长筒形壳体件注塑成型CAE分析与模具结构的优化

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塑料制品的使用已经渗透到汽车、电子、航空等各个行业当中,注塑成型技术是塑料制品的主要加工方法之一。如今传统的经验式注塑模具设计难以满足快速、高质量塑件生产的需求;随着科学技术的发展以及计算机模拟技术的运用,CAE技术已经成为注塑成型中不可或缺的一部分。应用注塑成型CAE软件模拟注塑成型过程,可以预测成型过程中的质量缺陷,优化模具结构及尺寸参数,从而减少试模次数,缩短成型周期。本课题的研究对象壳体件为长径比较大的薄壁件,塑件两端结构都需要依靠抽芯完成,所以在注塑成型过程中极易产生填充不足、熔接痕等缺陷,同时抽芯受到塑料熔体的直接冲击也会产生一定程度的变形,导致侧抽芯过程变得困难。模具浇注系统的优化是本文的研究重点,原始浇注系统方案的设计是针对流动性较差的高分子材料PEI,所以浇注系统的截面积及流道长度都相对较大,在之前的实验成型过程中,随着注塑工艺参数的不断改善,制品的成型合格率有所提升,但抽芯困难的问题也仍然存在,所以本课题提出新的浇注系统方案来减小甚至消除注塑成型过程中抽芯的变形,从而有利于抽芯过程的进行。本文利用Moldflow软件,对塑件原始浇注系统成型过程进行模拟分析,结合注塑实验成型过程来验证模拟分析的准确性,并通过分析找出成型缺陷的产生原因。针对塑件在注塑成型过程中抽芯困难、填充不足等问题,在Moldflow模拟分析的基础上,提出新的浇注系统方案,通过对比分析结果确定了较优的浇注系统方案,新方案改进了抽芯方式,可以有效地防止抽芯变形,并能减少熔接痕,有助于改善塑件的外观质量,达到提高塑件加工的成品率,降低生产成本的目的。
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