基于Moldflow的多腔模浇注系统优化设计

针对电话机听筒多腔模浇注系统的优化设计,利用CAE软件Moldflow,对塑件的成型工艺过程进行模拟分析,根据模拟结果优化模具浇注系统参数,以实现多型腔模具浇注系统的平衡流动．对比分析了两种方案的模拟结果,得到优化后的浇注系统参数．     

注塑模流动模拟的数学模型

本文根据注塑件大多为薄壁零件的实际,采用了合理而必要的假设,结合相应的边界条件,分别阐述了熔体在浇注系统和型腔内流动的数学模型和熔体的粘度模型,利用这些模型可以在计算机上模拟包括流道在内的任意形状的三维薄壁件的注塑流动过程.     

汽车前保险杠浇注系统优化及实施

注塑过程中,影响注塑结果的参数很多,难以完全凭经验来确定较优的浇注系统设计方案.采用CAE技术,在充分掌握注塑过程经验的基础上,建立2种汽车前保险杠浇注系统并进行模拟分析,得到填充情况、注射压力、锁模力及翘曲变形情况的数据.从这些数据可以预测出可能出现的注塑结果,进而对比分析2种浇注方案的优劣.结果显示,采用较优方案进行模具浇注系统加工并试模,可以得到与模拟分析一致的较优制品质量.     

Moldex3D流固耦合环境下橡胶管件浇注系统分析

为验证橡胶管件浇注系统设计的合理性,解决由浇注系统设计不合理引起的型芯偏移、橡胶管件壁厚分布不均匀的问题,以一橡胶管件产品为例,运用Moldex3D流固耦合分析方法对橡胶管件浇注系统进行改进优化,确定合理的浇注系统,使得橡胶熔体在模具型腔中均匀流动.结果表明:经过对浇注系统的改进,橡胶管件的壁厚偏差值由1.0 mm降到0.1 mm以内,仿真结果与生产验证一致,有效地解决了由型芯偏移所导致的厚度分布不均匀的质量缺陷.     

注塑成型中一模两腔流道平衡优化设计

具有配合关系的2个塑件一模两腔注塑成型时,容易产生填充、压力及温度不平衡等问题。文章通过理论计算和实验相结合的方法,分析了玩具电脑A、B面壳成型中存在的翘曲、飞边等缺陷,采用浇口平衡设计理论和有限元变截面法对该浇注系统进行优化设计。模拟结果表明,充填时间不平衡率控制在0.61%,充填压力不平衡率控制在3.87%,且翘曲值有所减小。优化后塑件缺陷分析结果表明,塑件飞边得到解决,翘曲有明显改善,从而说明流道平衡对改善塑件质量有较好的效果。     

应用流变学确定浇注系统截面尺寸

应用高聚物流变学的理论对塑料熔体在浇注系统中的流动行为进行了研究，从熔体流变行为角度去设计烧注系统，以克服凭经验设计的不足。     

三维塑料注射成形过程模拟

为实现塑料注射成形的三维数值模拟,基于PG(Petrov-Galerkin)原理的GLS(Galerkin/least-squares)法、PSPG(pressure-stabilizing/Petrov-Galerkin)法分别用于消除熔体的不可压缩与可压缩流动中速度、压力同次插值求解时的数值振荡;SUPG(streamline upwind/Petrov-Galerkin)、GGLS(Galerkin gradient least-squares)法分别用于克服温度场模拟中对流项与材料小热传导系数导致的数值振荡;在保压、冷却过程中,对可压缩熔体层、凝固层进行耦合分析,得到塑料制品在模具内冷却的温度场、变形及热残余应力.对塑料注射成形过程进行了模拟,其中得到的填充结果与Moldflow基本一致,而充模后凝固层分别采用粘弹性模型与弹性模型所得到的翘曲值有较大差异,Moldflow所得到的翘曲结果位于两者之间,表明提出的计算模型具有良好的稳定性与精度.     

脉动力场下的熔体充模能力及模腔压力响应

利用螺旋流道模具模腔狭长的特点,通过测量制品长度研究了脉动力场对注塑过程中熔体充模能力的影响,进而利用高灵敏度的熔体压力传感器和数据采集系统,对熔体充模及保压过程中的模腔压力进行了实时测量和分析.实验结果显示,在脉动力场作用下,熔体在模腔中的流动长度增加,充模压力提高.分析证明,由于振动的引入,熔体粘度降低,压力传递过程损耗减小,熔体充模能力提高,有效保压时间延长,有利于制品的填充压实.     

计算机模拟塑料注射加工

本文描述了利用计算机模拟塑料注射加工的方法,其中包括:物料流动轨迹的建立、浇注系统的压力平衡、浇口位置的优化及最佳注射时间的优选。     

聚合物双组分复合共挤成型的挤出胀大研究

以PP和PS两种聚合物为实验材料,使用截面为矩形、层比为1的双层共挤口模,实验研究了聚合物共挤成型过程中的挤出胀大现象.采用Phan-ThienandTanner(PTT)本构方程,建立了复合共挤口模内外熔体流动的三维黏弹数值模型,有限元模拟了共挤出的胀大过程,计算分析了熔体在口模内外的速度场及剪切速率分布.研究表明,在入口体积流量相同的情况下,两熔体挤出口模后,存在由黏度较低的PP向黏度较高的PS一侧偏转的现象,型材截面呈不对称畸变.数值模拟结果与实验结果较吻合,两种聚合物熔体的速度分布决定了共挤出胀大过程中熔体的偏转流动行为,口模出口处的剪切速率分布基本决定了挤出胀大后型材的截面形状.     

注塑模浇注系统的平衡分析与设计程序

本文提出了浇注系统的平衡分析与设计准则,建立了数学模型,编制了相应的计算程序,并给出了计算实例.     

聚合物熔体在曲线型异型材挤出口模内三维粘弹流动数值模拟

利用罚函数有限元法,采用PTT粘弹本构模型,对聚合物熔体在C形和Y形截面异型材挤出口模内的三维粘弹流动进行了数值模拟。在相同挤出流量下,得到了口模内不同截面上的速度和应力分布。对模拟结果的分析表明：异型流道中存在的突出棱角会使局部流道截面的有效流动面积减小,产生收敛效应,收敛角越大,收敛效应越强。因而要保证熔体稳定流动,过渡区与成型区流线必须平滑连接;异型流道中不同的部位熔体所受的剪切和拉伸应力都有所不同,熔体受力历史差异可能导致制品质地不均匀,挤出口模设计中必须考虑熔体受力史。     

精密多腔注塑模CAD/CAE/CAM系统

精密多腔注塑模CAD/CAE/CAM系统集成了注塑模图形输入、结构设计、流道设计、流动及冷却分析软件和数控加工软件,功能全面、实用性强,可广泛应用于彩电、仪表行业.     

轴流式水轮机叶片建模与优化

在枯水期,由于转轮叶片效率低,一些地区轴流式转轮不能发电。为了解决这一问题,改善转轮叶片非圆曲线的设计尤为重要。当前,CAD软件不能够对非圆曲线进行延伸,在分析其原因的基础上引入了趋势外推法。研究了各段翼型截面的分布规律,建立了多项式曲线延伸数学模型,利用MATLAB软件的编程找到叶片已知点的内外侧延伸点以及运用MATLAB软件的曲线拟合功能来改善叶片的形状,以使叶片表面趋于光滑,从而减小功率损耗和提高运行效率。为了完善非圆曲线智能延伸功能,基于C++编程,对NX软件进行二次开发,进一步优化了轴流式转轮叶片。     

基于Fluent的充填料浆管道输送阻力模拟

 为了解高浓度浆体的流动特性, 结合流体动力学的理论和充填浆体的特点, 对充填浆体在不离析的条件下做流体质点、均质性和连续性的假设, 建立充填浆体管道输送的数学模型。结合某矿山工业试验的结果, 运用Fluent 软件对浆体管道输送进行了阻力数值模拟, 通过模拟与实测结果的对比可看出, 两者误差在5%左右, 得出了浆体流速与沿程阻力损失之间的关系方程, 进而运用此模型计算得到该浆体管输自流的速度区间1.82～2.23 m/s。利用数值模拟结果可以为充填系统管路的设计提供依据, 也可用来指导矿山的实际生产, 具有很好的实用价值和推广意义。     

水轮机尾水管涡带诱发的转轮横向激振力计算

针对引起水轮机机组振动最主要的振源——尾水管涡带,建立了一种计算水轮机转轮轴系横向激振力的可行性方法。通过对尾水管涡带对转轮流场影响方式和前人试验、数值结果的调查研究,建立了转轮出口延伸处涡带对转轮内流体的扰动简化模型,将这种涡带扰动流场作用于转轮三维紊流流场计算模型上,最终计算得到了不平衡横向激振力,可以作为轴系分析的已知外力,为水轮机轴系动力分析提供必要的数据。     

基于Moldflow的轿车前门三角块组合型腔浇注系统设计

基于Moldflow软件设计了轿车前门三角块组合型腔浇注系统.首先,对三角块进行最佳浇口分析,得到浇口匹配云图;将浇口匹配云图与注塑工艺相结合,得到最佳浇口位置;然后用浇注系统经验公式,设计出浇注系统.其次,基于Moldflow进行冷却+充填+保压+翘曲分析,验证注塑系统的可行性.最终将此浇注系统应用于注塑模设计,并生产出前门三角块合格产品.     

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。     

气体辅助注射成型充模过程数学模型的建立

根据气体辅助注射成型充模过程的特点,从流体力学基本理论出发,引入合理的假设和简化,建立了描述熔体运动和气体穿透的数学模型,并在边界条件中反映出气体穿透和表面张力对熔体充填的影响．