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.     

舞台灯透镜模流分析及参数优化

以舞台灯透镜RHCM产品开发为例,分析了高光注塑成型工艺参数对产品综合质量的影响.通过建立RHCM有限元模型并采用MOLDFLOW软件模拟,比较了高光注塑成型与普通注塑成型的注塑成型品质,发现在同等条件下高光注塑成型比普通注塑成型更能从容应对复杂特征型腔的充型,且在充填效果与体积收缩率方面更具优势.进一步,基于制品缩痕、体积收缩率及翘曲变形等3个工艺参数,分别对3组高光注塑成型方案进行了分析,从中得出了最优的参数设置方案.仿真结果表明,其中的较优方案它的整体收缩率在2.228%上下,同时它在缩痕及翘曲变形方面的负面影响较小,尤其在透镜边缘处它的收缩最为均匀,表面质量更好,也因此该较优参数设置方案的综合成型效果最好,按该参数注塑成型获得的成品达到了舞台灯透镜的使用要求.     

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.     

基于GA与MPI的显示器面板注塑成型工艺多目标优化

熔接痕、翘曲变形、体积收缩是注塑生产中最常见的成型缺陷,其中熔接痕是最棘手的问题.在此以显示器面板为例,运用模流分析软件MPI(Moldflow Plastics Insight)对产品不同注塑成型方案进行模拟选取分析,并结合基因遗传算法GA(Genetic Algorithm)作为全局性的搜寻工具,以熔接痕、翘曲变形、体积收缩率为指标创建目标函数,对显示器面板注塑成型几何参数进行优化设计.研究结果显示,该方法不但能获取最优的熔接痕的生成位置与长度、而且能有效的改善产品的翘曲变形量和体积收缩率.     

影响冰箱抽屉表观质量的成型工艺参数优化设计

以某公司生产中的冰箱抽屉为例,文章采用正交试验法和CAE技术相结合,研究了成型工艺参数对注塑制品表观质量(翘曲量、体积收缩率和缩痕指数)的影响程度和影响趋势,并基于综合平衡法分析得出最优的工艺参数组合.经实验验证效果良好,产品的表观质量得到了一定的改进.     

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。     

基于正交试验和BPNN-GA混合算法的注塑工艺参数优化

通过优化工艺参数,提高注塑件的成型质量.以汽车后视镜为例,建立注塑件的计算机辅助工程模型.运用正交试验设计方法与注塑工艺数值模拟相结合,通过对仿真结果方差分析,综合评估了注塑过程中的模具温度、熔体温度、注射时间、保压压力和保压时间等对注塑成型关键质量特性翘曲的影响规律.利用仿真实验数据训练BP神经网络模型(BPNN),结合遗传算法(GA)以翘曲最小为约束条件优化注塑工艺参数.     

基于CAE和多元技术的汽车挡板件注塑参数优化

以降低体收缩率为优化目标,采取CAE和多元技术相结合的方法,对汽车挡板件进行注塑参数优化研究.首先根据正交方法进行了试验设计,利用CAE技术对成型过程进行计算.然后采用逐步回归法和响应曲面法建立了收缩率的响应曲面公式,并以此作为目标函数.再次,利用遗传算法对带约束条件的目标函数进行了非线性优化.最后,利用优化工艺参数进行注塑成型试验,翘曲变形得到了显著改善,提高了汽车挡板件质量.     

基于Matlab的回归分析在注塑翘曲预测中的应用

以汽车外饰件观后镜注塑件成形质量中的翘曲量为优化目标,对注射温度、模具温度、注射时间、保压时间、冷却时间等影响翘曲量的工艺参数,以数值模拟得到的数据为实验数据,通过回归分析,建立预测注塑产品翘曲量的数学模型,并比较其预测精度从而得到有效的预测模型,最后达到对注塑工艺条件进行优化的目的.     

基于Moldflow的电池盒工艺参数优化及注塑成型研究

以电池盒的注塑成型模具设计为例,利用Moldflow对电池盒的浇口位置进行有限元分析,确定出最佳浇口位置及浇口数目。电池盒的翘曲变形主要受到熔体温度、模具温度、注射时间、保压时间、冷却时间5个工艺参数的影响。利用Moldflow软件对电池盒进行翘曲分析,采用正交实验方法对这5个工艺参数进行组合分析,得出影响翘曲变形的主要因素是保压时间,并得到最佳成型工艺参数组合。通过注塑成型实验验证了Moldflow模拟分析结果的可靠性。     

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.     

采用组合算法的注塑制品翘曲变形预测

为提高对注塑制品翘曲变形的预测能力,以笔记本电脑电池盖为例,提出采用组合算法对注塑制品翘曲变形进行预测。首先,利用注塑成型模拟软件对电池盖进行9次模拟实验,获得其在工程推荐工艺参数下的翘曲变形量。以此为样本数据,通过最优权值系数将BP神经网络、灰色理论和遗传算法进行有效组合,建立3种组合预测模型,与3种单一预测模型共同对电池盖的翘曲变形量进行预测。其次,根据平方和误差、平均绝对误差和平均相对误差3种预测误差评价指标,对6种预测模型的预测结果进行对比分析。最后,通过电池盖的实际制造验证组合预测方法的准确性。研究结果表明:组合预测模型的准确性优于单一预测模型,其中组合算术平均模型的预测结果与实际测量值最为接近,最大误差不超过5%,能够实现对塑件翘曲变形的准确预测。该预测方法可为注塑制品翘曲变形的预测提供新思路。     

小模数塑料齿轮传动噪声及成型品质改进研究

采用模具CAE技术,运用一次因子法和田口正交试验法进行模拟实验,计算信噪比优化工艺参数减小翘曲变形量,改善塑料齿轮的传动品质.通过实际生产并对制品进行检测,结果表明：制品成型精度有所提高,对降低齿轮传动噪声有一定作用,该方法切实可行.     

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。     

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.     

工艺参数对高光制品收缩及翘曲变形的影响

为了分析工艺参数对大型平板高光无痕注射成型(RHCM)制品收缩及翘曲变形的影响,以空调柜机出风面板RHCM产品开发为例,利用MOLDFLOW软件建立RHCM有限元模型并进行模拟分析,采用田口实验设计方法分析工艺参数对产品综合质量的影响,采用单因素实验方法分析了模具温度对制品收缩和翘曲变形的影响,以及不同模具温度下工艺参数对制品收缩和翘曲变形的影响.结果表明:工艺参数对制品综合质量影响的大小顺序依次为熔体温度、保压压力、加热时间、保压时间、冷却时间、注射时间;当模具温度升高到材料的玻璃化转变温度并进入RHCM区域时,制品的体积收缩率和翘曲变形量呈减小的变化趋势,当加热时间为35s时,制品的综合质量最好;在不同的模具温度下,制品的收缩率和翘曲变形量随熔体温度的升高而呈现出准线性增长的变化趋势,随保压压力的增大而减小,随保压时间的增加而呈小幅波动变化.     

PMMA微流控芯片注射成型多目标优化实验研究

随着微流控技术的不断发展和聚合物材料的广泛应用,注射成型技术因其快速、低成本、大批量的生产等优势而成为聚合物微流控芯片成型制造的主要方式之一,但也存在微结构成型难、残余应力与宏观变形等问题。为表征聚合物微流控芯片成型能力、研究工艺参数对成型质量的影响,采用正交实验研究熔体温度、注射压力、注射速度、保压压力和保压时间对聚甲基丙烯酸酯(PMMA)微流控芯片微通道复制度、残余应力、宏观翘曲变形三种指标的影响规律,并利用灰色关联分析法对三种指标进行多目标优化得到最优工艺参数。研究结果表明：影响微通道复制度最主要的因素是注射速度和熔体温度,影响残余应力与翘曲变形最主要的因素是熔体温度;利用正交实验对三种指标优化得到的最优参数存在差异,而利用灰色关联分析方法进行多目标优化得到了微通道复制度高、残余应力小和翘曲变形小的高质量芯片。最优注射成型工艺参数如下：熔体温度为245℃、注射压力为160 MPa、注射速度为50 cm³/s、保压压力为70 MPa和保压时间为5 s。     

笔记本上盖进浇、成型方式改善探析

提出了一种低成本、高效率、节能环保的笔记本上盖进浇、成型的新方法。在保证产品品质的前提下采用小水口转大水口潜进浇、气辅工艺注塑大幅降低了模具成本、注塑成本及产品后加工成本。采用气辅工艺有助于减轻笔记本的重量,降低注塑压力,节省塑料,减小翘曲变形,具有良好的经济效益和社会效益,也为其他大平板类零件的进浇及成本控制提供了有益的参考。     

微结构塑件注射成型特性实验研究

设计制造了一可成型具有微结构的塑件(微流控芯片)注塑模具,利用单因素实验方法研究了各种工艺参数(注射速度、模具温度、注射压力、保压压力和保压时间)对微结构复制不完全和表面缩痕这两种主要缺陷的影响.实验结果表明注射速度和模具温度是影响微结构复制不完全的主要因素;注射压力相对于注射速度和模具温度仅起次要作用;保压压力对其影响较为复杂,复制度随着保压压力的增加先提高后降低.影响芯片表面缩痕的主要因素是模具温度和保压压力.保压时间对微结构复制度的影响很小,但却是塑件整体翘曲变形的主要原因.