软件,选取模具温度、熔体温度、保压压力与保压时间四因素三水平安排正交实验,模拟平板类塑件的翘曲变形.以模拟为基础,在注塑机上进行实际注塑成型,扫描获取塑件三维数据,并用Imageware软件提取平板类塑件长边与短边的点云,计算宽度与长度方向的翘曲变形量.结果表明:翘曲变形模拟分析与实际注塑成型误差为-0.083 1~0.094 9 mm;保压压力、熔体温度、保压时间与模具温度对翘曲变形模拟分析的影响依次减小.     

基于热变形的SOG型菲涅尔透镜优化研究

由硅胶-玻璃材料制成的SOG型菲涅尔透镜在温度变化时会产生热变形,从而对聚光性能产生影响。为了研究如何通过优化措施减弱热变形对透镜聚光性能的影响,在采用有限元方法模拟计算SOG型菲涅尔透镜热变形的基础上,根据均匀优化方法以及改进型补偿色散优化方法设计出两种菲涅尔透镜;并巧妙地将透镜热变形(包括整体翘曲变形和齿环侧面的自由变形)的变形量转化后导入光路理论模型中,解决了热变形参数难于在光路模型得到表达的难题;并成功模拟出变形前后透镜的光斑能量分布。模拟结果表明:SOG型透镜两种变形对均匀优化方法设计的透镜聚光有较大的影响。变形前后光效率相差可以达到10%。同时发现,透镜两种变形对聚光的影响刚好相反。综合两种变形后,热变形对聚光影响减少。从而得出了使用补偿色散的设计方法,可以有效地抵抗热变形对于透镜聚光的影响的结论。     

电子封装器件翘曲问题的数值分析

考虑玻璃态转变温度（tg）对材料性能的直接影响，运用三维有限元分析法分别对单芯封装器件及多芯封装器件由于热变形引起的翘曲问题进行了分析，同时着重探讨了封装器件中各种材料的尺寸变化对翘曲的影响．计算结果表明：在单芯封装中，基底与芯片厚度比和封装材料与芯片厚度比的变化对翘曲影响较大，基底与芯片面积比和粘结层与芯片高度比的变化对整体翘曲影响较小；在多芯封装中，随着芯片厚度的增加，整体翘曲减少，而粘结层的厚度对整体翘曲影响较小，基底尺寸影响较大．这一结果为进一步封装设计提供了理论依据．     

纤维增强薄壁注塑件翘曲变形耦合有限元分析

基于耦合有限元分析方法，运用模流分析软件Moldflow和结构分析软件Abaqus进行联合仿真，计算了脱模后薄壁塑件的应力分布和翘曲变形情况，并通过对比验证了该方法的有效性，随后考察了主要工艺参数和壁厚对翘曲变形的影响。研究结果表明：随着翘曲变形的产生塑件内的残余应力随之减小；在考察的工艺参数范围内，壁厚是影响翘曲变形的主要因素，随着壁厚的增加，翘曲变形量减小，而工艺参数对翘曲变形的影响则相对较小；但随着壁厚持续增加，因塑件刚度的增加，壁厚对翘曲变形的影响程度随之减小。该结果与文献结论一致。     

注塑成型工艺多目标稳健设计及优化算法

在注塑成型过程单目标稳健设计的基础上,提出了成型质量特性均值及标准差的双目标稳健设计模型以及成型多质量特性的多目标稳健设计模型,提出了基于Pareto最优的混合交叉变异的多目标蚁群算法.在结合实例的研究中,针对某遥控器上下盖的注塑成型工艺参数设置分别建立了翘曲量均值及标准差的双目标稳健设计模型和最大翘曲量及最大体积收缩率的多目标稳健设计模型,再利用混合交叉变异的多目标蚁群算法进行求解,求解结果与non-dominated sorting genetic algorithmsⅡ(NSGAⅡ)算法比较,得出部分算法性能指标优于NSGAⅡ算法.利用多目标稳健优化得到的工艺参数进行实际注塑成型,得到的塑件制品成型质量好并且波动较小.     

某水箱盖注塑成型数值模拟

通过对某水箱盖注塑成型过程的分析,应用正交试验法研究了保压时间,保压压力,熔体温度,冷却时间,注射时间,模具温度等工艺条件,应用PRO/E软件建立了三维模型。用Moldflow/MPI软件对其进行模拟,得到不同参数对翘曲量的影响规律,确定了影响翘曲变形的最主要因素为保压时间,其次是熔体温度。此外,进行单变量分析,分别分析了保压压力、保压时间、熔体温度对变形量的影响。综合两项分析,得出一组使注塑件翘曲变形量最小的工艺参数。     

汽车塑料油底壳注塑成型数值模拟与结构优化研究

根据汽车油底壳的结构特征和复合材料结构设计原则对塑料油底壳进行三维造型,并基于Abaqus有限元分析软件对塑料油底壳的加强筋结构进行静力分析。结合塑料油底壳的实际应用情况优化出合理的加强筋结构;基于Moldflow软件,运用热流道顺序阀的方式对塑料油底壳进行注塑成型模拟;通过正交试验分析各顺序阀的开启时间、模具温度、熔体温度和注射压力对塑料油底壳边翘曲的影响;运用极差分析和方差分析对影响塑料油底壳边翘曲的各因素进行分析。结果表明,顺序阀2的开启时间对塑料油底壳的边翘曲影响最显著,模具温度次之,且其他因素对边翘曲也有一定的影响。     

利用CAE分析注塑工艺参数对薄壁塑件翘曲形变的影响

利用Moldflow软件,分别模拟分析了模温、熔体温度、保压压力和保压时间对聚丙烯(PP)薄壁塑件翘曲形变的影响。结果表明,总体上来说注塑件在中心处的翘曲量最小,而越靠近注塑件边缘则翘曲变形越大。模具温度从40℃提高到60℃,注塑件中心处的翘曲量变小,而注塑件边缘的翘曲量变化不大。熔体温度从230℃提高到250℃,注塑件的翘曲量减小,且对注塑件边缘的翘曲量影响较大。随保压压力提高,注塑件在总体上的翘曲量减小,而浇口区的翘曲量增加。保压时间过短时注塑件在总体上的翘曲量明显较大;保压时间过长则会引起浇口区的翘曲量变大。     

键合参数和芯片/基板厚度对非导电膜互连封装玻璃覆晶模块芯片翘曲的影响

采用热/结构耦合场对非导电膜互连封装玻璃覆晶（COG）模块芯片（IC）的翘曲进行数值模拟,并分析不同热压键合参数和芯片/基板厚度对液晶显示屏（LCD）翘曲的影响.结果表明：在热压键合过程中,键合头温度对COG模块IC翘曲的影响最为显著,键合压力次之,玻璃基板温度最小; IC厚度对IC翘曲的影响不明显,而增加COG模块中玻璃基板的厚度,可有效降低IC翘曲程度.其原因在于较厚的玻璃基板的耐变形能力较高,从而抑制了翘曲.     

复合材料薄层板常温固化收缩及翘曲变形

研究了常温下树脂基复合材料层合板固化时的收缩以及翘曲变形,结果表明：薄层板各层不同的树脂含量是翘曲变形的主要因素;对称的铺层结构能有效的降低复合材料薄层板收缩与变形。采用有限元加以分析,有限元计算结果与实验结果相近,可以利用有限元的分析计算近似地预估变形。     

基于稳健设计的熔融堆积成型工艺参数的优化

针对熔融堆积成型工艺的尺寸精度和翘曲变形两个指标,选择线宽补偿(A)、挤出速度(B)、填充速度(C)、层厚(D)四个工艺参数作为控制因子,采用稳健设计和模糊综合评判相结合的方法优化熔融堆积成型工艺参数.优化结果表明,工艺参数对指标影响的显著性程度的主次顺序为A、B、D、C,最佳工艺参数的组合方案为A1B1C2D3.